CN102928127A - 用于超声波热量表或流量表的管段结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于超声波热量表或流量表的管段结构，包括管段、进水端换能器、出水端换能器，管段侧壁上设有两个平行排列的换能器安装孔，两个换能器安装孔位于管段轴线的同一侧，进水端换能器、出水端换能器分别通过两个换能器安装孔插在管段内，管段上设有一压板，水端换能器的上端、出水端换能器的上端所述压板连接。该用于超声波热量表或流量表的管段结构可以解决传统管段结构在实际使用中的问题，可有效降低结构复杂度及生产成本，加工装配工艺较为简单，这样可使这种对射式管段结构的实用性大幅度增强，便于市场化推广，同时也可以进一步提高超声波热量表或流量表的测量精度。

Description

用于超声波热量表或流量表的管段结构

技术领域

本发明涉及超声波热量表或流量表，特别是涉及一种用于超声波热量表或流量表上使用的管段机构。

背景技术

超声波热量表和超声波流量表均是采用超声波时差法原理工作的，超声波时差法原理是依靠超声波信号在流体中传播的时间差，来测量流体流量。当超声波在流体中传播时，流体的流动将使超声波信号产生传播的时间差，时间差的大小与流体的流速成正比关系，由此便可测量流体流量。对于超声波热量表来说，则可增加流量及温度变化计算出热交换系统获得的热量。超声波热量表和超声波流量表在许多领域都得到了非常广泛的应用。

在当前的超声波热量表及超声流量表中，所采用的管段结构按超声波的传播路线可分为反射式和对射式两种。反射式的管段的超声波从一端换能器发射后，需要经过1-3次反射才能抵达另一端换能器，这个反射的过程会造成信号的衰减，同时这种反射还严重依赖于反射面的光滑度。因此对于这种反射式管段结构的零部件而言，需要确保极高的加工精度来保证超声波信号传播路线的准确及一致性，这样就会造成实际生产加工成本的增加，另外由于国内的水质环境的影响，在实际使用过程中，反射面容易产生水垢及锈斑等杂志沉淀，造成反射面光滑平整度下降，从而对超声波的传播稳定性及有效性产生较大影响。

对射式管段结构由于换能器发射和接收超声波信号不需要经过反射体，直接对射收发，因此不存在反射式的上述缺陷，但目前市场上的对射式管段结构均为斜对射式，即换能器分别安装在管段轴线的两侧，造成超声波传播路线与水流方向产生夹角，增加了软件处理时的计算复杂度，也容易受到管内流体流态的干扰，同时也造成了管段管体的原材料消耗量，增加了成本。目前虽有使超声波传播方向沿管段中心与流体传播方向平行的管段设计，但其结构复杂度非常高，既增加了制造成本，也增加了装配复杂度，因此未能在市场上得到大面积推广。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种机构简单、便于实现的用于超声波热量表或流量表的管段结构。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种用于超声波热量表或流量表的管段结构，包括管段、进水端换能器、出水端换能器，所述管段侧壁上设有两个平行排列的换能器安装孔，两个换能器安装孔位于所述管段轴线的同一侧，所述进水端换能器、出水端换能器分别通过两个换能器安装孔插在所述管段内，所述进水端换能器的发射面与所述出水端换能器的发射面相对，所述管段上设有一压板，所述水端换能器的上端、出水端换能器的上端所述压板连接。

优选地，所述进水端换能器的上端、出水端换能器的上端均设有一卡槽，所述压板上设有两个定位块，所述两个定位块分别与两个换能器安装孔位置相对应，所述两个定位块分别卡接在进水端换能器上端的卡槽及出水端换能器上端的卡槽内。

