CN106066197A - 一种超声水表、热表、流量计用测量传感器及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种超声水表、热表、流量计用测量传感器及其使用方法，属于声学、传感技术领域。技术方案：测量管段由对夹本体（6）和导向束流管（7）组成，导向束流管布置在对夹本体一侧而不是对称或非对称布置在对夹本体两侧，同时在导向束流管上设有传感器安装孔（5），超声传感器设置在传感器安装孔内；所述导向束流管内设有反射体，反射体与超声传感器相匹配。本发明由于导向束流管布置在对夹本体一侧可大大简化现场安装难度，有效保护仪表在安装过程中不受损坏；由于测量管段无法兰连接件，外形结构简单，安装尺寸小，且无活动部件不需要防锁死机构，可广泛应用于超声水表、热表、流量计的液体计量中。

Description

一种超声水表、热表、流量计用测量传感器及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种超声水表、热表、流量计用测量传感器及其使用方法，特别是利用超声检测技术，计量管道内液体（气体）流量或液体热量的流量计，属于声学、传感技术领域。

背景技术

目前，现有管道内液体流量或热量的计量，是将超声传感器设置在测量管段内，通过超声检测技术进行计量管道内液体流量或热量；超声水表、热表、流量计测量传感器的安装形式主要有两种：法兰连接形式和对夹式形式，这两种安装形式在使用过程中，测量传感器存在如下问题：法兰连接形式安装的测量传感器，因涉及到法兰连接的操作空间问题，所以其结构复杂、体形较大，安装长度较长，操作也不方便，成本较高；对夹式形式安装的测量传感器，在安装后需要锁死可旋转的超声传感器，存在有活动部件、安装后不可靠的缺点，另外，成本较高；例如：中国专利号：201420273092.6，专利名称：一种卡片式超声波流体流量测量装置，就是一种对夹式形式安装的测量传感器。

发明内容

本发明目的是提供一种超声水表、热表、流量计用测量传感器及其使用方法，体积小、结构简单、方便安装，又无防转动锁死结构，避免安装后的人为破坏影响仪表计量，解决背景技术中存在的问题。

本发明的技术方案是：

一种超声水表、热表、流量计用测量传感器，包含测量管段、超声传感器和反射体；测量管段由对夹本体和导向束流管组成，导向束流管布置在对夹本体一侧而不是对称或非对称布置在对夹本体两侧，同时在导向束流管上设有传感器安装孔，超声传感器设置在传感器安装孔内；所述导向束流管内设有反射体，反射体与超声传感器相匹配。

所述对夹本体和导向束流管是一体结构或分体组合结构。可以采用塑料材质，也可以采用其它材质；对夹本体设置在两段被测管道之间，导向束流管布置在对夹本体一侧并伸入被测管道，导向束流管外径小于被测管道内径，以便于安装和定位。

所述导向束流管的管段壁上可设有束流片，用于改善管道内被测介质流态，利于仪表测量。束流片的数量为多个，沿导向束流管的管段壁内圆周布置。

所述导向束流管内布置的反射体，可以是一个也可以是多个，可以是通过注塑嵌件形式设置在导向束流管内，也可以是通过卡槽组合或粘接等其他方式布置在导向束流管内。

所述反射体，由反射面和支撑架构成，反射面设置在支撑架上，支撑架卡在导向束流管内管段壁的定位安装卡槽上，反射面与超声传感器相匹配。

束流片可以是沿导向束流管贯通整个管段壁的连续结构，也可以是贯通管段壁局部的断续结构。

所述传感器安装孔，设置在测量管段上；超声传感器数量是多个，可以对称布置在导向束流管两侧的传感器安装孔内，也可以布置在导向束流管一侧的传感器安装孔内。

一种超声水表、热表、流量计用测量传感器，包含测量管段、超声传感器和反射体；测量管段由对夹本体和导向束流管组成，导向束流管布置在对夹本体两侧，非对称布置，导向束流管露出对夹本体两侧的长度不相等，露出较长一侧主要起导流引水作用，露出较短一侧主要起固定限位密封垫作用；同时在导向束流管上设有传感器安装孔，超声传感器设置在传感器安装孔内；所述导向束流管内设有反射体，反射体与超声传感器相匹配。

