專利名稱：超聲波熱量表換能器管段的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及利用超聲波測量管道內(nèi)液體流量或熱量的技術(shù)領(lǐng)域，具體地說， 是一種超聲波熱量表換能器管段。
背景技術(shù)：
目前已有的超聲波熱量表測量管段，一般包括管體、第一超聲換能器、第二超聲換 能器、第一反射板與第二反射板。如專利號為ZL2010101096094的中國實用新型專利“超聲 波熱量表的流量傳感器”，就包括上述的基本組成，其兩換能器垂直管壁設(shè)置，兩反射板設(shè) 于管腔中、于與換能器相應(yīng)處斜置且傾斜方向相反，超聲波路線為“同字框”形即“門”形，換 能器間管段即有效測量部分管段的管徑縮小，以實現(xiàn)小流量時測量精度符合規(guī)定要求。該 實用新型產(chǎn)品存在下列缺陷①超聲波使用常規(guī)頻率，為保證小流速下測量精度，管段有效測量部分必須縮徑 且縮徑嚴重(甚者會縮徑3/5以上)，不僅影響液體的正常流動，不能反映整體管路中液體 的真實流動狀態(tài)，其精確度差；②反射板的反射面低點處與縮徑管段的內(nèi)壁相平，其突出于管腔中占據(jù)流體的通 道的比例較大，不僅占用管段內(nèi)過多空間，尤其是也會限制液體的流量，無法滿足規(guī)定的流 量要求液體在管段內(nèi)流動時遇到上述構(gòu)件，形成紊流多，流體的波動較大，流體的流量與流 速處于不穩(wěn)定狀態(tài)，直接影響測量精度，對小管徑的精度影響尤為明顯。③由于有效測量管段處縮徑，使得換能器與管段主體相接處為直角過渡，形成流 動死角，阻礙流體的流速，并會形成紊流，進而影響測量精度；另外角處還存在易結(jié)垢的缺 陷，也會影響測量精度。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題，是提供一種超聲波傳播路徑為“同字框”形即“門” 形，而有效測量管段不需縮徑的直管的超聲波熱量表換能器管段，減小了管段的壓力損失， 使用時超聲波頻率高于常規(guī)，解決現(xiàn)有直管產(chǎn)品用于小流量時存在的測量誤差及準確度達 不到行業(yè)標準規(guī)定的問題，能夠滿足大小流量的需要。管道內(nèi)阻礙小，液體流動流量與流速 穩(wěn)定，提高了測量精度，減小流量計算難度。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采取的技術(shù)方案是一種超聲波熱量表換能器管段，包括圓形直管管段主體，所述管段主體上設(shè)有測 溫傳感器安裝孔及兩換能器安裝孔，換能器安裝孔于管段主體壁上沿徑向分布，換能器于 換能器安裝孔內(nèi)定位；管段主體壁上與換能器相應(yīng)處設(shè)有帶反射面的反射體，兩反射面相 對設(shè)置，其特別之處在于換能器主體工作端與管段主體內(nèi)壁相平，換能器探頭自管段主體 內(nèi)壁向管腔凸起，兩反射體的反射面與水平方向的夾角為分別為45°、135°，它們的中心 連線與管段主體的中心軸線相平行，反射面的低端與管段主體內(nèi)壁共線。上述內(nèi)容為本實用新型的基本結(jié)構(gòu)，反射體于管腔內(nèi)的突出程度較低，液體通道受阻礙程度降低；換能器本體工作端與管段主體內(nèi)壁相平，相比縮徑式管段減小了管段的 壓力損失，保證液體流動不因反射體受阻，減小紊流，保證流量與流速穩(wěn)定，提高了測量精 度，減小了流量的計算難度；換能器能夠隨時取出進行清洗，保證換能器的潔凈，可進一步 降低壓力損失，提高測量精確度；管段主體不必縮徑，對于小流量的測量，只需提高超聲波 頻度、脈沖方波、接收信號的幅值，并調(diào)節(jié)靜態(tài)電容量與諧振阻抗等參數(shù)即可進行計量，能 夠滿足大小流量的需要。 作為本實用新型的一種優(yōu)化，所述管段主體的兩端即進水口端與出水口端，設(shè)有 用于填充密封圈的臺階孔，臺階孔的孔徑大于管段主體內(nèi)徑。 密封圈的設(shè)計可以實現(xiàn)液體密封的目的。作為本實用新型的另一種優(yōu)化，所述管段主體的兩端即進水口端與出水口端，設(shè) 有緩沖孔，所述緩沖孔自端口始包括相連的臺階孔與漸窄錐形孔，錐形孔的小徑端與管段 主體內(nèi)徑相同，臺階孔內(nèi)填充有密封圈。本實用新型還有一種優(yōu)化，所述管段主體相應(yīng)于反射體處，設(shè)有沿管段主體壁厚 通透的反射體安裝孔，反射體于反射體安裝孔處可拆卸地定位。這種安裝方式可方便反射體的拆卸，易于清洗，保證測量的準確性，另外也利于反 射體的現(xiàn)場維修。由于采用了上述的技術(shù)方案，本實用新型所取得技術(shù)進步在于液體通道受阻礙程度降低，相比縮徑式管段減小了管段的壓力損失，保證液體流 動不因反射體受阻，減小紊流，保證流量與流速穩(wěn)定，提高了測量精度，減小了流量的計算 難度；換能器能夠隨時取出進行清洗，保證換能器的潔凈，可進一步降低壓力損失，提高測 量精確度；管段主體不必縮徑，對于小流量的測量，只需提高超聲波頻度、脈沖方波、接收信 號的幅值，并調(diào)節(jié)靜態(tài)電容量與諧振阻抗等參數(shù)即可進行計量，能夠滿足大小流量的需要。 總之，該管段管道內(nèi)阻礙小，液體流動流量與流速穩(wěn)定，提高了測量精度，流量計算難度減 小，本實用新型可用作測量管道內(nèi)液體流量、熱量計量的超聲波熱量表的專用換能器測量 管段。本實用新型下面將結(jié)合說明書附圖與具體實施例作進一步詳細說明。
