CN219624829U - 一种超声波流量计管道结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种超声波流量计管道结构，包括流量管，流量管内形成有水流通道；流量管上对射安装有两个超声波对射管，超声波对射管与水流通道相连通；超声波对射管上装配有换能器装置；流量管的进口端安装有整流器；本实用新型结构简单，流量管上对射安装有两个超声波对射管，超声波对射管上装配有换能器装置；采用了超声波换能器对射方式，能够实现各种管径的流量管的流量测量，测量精度高，结构紧凑；从设计原理上避免了需要超声波反射的方式，从而使得管道内部没有安装部件，避免了安装，长时间使用堆积杂物的问题。

Description

一种超声波流量计管道结构

技术领域

本实用新型属于超声波流量计技术领域，具体涉及一种超声波流量计管道结构。

背景技术

超声波水表是上世纪 70 年代随着电子技术飞速发展而得到广泛应用的新型水表。它利用超声波流过流体时可以载上流体的流速信号的特性，通过接收和处理流过流体的超声波就可以检测出流体的流速，进而换算成流量。

超声波水表一般由超声波换能器、发射与接收电路、信号处理电路和积算系统组成。根据测量原理的不同，超声波水表大致可分为多普勒法、传播速度差法、波速偏移法、噪声法。

传统的超声波水技术方案仍然存在不足，其管道内部有固定反射声波用的计量部件，由于水表输送管网内有各种杂物，使用较长时间后，杂物容易堆积在管道声波反射的计量部件内，从而影响计量准确性。并且这种反射声波的计量部件还存在安装较为复杂，生产和零件成本高，一致性不佳的问题，并且受安装环境干扰，无法再复杂的安装条件下实现准确计量。

针对上述技术问题，故需要进行改进。

实用新型内容

本实用新型是为了克服上述现有技术中的缺陷，提供一种结构简单合理，设计巧妙，能保持稳定准确的计量性能的超声波流量计管道结构。

为了达到以上目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种超声波流量计管道结构，包括流量管，流量管内形成有水流通道；流量管上对射安装有两个超声波对射管，超声波对射管与水流通道相连通；超声波对射管上装配有换能器装置；流量管的进口端安装有整流器。

作为本实用新型的一种优选方式，所述换能器装置包括依次布设的O型圈、换能器、螺纹压圈和保护盖。

作为本实用新型的一种优选方式，所述超声波对射管的内孔为台阶孔，换能器插接于台阶孔内，通过O型圈进行密封。

作为本实用新型的一种优选方式，所述换能器端部与流量管内侧壁呈相切结构。

作为本实用新型的一种优选方式，所述超声波对射管倾斜设置于流量管上，流量管与超声波对射管的夹角为20°～60°。

作为本实用新型的一种优选方式，所述流量管与超声波对射管固定连接，一体成型。

作为本实用新型的一种优选方式，所述流量管与整流器之间为过盈配合。

作为本实用新型的一种优选方式，所述整流器的外侧壁上沿其长度方向设置有定位凸台，流量管的内侧形成有定位凹槽，定位凸台装配于定位凹槽内，用于将整流器定位于整流器上。

作为本实用新型的一种优选方式，所述整流器形成有多个网格，多个网格沿着整流器长度方向布设。

作为本实用新型的一种优选方式，所述网格包括正方形网格和圆弧切割的弧形网格；与整流器的侧壁内侧壁相连接的网格为弧形网格，其余的网格为均匀分布的正方形网格。

本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型结构简单，流量管上对射安装有两个超声波对射管，超声波对射管上装配有换能器装置；采用了超声波换能器对射方式，能够实现各种管径的流量管的流量测量，测量精度高，结构紧凑；从设计原理上避免了需要超声波反射的方式，从而使得管道内部没有安装部件，避免了安装，长时间使用堆积杂物的问题。

2.本实用新型设计巧妙，在进口处设计了网格状的整流器，并且通过流道分析，在各种复杂安装工况下，都能保持稳定准确的计量性能。

附图说明

图1为本实用新型实施例结构剖视图；

图2为本实用新型实施例结构分解图；

图3为本实用新型实施例主视图；

图4为本实用新型实施例水流方向示意图；

图中附图标记：保护盖1，螺纹压圈2，换能器3，O型圈4，流量管5，定位凹槽5-1，水流通道5-2，整流器6，定位凸台6-1，超声波对射管7，正方形网格8，弧形网格9，换能器装置10。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例作详细说明。

实施例：

本专利使用的是传播速度差法，传播速度差法是目前超声波水表中应用最为广泛的一种，时差法超声波水表利用测量超声波在管道中的传播时间差实现流量测量，介质在管道中得流速和超声波沿介质传播的顺逆流时间存在一定关系，因此，只要测得超声波沿介质传播的顺逆流时间，就能得到管道中介质的流速。