露出较短一侧主要起固定限位密封垫作用，其高度以不超过密封垫高度为宜。

一种超声水表、热表、流量计用测量传感器，包含测量管段、超声传感器；测量管段由对夹本体和导向束流管组成，导向束流管布置在对夹本体一侧而不是对称或非对称布置在对夹本体两侧，同时在导向束流管上设有传感器安装孔，超声传感器设置在传感器安装孔内。

该结构可以在导向束流管内设有反射体，反射体与超声传感器相匹配，反射后完成测量。也可以导向束流管内不设置反射体，超声传感器之间直接匹配完成测量。

一种超声水表、热表、流量计用测量传感器，包含测量管段、超声传感器；测量管段由对夹本体和导向束流管组成，导向束流管布置在对夹本体两侧，非对称布置，导向束流管露出对夹本体两侧的长度不相等，露出较长一侧主要起导流引水作用，露出较短一侧形成一个凸起定位台，主要起固定限位密封垫作用，其高度以不超过密封垫高度为宜；同时在导向束流管上设有传感器安装孔，超声传感器设置在传感器安装孔内。

凸起定位台主要起固定限位密封垫作用，其高度以不超过密封垫高度为宜。

该结构可以在导向束流管内设有反射体，反射体与超声传感器相匹配，反射后完成测量。也可以导向束流管内不设置反射体，超声传感器之间直接匹配完成测量。

一种超声水表、热表、流量计用测量传感器的使用方法，使用上述结构的超声水表、热表、流量计用测量传感器，包含如下步骤：

首先将对夹本体放置在两段被测管道之间，将导向束流管伸入其中一段被测管道，导向束流管外径小于被测管道内径；然后将导向束流管在该被测管道内进行装配；

装配方式一：导向束流管布置在对夹本体一侧而不是对称或非对称布置在对夹本体两侧；

装配方式二：导向束流管布置在对夹本体两侧，非对称布置，导向束流管露出对夹本体两侧的长度不相等，露出较长一侧主要起导流引水作用；

②将该被测管道与对夹本体和导向束流管安装在一起；最后再安装另一段被测管道，将对夹本体安装在两段被测管道之间。

所述两段被测管道分别为上游安装管和下游安装管，然后将导向束流管组装在上游安装管里，大部分导向束流管伸入上游安装管进行装配；最后再安装下游安装管，对夹本体位于上游安装管和下游安装管之间。

本发明的对夹本体，由于其使用时需要夹在两段测量管道之间，故称之为对夹本体。本发明将导向束流管布置在对夹本体一侧而不是对称或非对称布置在对夹本体两侧，或者非对称布置在对夹本体两侧，可以大大减少对夹本体的厚度，降低成本，对夹本体可以是很薄的薄片，故本发明称之为薄片型超声水表、热表、流量计用测量传感器。

本发明可以广泛应用于各种测量领域，特别是用于农业灌溉水量的计量，效果尤为显著，农业灌溉水量的计量比较困难，采用本发明超薄的计量本体，减小了流量计的体积，降低成本；导向束流管的布置方式，降低了安装难度，提高了计量的准确性。

本发明去除了测量管段自身的法兰，通过现场两段测量管道的法兰将很薄的对夹本体夹在两个法兰之间，并在对夹本体与两个法兰之间分别设置密封垫，完成薄片型超声水表、热表、流量计用测量传感器的安装。