圖1為本實用新型實施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-管段主體，2-測溫傳感器安裝孔，31、32_換能器，41、42_反射面，51、 52-反射體，6-探頭，7-密封圈，9-錐形孔；圖中實心箭頭表示流體流向，空心箭頭表示超聲 波發(fā)射、接收路徑。
具體實施方式
實施例圖1所示為一種超聲波熱量表換能器管段。該測量管段包括包括圓形直管式管段主體1，管段主體1上設(shè)有測溫傳感器安裝 孔2及兩換能器安裝孔。換能器安裝孔于管段主體1壁上沿徑向分布，換能器31、32于其內(nèi)定位。管段主體1壁上與換能器31、32相對側(cè)的相應(yīng)處，設(shè)有帶反射面41、42的反射體51、52，兩反射面 41、42相對設(shè)置。本實施例的上述內(nèi)容與現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品相同，其區(qū)別于現(xiàn)有產(chǎn)品之處是換能器31、32主體的工作端與管段主體1的內(nèi)壁相平，探頭6自管段主體1內(nèi)壁 向管腔內(nèi)凸起。兩反射面41、42與水平方向的夾角為分別為45°、135°，它們的中心連線 與管段主體1的中心軸線相平行，反射面41、42的低端設(shè)于管段主體1內(nèi)壁處，與管段主體 1內(nèi)壁共線。管段主體1的兩端即進水口端與出水口端，設(shè)有緩沖孔，緩沖孔自端口始包括相 連的臺階孔與漸窄錐形孔9，錐形孔9的小徑端與管段主體1的內(nèi)徑相同，臺階孔內(nèi)填充有 密封圈7。管段主體1相應(yīng)于反射體41、42處，設(shè)有沿管段主體1壁厚通透的反射體安裝孔， 反射體51、52于反射體安裝孔處定位，二者間為可拆卸的活動聯(lián)接。該管段的管段主體1的兩端外壁設(shè)有外螺紋，用于裝配在管路中時與流體管道間 的螺紋配合。
權(quán)利要求1.一種超聲波熱量表換能器管段，包括圓形直管管段主體，所述管段主體上設(shè)有測溫 傳感器安裝孔及兩換能器安裝孔，換能器安裝孔于管段主體壁上沿徑向分布，換能器于換 能器安裝孔內(nèi)定位；管段主體壁上與換能器相應(yīng)處設(shè)有帶反射面的反射體，兩反射面相對 設(shè)置，其特征在于換能器主體工作端與管段主體內(nèi)壁相平，換能器探頭自管段主體內(nèi)壁向 管腔凸起，兩反射體的反射面與水平方向的夾角為分別為45°、135°，它們的中心連線與 管段主體的中心軸線相平行，反射面的低端與管段主體內(nèi)壁共線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波熱量表換能器管段，其特征在于所述管段主體的兩 端即進水口端與出水口端，設(shè)有用于填充密封圈的臺階孔，臺階孔的孔徑大于管段主體內(nèi) 徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超聲波熱量表換能器管段，其特征在于所述管段主體 的兩端即進水口端與出水口端，設(shè)有緩沖孔，所述緩沖孔自端口始包括相連的臺階孔與漸 窄錐形孔，錐形孔的小徑端與管段主體內(nèi)徑相同，臺階孔內(nèi)填充有密封圈。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波熱量表換能器管段，其特征在于所述管段主體相應(yīng) 于反射體處，設(shè)有沿管段主體壁厚通透的反射體安裝孔，反射體于反射體安裝孔處可拆卸 地定位。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲波熱量表換能器管段，其特征在于所述管段主體相應(yīng) 于反射體處，設(shè)有沿管段主體壁厚通透的反射體安裝孔，反射體于反射體安裝孔處可拆卸 地定位。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超聲波熱量表換能器管段，其特征在于所述管段主體相應(yīng) 于反射體處，設(shè)有沿管段主體壁厚通透的反射體安裝孔，反射體于反射體安裝孔處可拆卸 地定位。
專利摘要本實用新型公開了一種超聲波熱量表換能器管段，包括圓形直管管段主體及設(shè)于管段主體上的測溫傳感器安裝孔及兩換能器，換能器按徑向分布，管段主體壁上與換能器相應(yīng)處設(shè)有帶反射面的反射體，兩反射面相對設(shè)置且與水平方向的夾角為分別為45°、135°，換能器主體工作端與管段主體內(nèi)壁相平，反射面的中心連線與管段主體的中心軸線相平行且低端與管段主體內(nèi)壁共線。該管段的有效測量管段不需縮徑，管道內(nèi)阻礙小，液體流動流量與流速隱定，提高了測量精度，減小流量計算難度。本實用新型可用作測量管道內(nèi)液體流量、熱量計量的超聲波熱量表的專用換能器測量管段。
文檔編號G01F15/00GK201859029SQ201020586189
公開日2011年6月8日 申請日期2010年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月2日
發(fā)明者于鳳文 申請人:于鳳文, 石家莊長通電器有限公司