CN218411307U - 一种z型反射结构的超声水表 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种Z型反射结构的超声水表，包括表壳，表壳两侧斜对角安装有超声波换能器和反射柱，其中一个超声波换能器发出的压电信号经过两个反射柱反射后形成Z形路径并射入另一个超声波换能器；所述反射柱底部直径较大形成阶梯轴，第二安装孔内设有与阶梯轴相适配的阶梯孔，阶梯轴和阶梯孔的端面之间设有弹性密封圈；阶梯轴外侧设有至少一个限位凸块，阶梯孔内设有限位槽，限位槽外侧设有用于供限位凸块进入限位槽的通过槽，限位槽远离弹性密封圈的连通设有定位凹槽；本实用新型安装方便，加工精度要求低，且能够同时计量表壳内壁和中心流速，使流量测量更加精准，同时对角设置的反射柱一定程度延长了声程，避开了卡门涡街现象对计量的影响。

Description

一种Z型反射结构的超声水表

技术领域

本实用新型涉及一种超声波水表，尤其是指一种Z型反射结构的超声水表。

背景技术

目前反射式的小口径超声水表一般采用U形反射结构，具体是在测量管道内安装两个45°反射面的反射柱，发射端换能器发射的超声波信号经由两个反射片反射到接收端换能器。这种结构中，两个反射柱之间的超声波信号传播方向与流体流动方向平行。但根据流体力学，管道内的流体遵循“中心流速最快，越靠近管壁流速越慢”的规律。因此，传统的U形反射结构只能某一处的流速，与实际的平均流速存在一定误差。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型目的在于提供一种Z型反射结构的超声水表，使超声波信号经过不同流速区域，从而使测量结果更加接近实际平均流速，提高测量准确度。为实现上述之目的，本实用新型采取如下技术方案：

(二)技术方案

一种Z型反射结构的超声水表，包括表壳，所述表壳两侧斜向贯穿设有两个第一安装孔，两个所述第一安装孔内均安装有超声波换能器；所述表壳在两个第一安装孔对面的均贯穿设有第二安装孔，两个所述第二安装孔内均安装有反射柱；所述反射柱整体呈斜切后的圆柱体，其顶部斜切面为反射面，两个反射柱的反射面彼此相对，其中一个超声波换能器发出的压电信号经过两个反射柱反射后形成Z形路径并射入另一个超声波换能器；

所述反射柱底部直径较大形成阶梯轴，所述第二安装孔内设有与阶梯轴相适配的阶梯孔，所述阶梯轴和阶梯孔的端面之间设有弹性密封圈；所述阶梯轴外侧设有至少一个限位凸块，所述阶梯孔内设有与所述限位凸块相适配的限位槽，所述限位槽横向设置并且其外侧设有用于供限位凸块进入限位槽的通过槽，所述限位槽远离弹性密封圈的连通设有定位凹槽；所述限位凸块从外侧经由通过槽进入限位槽，此时弹性密封圈处于挤压变形状态。

进一步，所述限位凸块、通过槽、定位凹槽的数量均为至少两个并一一对应。

进一步，各所述限位凸位于所述反射柱同一横截面上，并且为非均匀分布。

进一步，所述定位凹槽为贯穿第二安装孔侧壁的通孔。

进一步，所述阶梯轴外侧在限位凸块内侧设有环形的密封槽，所述密封槽内同样设有弹性密封圈。

进一步，所述反射柱底端设有用于转动反射柱的操作槽。

进一步，所述操作槽为内六角槽。

进一步，所述反射柱安装在第二安装孔时，其外端面内陷在所述第二安装孔内，所述第二安装孔在反射柱外端面外侧设有至少两个铅封孔。

进一步，所述超声波换能器安装在第一安装孔时，其外端面内陷在所述第一安装孔内，所述第一安装孔在超声波换能器外端面外侧的内壁设有螺纹。

(三)有益效果

本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言：

1、测量段两端的相对侧分别安装有超声波换能器，在超声波换能器对面安装有反射柱，两个反射柱顶部均设有倾斜的反射面并彼此相对，其中一个超声波换能器发出的压电信号经过两个反射柱反射后形成Z形路径并射入另一个超声波换能器，使压电信号横跨了整个表壳，换能器发出压电信号除了监控垂直水流方向的计量外还在反射柱之间再次监控计量贴近表壳内壁和表壳中心流速的流量，使流量测量更加精准，同时对角设置的反射柱一定程度延长了声程，避开了卡门涡街现象对计量的影响；