由于测量管段去掉了两端的法兰，缩减成对夹本体，其外形尺寸可以大大减小；现场安装时，可将导向束流管插入被测管道内部，然后依靠现场被测管段的法兰将对夹本体牢固地固定起来即可。由于超声传感器与束流反射体及导向束流管三者之间无需在安装之后进行转动调整其相互位置关系，不存在活动部件，所以该测量传感器安装后安全可靠，不存在通过人为破坏锁死机构影响仪表测量的问题。同时，由于导向束流管布置在对夹本体一侧可大大简化现场安装难度，有效保护仪表在安装过程中不受损坏；同时因为导向束流管里布置有束流片可以有效改善被测管道内液体流态，利于仪表测量，测量精度高，适应性强。

本发明的有益效果：由于导向束流管布置在对夹本体一侧可大大简化现场安装难度，有效保护仪表在安装过程中不受损坏；由于测量管段无法兰连接件，外形结构简单，安装尺寸小，且无活动部件不需要防锁死机构，具有结构简单合理、安装方便、防人为破坏性强、可靠性高、测量精度高、适应性强等特点，可广泛应用于超声水表、热表、流量计的液体计量中。

附图说明

图1是本发明实施例一结构示意图；

图2是本发明实施例一俯视示意图；

图3是本发明实施例一轴侧示意图；

图4是本发明实施例一安装后示意图；

图5是本发明实施例一安装后轴侧示意图；

图6是本发明实施例二一侧带有凸起定位台实施例结构示意图；

图7是本发明实施例二一侧带有凸起定位台实施例轴侧示意图；

图8是本发明实施例三只有1个反射体形式实施例结构示意图；

图9是本发明实施例三只有1个反射体形式实施例轴侧示意图；

图10是本发明实施例四一侧带有凸起定位台且只有1个反射体形式实施例结构示意图；

图11是本发明实施例四一侧带有凸起定位台且只有1个反射体形式实施例轴侧示意图；

图12是本发明实施例五无反射体形式实施例结构示意图；

图13是本发明实施例五无反射体形式实施例轴侧示意图；

图14是本发明实施例六一侧带有凸起定位台且无反射体形式实施例结构示意图；

图15是本发明实施例六一侧带有凸起定位台且无反射体形式实施例轴侧示意图；

图中：测量管段1、超声传感器2、反射体3、管段壁4、传感器安装孔5、对夹本体6、导向束流管7、传感器线缆穿线管8、定位安装卡槽9、上游安装管10、下游安装管11、密封垫12、束流片13、凸起定位台14。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例对本发明做进一步说明。

一种超声水表、热表、流量计用测量传感器，包含测量管段1、超声传感器2和反射体3；测量管段由对夹本体6和导向束流管7组成，导向束流管布置在对夹本体一侧而不是对称或非对称布置在对夹本体两侧，同时在导向束流管上设有传感器安装孔，超声传感器设置在传感器安装孔内；所述导向束流管内设有反射体，反射体与超声传感器相匹配。

所述对夹本体6和导向束流管7是一体结构或分体组合结构。可以采用塑料材质，也可以采用其它材质；对夹本体设置在两段被测管道之间，导向束流管布置在对夹本体一侧并伸入被测管道，导向束流管外径小于被测管道内径，以便于安装和定位。