本专利要解决的问题就是传统超声波水表计量方案中存在的受安装环境导致的计量一致性不佳和长期使用后计量性能下降的问题。

具体的，如图1-4所示，一种超声波流量计管道结构，包括流量管5，流量管5内形成有水流通道5-2；流量管5上对射安装有两个超声波对射管7，超声波对射管7与水流通道5-2相连通；超声波对射管7上装配有换能器装置10；流量管5的进口端安装有整流器6；本实用新型结构简单，流量管上对射安装有两个超声波对射管，超声波对射管上装配有换能器装置；采用了超声波换能器对射方式，能够实现各种管径的流量管的流量测量，测量精度高，结构紧凑；从设计原理上避免了需要超声波反射的方式，从而使得管道内部没有安装部件，避免了安装，长时间使用堆积杂物的问题。

换能器装置10包括依次布设的O型圈4、换能器3、螺纹压圈2和保护盖1；换能器3是采用面对面发射信号的方式，此方式的优势在于传感器信号强度未经过反射及折射，强度高，不容易受到外界干扰，并且通过流体分析，通过一定比例管道口径变化以及换能器与管道角度的配合，使得管道内的流场处于层流状态，提高了计量的稳定性。

超声波对射管7的内孔为台阶孔，换能器3插接于台阶孔内，使得换能器3被定位，通过O型圈4进行密封，实现密封安装。

换能器3端部与流量管5内侧壁呈相切结构。并有O型圈4使其与流量管5进行密封，并使用螺纹压圈2将换能器3压紧至流量管5上，使其不会松动，保证计量的准确性；最后使用保护盖1将安装孔封堵住，保证其不会被破坏及篡改。

超声波对射管7倾斜设置于流量管5上，流量管5与超声波对射管7的夹角为20°～60°；本实施例中，流量管5与超声波对射管7的夹角为25°。

流量管5与超声波对射管7固定连接，一体成型；提高了整个流量计管道结构的结构强度和整体牢固性，进一步保证了使用安全。

流量管5与整流器6之间为过盈配合；形成一个完整的超声波流量计整流结构；整流器6的外侧壁上沿其长度方向设置有定位凸台6-1，流量管5的内侧形成有定位凹槽5-1，定位凸台6-1装配于定位凹槽5-1内，用于将整流器6定位于整流器6上；固定整流器的角度，防止其在管道内转动，矫正水流方向的作用。

整流器6形成有多个网格，多个网格沿着整流器6长度方向布设；具体的，网格包括正方形网格8和圆弧切割的弧形网格9；与整流器6的侧壁内侧壁相连接的网格为弧形网格9，其余的网格为均匀分布的正方形网格8；通过设置多个正方形网格8和弧形网格9，其作用是将杂乱无章的水流经过整流器的直线部分进行整直（如图4所示），使得水流从紊流状态渐变成层流状态，水流在到达换能器声波路径时，流体状态更稳定，超声波信号传输不出现偏差，从而提高计量精度。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现；因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

尽管本文较多地使用了图中附图标记：保护盖1，螺纹压圈2，换能器3，O型圈4，流量管5，定位凹槽5-1，水流通道5-2，整流器6，定位凸台6-1，超声波对射管7，正方形网格8，弧形网格9，换能器装置10等术语，但并不排除使用其它术语的可能性；使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (10)

1.一种超声波流量计管道结构，其特征在于：包括流量管（5），流量管（5）内形成有水流通道（5-2）；流量管（5）上对射安装有两个超声波对射管（7），超声波对射管（7）与水流通道（5-2）相连通；超声波对射管（7）上装配有换能器装置（10）；流量管（5）的进口端安装有整流器（6）。

2.根据权利要求1所述的一种超声波流量计管道结构，其特征在于：所述换能器装置（10）包括依次布设的O型圈（4）、换能器（3）、螺纹压圈（2）和保护盖（1）。

3.根据权利要求2所述的一种超声波流量计管道结构，其特征在于：所述超声波对射管（7）的内孔为台阶孔，换能器（3）插接于台阶孔内，通过O型圈（4）进行密封。

4.根据权利要求3所述的一种超声波流量计管道结构，其特征在于：所述换能器（3）端部与流量管（5）内侧壁呈相切结构。

5.根据权利要求1所述的一种超声波流量计管道结构，其特征在于：所述超声波对射管（7）倾斜设置于流量管（5）上，流量管（5）与超声波对射管（7）的夹角为20°～60°。

6.根据权利要求5所述的一种超声波流量计管道结构，其特征在于：所述流量管（5）与超声波对射管（7）固定连接，一体成型。

7.根据权利要求1所述的一种超声波流量计管道结构，其特征在于：所述流量管（5）与整流器（6）之间为过盈配合。

8.根据权利要求7所述的一种超声波流量计管道结构，其特征在于：所述整流器（6）的外侧壁上沿其长度方向设置有定位凸台（6-1），流量管（5）的内侧形成有定位凹槽（5-1），定位凸台（6-1）装配于定位凹槽（5-1）内，用于将整流器（6）定位于整流器（6）上。

9.根据权利要求8所述的一种超声波流量计管道结构，其特征在于：所述整流器（6）形成有多个网格，多个网格沿着整流器（6）长度方向布设。

10.根据权利要求9所述的一种超声波流量计管道结构，其特征在于：所述网格包括正方形网格（8）和圆弧切割的弧形网格（9）；与整流器（6）的侧壁内侧壁相连接的网格为弧形网格（9），其余的网格为均匀分布的正方形网格（8）。