2、反射柱底部直径较大形成阶梯轴，第二安装孔内设有与阶梯轴相适配的阶梯孔，阶梯轴和阶梯孔的端面之间设有弹性密封圈，阶梯轴外侧设有至少一个限位凸块，阶梯孔内设有限位槽，限位槽外侧设有用于供限位凸块进入限位槽的通过槽，限位槽远离弹性密封圈的连通设有定位凹槽；限位凸块从外侧经由通过槽进入限位槽，并挤压弹性密封圈，然后被弹性密封圈挤入限位凹槽内，实现反射柱的安装和定位，方便快捷，相比于过盈配合安装，本实用新型的加工精度要求低，有利于降低生产成本；

3、限位凸块、通过槽、定位凹槽的数量均为至少两个并一一对应，使反射柱受力更加均匀，避免增加安装难度，同时各限位凸块位于反射柱的同一横截面上并且为非均匀分布(即：当限位凸块为两个时，两个限位凸块之间具有一定夹角；当限位凸块为三个及以上时，各限位凸块为非对称设置)，实现防呆功能，避免工人安装时装反。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的描述。

图1是本实用新型整体剖面示意图；

图2是图1中Ⅰ处的局部放大示意图；

图3是表壳的剖视图；

图4是图3中Ⅱ处的局部放大示意图；

图5是反射柱的立体结构示意图；

图6是反射柱安装在第二安装孔内的局部放大示意图。

附图标号说明：

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步描述。

请参阅图1-图6所示，一种Z型反射结构的超声水表，包括表壳1，所述表壳1两侧斜向贯穿设有两个第一安装孔101，两个第一安装孔101内均安装有超声波换能器2；所述表壳1在两个第一安装孔101对面的均贯穿设有第二安装孔102，两个第二安装孔102内均安装有反射柱3；所述反射柱3整体呈斜切后的圆柱体，其顶部斜切面为反射面，两个反射柱3的反射面彼此相对，其中一个超声波换能器2发出的压电信号经过两个反射柱3 反射后形成Z形路径并射入另一个超声波换能器2，使压电信号横跨了表壳 1内部，换能器发出压电信号除了监控垂直水流方向的计量外还在反射柱3 之间再次监控计量贴近表壳1内壁和表壳1中心流速的流量，使流量测量更加精准，同时对角设置的反射柱3一定程度延长了声程，避开了卡门涡街现象对计量的影响；需要说明的是，由于两个反射柱3之间的压电信号路径不与水流方向平行，因此反射面的倾斜角度不再为传统的45°，而是根据实际参数进行设计。

可以理解的是，为方便安装，同时保证密封性，所述反射柱3底部直径较大形成阶梯轴301，所述第二安装孔102内设有与阶梯轴301相适配的阶梯孔103，所述阶梯轴301和阶梯孔103的端面之间设有弹性密封圈4，有效防止漏水；同时所述阶梯轴301外侧设有至少一个限位凸块302，所述阶梯孔103内设有与限位凸块302相适配的限位槽104，所述限位槽104横向设置并且其外侧设有用于供限位凸块302进入限位槽104的通过槽105，所述限位槽104远离弹性密封圈4的连通设有定位凹槽106；

本实施例中，安装反射柱3时，将限位凸块302从外侧经由通过槽105 进入限位槽104，此时弹性密封圈4处于挤压变形状态，随后旋转反射柱3，使限位凸块302在限位槽104内移动，并在弹性密封圈4的弹力作用下被挤入定位凹槽106内，如此便完成了反射柱3的安装；相对于传统的过盈配合或螺纹安装，加工精度要求降低，安装更加快捷方便。

需要说明的是，由于只设置一个限位凸块302可能会导致反射柱3受力不均而增加安装难度，或者或反射柱3安装后发生倾斜，因此，优选地，使限位凸块302、通过槽105、定位凹槽106的数量均为至少两个并一一对应，使反射柱3受力更加均匀。

考虑到反射柱3的安装角度具有要求，为避免工人安装时装反，使两个限位凸块302位于反射柱3的同一横截面上并且为非均匀分布(即：当限位凸块302为两个时，两个限位凸块302之间具有一定夹角；当限位凸块302为三个及以上时，各限位凸块302为非对称设置)，实现防呆功能。