所述导向束流管7的管段壁上可设有束流片13，用于改善管道内被测介质流态，利于仪表测量。束流片的数量为多个，沿导向束流管7的管段壁4内圆周布置。

所述导向束流管内布置的反射体3，可以是一个也可以是多个，可以是通过注塑嵌件形式设置在导向束流管内，也可以是通过卡槽组合或粘接等其他方式布置在导向束流管内。

所述反射体，由反射面和支撑架构成，反射面设置在支撑架上，支撑架卡在导向束流管内管段壁的定位安装卡槽9上，反射面与超声传感器相匹配。

束流片13可以是沿导向束流管贯通整个管段壁的连续结构，也可以是贯通管段壁局部的断续结构。

所述传感器安装孔5，设置在测量管段1上；超声传感器数量是多个，可以对称布置在导向束流管两侧的传感器安装孔内，也可以布置在导向束流管一侧的传感器安装孔内。

一种超声水表、热表、流量计用测量传感器，包含测量管段1、超声传感器2和反射体3；测量管段由对夹本体6和导向束流管7组成，导向束流管布置在对夹本体两侧，非对称布置，导向束流管露出对夹本体6两侧的长度不相等，露出较长一侧主要起导流引水作用，露出较短一侧主要起固定限位密封垫作用；同时在导向束流管上设有传感器安装孔，超声传感器设置在传感器安装孔5内；所述导向束流管内设有反射体3，反射体与超声传感器相匹配。

露出较短一侧主要起固定限位密封垫作用，其高度以不超过密封垫高度为宜。

一种超声水表、热表、流量计用测量传感器，包含测量管段1、超声传感器2；测量管段由对夹本体6和导向束流管7组成，导向束流管布置在对夹本体一侧而不是对称或非对称布置在对夹本体两侧，同时在导向束流管上设有传感器安装孔，超声传感器设置在传感器安装孔5内。

该结构可以在导向束流管内设有反射体3，反射体与超声传感器相匹配，反射后完成测量。也可以导向束流管内不设置反射体，超声传感器之间直接匹配完成测量。

一种超声水表、热表、流量计用测量传感器，包含测量管段1、超声传感器2；测量管段由对夹本体6和导向束流管7组成，导向束流管布置在对夹本体两侧，非对称布置，导向束流管露出对夹本体6两侧的长度不相等，露出较长一侧主要起导流引水作用，露出较短一侧形成一个凸起定位台14，主要起固定限位密封垫作用，其高度以不超过密封垫高度为宜；同时在导向束流管上设有传感器安装孔，超声传感器设置在传感器安装孔5内。

凸起定位台14主要起固定限位密封垫作用，其高度以不超过密封垫高度为宜。

该结构可以在导向束流管内设有反射体3，反射体与超声传感器相匹配，反射后完成测量。也可以导向束流管内不设置反射体，超声传感器之间直接匹配完成测量。

一种超声水表、热表、流量计用测量传感器的使用方法，使用上述结构的超声水表、热表、流量计用测量传感器，包含如下步骤：

首先将对夹本体放置在两段被测管道之间，将导向束流管伸入其中一段被测管道，导向束流管外径小于被测管道内径；然后将导向束流管在该被测管道内进行装配；

装配方式一：导向束流管布置在对夹本体一侧而不是对称或非对称布置在对夹本体两侧；

装配方式二：导向束流管布置在对夹本体两侧，非对称布置，导向束流管露出对夹本体6两侧的长度不相等，露出较长一侧主要起导流引水作用

②将该被测管道与对夹本体和导向束流管安装在一起；最后再安装另一段被测管道，将对夹本体安装在两段被测管道之间。

所述两段被测管道分别为上游安装管和下游安装管，然后将导向束流管组装在上游安装管里，大部分导向束流管伸入上游安装管进行装配；最后再安装下游安装管，对夹本体位于上游安装管和下游安装管之间。

本发明的对夹本体，由于其使用时需要夹在两段测量管道之间，故称之为对夹本体。本发明将导向束流管布置在对夹本体一侧而不是对称或非对称布置在对夹本体两侧，可以大大减少对夹本体的厚度，对夹本体可以是很薄的薄片，故本发明称之为薄片型超声水表、热表、流量计用测量传感器。

实施例一，参照附图1、2、3、4、5。测量管段由对夹本体6和导向束流管7组成，导向束流管布置在对夹本体一侧而不是对称或非对称布置在对夹本体两侧，同时在导向束流管上设有传感器安装孔5，超声传感器设置在传感器安装孔内；所述导向束流管内设有反射体，反射体3与超声传感器2相匹配。