在实际生产时，考虑到车床或钻床加工成本远低于铣床，因此使定位凹槽106为贯穿第二安装孔102侧壁的通孔，只需利用钻头从表壳1外侧即可直接加工出定位凹槽106。

可以理解的是，所述阶梯轴301外侧在限位凸块302内侧设有环形的密封槽304，所述密封槽304内同样设有弹性密封圈4，进一步增加密封性，避免漏水。

由于反射柱3体积较小，其安装时所需的力较大，因此反射柱3底端设有用于转动反射柱3的操作槽303，优选为内六角槽，从而利用内六角板手实现反射柱3的转动安装。

需要说明的是，由于反射柱3是从外侧装入表壳1的，因此后期使用时存在被非法破坏的风险，因此反射柱3安装在第二安装孔102时，其外端面内陷在第二安装孔102内，所述第二安装孔102在反射柱3外端面外侧设有至少两个铅封孔107；安装时利用铅封孔107对反射柱3实现铅封，避免被拆。

同样的，所述超声波换能器2安装在第一安装孔101时，其外端面内陷在第一安装孔101内，所述第一安装孔101在超声波换能器2外端面外侧的内壁设有螺纹，方便安装封堵件，将超声波换能器2固定在第一安装孔101内。

以上所述，仅是本实用新型较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种Z型反射结构的超声水表，包括表壳(1)，其特征在于：所述表壳(1)两侧斜向贯穿设有两个第一安装孔(101)，两个所述第一安装孔(101)内均安装有超声波换能器(2)；所述表壳(1)在两个第一安装孔(101)对面的均贯穿设有第二安装孔(102)，两个所述第二安装孔(102)内均安装有反射柱(3)；所述反射柱(3)整体呈斜切后的圆柱体，其顶部斜切面为反射面，两个反射柱(3)的反射面彼此相对，其中一个超声波换能器(2)发出的压电信号经过两个反射柱(3)反射后形成Z形路径并射入另一个超声波换能器(2)；

所述反射柱(3)底部直径较大形成阶梯轴(301)，所述第二安装孔(102)内设有与阶梯轴(301)相适配的阶梯孔(103)，所述阶梯轴(301)和阶梯孔(103)的端面之间设有弹性密封圈(4)；所述阶梯轴(301)外侧设有至少一个限位凸块(302)，所述阶梯孔(103)内设有与所述限位凸块(302)相适配的限位槽(104)，所述限位槽(104)横向设置并且其外侧设有用于供限位凸块(302)进入限位槽(104)的通过槽(105)，所述限位槽(104)远离弹性密封圈(4)的连通设有定位凹槽(106)；所述限位凸块(302)从外侧经由通过槽(105)进入限位槽(104)，此时弹性密封圈(4)处于挤压变形状态。

2.根据权利要求1所述一种Z型反射结构的超声水表，其特征在于：所述限位凸块(302)、通过槽(105)、定位凹槽(106)的数量均至少为两个，并一一对应。

3.根据权利要求2所述一种Z型反射结构的超声水表，其特征在于：各所述限位凸块(302)位于所述反射柱(3)的同一横截面上，并且为非均匀分布。

4.根据权利要求1所述一种Z型反射结构的超声水表，其特征在于：所述定位凹槽(106)为贯穿第二安装孔(102)侧壁的通孔。

5.根据权利要求1所述一种Z型反射结构的超声水表，其特征在于：所述阶梯轴(301)外侧在限位凸块(302)内侧设有环形的密封槽(304)，所述密封槽(304)内同样设有弹性密封圈(4)。

6.根据权利要求1所述一种Z型反射结构的超声水表，其特征在于：所述反射柱(3)底端设有用于转动反射柱(3)的操作槽(303)。

7.根据权利要求6所述一种Z型反射结构的超声水表，其特征在于：所述操作槽(303)为内六角槽。

8.根据权利要求1所述一种Z型反射结构的超声水表，其特征在于：所述反射柱(3)安装在第二安装孔(102)时，其外端面内陷在所述第二安装孔(102)内，所述第二安装孔(102)在反射柱(3)外端面外侧设有至少两个铅封孔(107)。

9.根据权利要求1所述一种Z型反射结构的超声水表，其特征在于：所述超声波换能器(2)安装在第一安装孔(101)时，其外端面内陷在所述第一安装孔(101)内，所述第一安装孔(101)在超声波换能器(2)外端面外侧的内壁设有螺纹。

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