本实施例对夹本体6和导向束流管7是一体结构，导向束流管7内设置两个反射体，所述反射体，由反射面和支撑架构成，反射面设置在支撑架上，支撑架卡在导向束流管内管段壁的定位安装卡槽9上，反射面与超声传感器相匹配。

所述两段被测管道分别为上游安装管10和下游安装管11，对夹本体与上游安装管10和下游安装管11之间设置密封垫12；然后将导向束流管组装在上游安装管里，导向束流管伸入上游安装管进行装配；最后再安装下游安装管，对夹本体位于上游安装管和下游安装管之间。

所述测量管段1上设有传感器线缆穿线管8，传感器线缆穿线管8与传感器安装孔5连通，用于将超声传感器的输出线缆引出到仪表。

所述传感器安装孔5，设置在测量管段1上；超声传感器数量是多个；本实施例的两个超声传感器全部布置在对夹本体一侧的导向束流管上，可减少因现场管道安装不同心而造成损坏测量管段，同时也有利于被测介质流态，利于仪表测量。本实施例测量管段采用注塑一体成型，导向束流管布置在对夹本体一侧（上游侧），导向束流管内，沿管段壁4圆周均匀布置多片连续贯通结构的束流片13。

实施例二、参照附图6、7，测量管段由对夹本体6和导向束流管7组成，导向束流管布置在对夹本体两侧，非对称布置，导向束流管露出对夹本体6两侧的长度不相等，露出较长一侧主要起导流引水作用，露出较短一侧主要起固定限位密封垫作用；同时在导向束流管上设有传感器安装孔，超声传感器设置在传感器安装孔5内；所述导向束流管内设有反射体3，反射体与超声传感器相匹配。

露出较短一侧为凸起定位台14，主要起固定限位密封垫作用，其高度不超过密封垫高度。

本实施例对夹本体6和导向束流管7是一体结构，导向束流管7内设置两个反射体，所述反射体，由反射面和支撑架构成，反射面设置在支撑架上，支撑架卡在导向束流管内管段壁的定位安装卡槽9上，反射面与超声传感器相匹配。

实施例三，参照附图8、9，测量管段由对夹本体6和导向束流管7组成，导向束流管布置在对夹本体一侧而不是对称或非对称布置在对夹本体两侧，同时在导向束流管上设有传感器安装孔，超声传感器设置在传感器安装孔5内。

在导向束流管内的管壁上设有一个反射体3，反射体与超声传感器相匹配，反射后完成测量。

实施例四，参照附图10、11，测量管段由对夹本体6和导向束流管7组成，导向束流管布置在对夹本体两侧，非对称布置，导向束流管露出对夹本体6两侧的长度不相等，露出较长一侧主要起导流引水作用，露出较短一侧形成一个凸起定位台14，主要起固定限位密封垫作用，其高度以不超过密封垫高度为宜；同时在导向束流管上设有传感器安装孔，超声传感器设置在传感器安装孔5内。

凸起定位台14主要起固定限位密封垫作用，其高度以不超过密封垫高度为宜。

在导向束流管内的管壁上设有一个反射体3，反射体与超声传感器相匹配，反射后完成测量。

实施例五，参照附图12、13，测量管段由对夹本体6和导向束流管7组成，导向束流管布置在对夹本体一侧而不是对称或非对称布置在对夹本体两侧，同时在导向束流管上设有传感器安装孔，超声传感器设置在传感器安装孔5内。

在导向束流管内不设置反射体3，至少一对超声传感器2之间直接匹配，不经过反射，完成测量。

实施例六，参照附图14、15，测量管段由对夹本体6和导向束流管7组成，导向束流管布置在对夹本体两侧，非对称布置，导向束流管露出对夹本体6两侧的长度不相等，露出较长一侧主要起导流引水作用，露出较短一侧形成一个凸起定位台14，主要起固定限位密封垫作用，其高度以不超过密封垫高度为宜；同时在导向束流管上设有传感器安装孔，超声传感器设置在传感器安装孔5内。

凸起定位台14主要起固定限位密封垫作用，其高度以不超过密封垫高度为宜。

在导向束流管内不设置反射体3，至少一对超声传感器2之间直接匹配，不经过反射，完成测量。

Claims (8)

1.一种超声水表、热表、流量计用测量传感器，其特征在于：包含测量管段（1）、超声传感器（2）和反射体（3）；测量管段由对夹本体（6）和导向束流管（7）组成，导向束流管布置在对夹本体一侧而不是对称或非对称布置在对夹本体两侧，同时在导向束流管上设有传感器安装孔，超声传感器设置在传感器安装孔（5）内；所述导向束流管内设有反射体（3），反射体与超声传感器相匹配。

2.根据权利要求1所述的一种超声水表、热表、流量计用测量传感器，其特征在于：所述对夹本体（6）和导向束流管（7）是一体结构或分体组合结构；对夹本体（6）设置在两段被测管道之间，导向束流管（7）伸入被测管道，导向束流管（7）外径小于被测管道内径。

3.根据权利要求1或2所述的一种超声水表、热表、流量计用测量传感器，其特征在于：所述导向束流管（7）的管段壁（4）上设有束流片（13），束流片（13）的数量为多个，沿导向束流管（7）的管段壁（4）内圆周布置。

4.根据权利要求1或2所述的一种超声水表、热表、流量计用测量传感器，其特征在于：所述反射体（3），由反射面和支撑架构成，反射面设置在支撑架上，支撑架卡在导向束流管（7）内管段壁（4）的定位安装卡槽（9）上，反射面与超声传感器相匹配。

5.一种超声水表、热表、流量计用测量传感器，其特征在于：包含测量管段（1）、超声传感器（2）和反射体（3）；测量管段由对夹本体（6）和导向束流管（7）组成，导向束流管布置在对夹本体两侧，非对称布置，导向束流管露出对夹本体（6）两侧的长度不相等，露出较长一侧主要起导流引水作用，露出较短一侧主要起固定限位密封垫作用；同时在导向束流管上设有传感器安装孔，超声传感器设置在传感器安装孔（5）内；所述导向束流管内设有反射体（3），反射体与超声传感器相匹配。

6.一种超声水表、热表、流量计用测量传感器，其特征在于：包含测量管段（1）、超声传感器（2）；测量管段由对夹本体（6）和导向束流管（7）组成，导向束流管布置在对夹本体一侧而不是对称或非对称布置在对夹本体两侧，同时在导向束流管上设有传感器安装孔，超声传感器设置在传感器安装孔（5）内。

7.一种超声水表、热表、流量计用测量传感器，其特征在于：包含测量管段（1）、超声传感器（2）；测量管段由对夹本体（6）和导向束流管（7）组成，导向束流管布置在对夹本体两侧，非对称布置，导向束流管露出对夹本体（6）两侧的长度不相等，露出较长一侧主要起导流引水作用，露出较短一侧形成一个凸起定位台（14），主要起固定限位密封垫作用；同时在导向束流管上设有传感器安装孔，超声传感器设置在传感器安装孔（5）内。

8.一种超声水表、热表、流量计用测量传感器的使用方法，其特征在于使用权利要求1、5、6、7限定的超声水表、热表、流量计用测量传感器，包含如下步骤：

首先将对夹本体放置在两段被测管道之间，将导向束流管伸入其中一段被测管道，导向束流管外径小于被测管道内径；然后将导向束流管在该被测管道内进行装配；

装配方式一：导向束流管布置在对夹本体一侧而不是对称或非对称布置在对夹本体两侧；

装配方式二：导向束流管布置在对夹本体两侧，非对称布置，导向束流管露出对夹本体（6）两侧的长度不相等，露出较长一侧主要起导流引水作用；

②将该被测管道与对夹本体和导向束流管安装在一起；最后再安装另一段被测管道，将对夹本体安装在两段被测管道之间。