优选地，所述进水端换能器的发射面的轴线与所述出水端换能器发射面的轴线位于同一直线上。

优选地，所述进水端换能器的发射面的轴线、出水端换能器发射面的轴线与所述管段的轴线位于同一直线上。

优选地，所述管段的出水端设有温度传感器安装孔。

优选地，所述管段与所述压板上分别设有位置相对应的螺纹孔，所述管段与所述压板通过螺丝连接。

如上所述，本发明的用于超声波热量表或流量表的管段结构具有以下有益效果：该管段结构通过在管段侧壁上设置换能器安装孔并通过安装板连接两个换能器，使两个换能器可以非常方便的安装在管段内，并且可以非常方便实现两个换能器的对射。该用于超声波热量表或流量表的管段结构可以解决传统管段结构在实际使用中的问题，可有效降低结构复杂度及生产成本，加工装配工艺较为简单，这样可使这种对射式管段结构的实用性大幅度增强，便于市场化推广，同时也可以进一步提高超声波热量表或流量表的测量精度。

附图说明

图1为本发明实施例的分体结构示意图。

图2为本发明实施例的装配示意图。

元件标号说明

1     管段

11    换能器安装孔

12    换能器安装孔

13    螺丝孔

14    螺丝孔

15    温度传感器安装孔

2     进水端换能器

21    换能器导线

22    卡槽

3     出水端换能器

31    换能器导线

32    卡槽

4     压板

41    定位块

42    定位块

43    引线孔

44    引线孔

45    螺丝孔

46    螺丝孔

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1、2。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1、2所示，本发明提供一种用于超声波热量表或流量表的管段结构，该管段结构包括管段1、进水端换能器2、出水端换能器3和压板4。管段1包括进水口和出水口，液体沿图中箭头方向在管段1中流动，管段1的侧壁上设有两个平行排列的换能器安装孔11、12，两个换能器安装孔11、12位于所述管段轴线的同一侧。进水端换能器2通过换能器安装孔11插在管段1内，出水端换能器3通过换能器安装孔12插在管段1内。进水端换能器2的发射面与出水端换能器3的发射面相对。为了能起到更好的对射效果，进水端换能器2的发射面的轴线与出水端换能器3的发射面的轴线应位于同一直线上。为了能起到更好的测量效果，进水端换能器2的发射面的轴线、出水端换能器3的发射面的轴线与管段1的轴线位于同一直线上。

压板4位于管段1上，压板4与管段1连接。压板4上设有螺纹孔45、46，管段1上设有螺纹孔13、14，压板4上的螺纹孔45、46分别与管段1上的螺纹孔13、14位置相对应，压板4与管段1通过螺丝固定连接。进水端换能器2的上端、出水端换能器3的上端与压板4连接，进水端换能器2的上端设有一卡槽22、出水端换能器3的上端设有一卡槽32，压板4上设有两个定位块41、42，定位块41与换能器安装孔11位置相对应，定位块41卡接在进水端换能器2上端的卡槽22内，定位块42与换能器安装孔12位置相对应，定位块42卡接在出水端换能器3上端的卡槽32内，这样通过压板4就可以很方便的将进水端换能器2、出水端换能器3固定在管段1内。

为了方便导线的引出，压板4上设有引线孔43、44，引线孔43、44的位置分别与进水端换能器2、出水端换能器3的位置相对应，进水端换能器2的换能器导线21通过引线孔43引出，出水端换能器3的换能器导线31通过引线孔44引出。为了方便温度传感器的安装，管段1的出水端还设有一温度传感器安装孔15。

该管段结构通过在压板上设置定位块，在管段上设置换能器安装孔，可以非常方便的将两个换能器的方向与位置进行固定，同时两个换能器装配起来也更加的简单。同时通过对压板4，两个换能器及管段1的尺寸设计可使两个换能器的发射面轴线与管段1的轴线位于同一直线上，这样换能器的超声波传播方向将沿管段轴心与流体流动方向平行传播，这样可减少管内流态对超声波的影响，进而可进一步提高相应超声波热量表或流量表的测量精度。本发明提供了一种新型的轴心对射式结构应用于超声波热量表及流量表，具有加工，制造及装配简单的优点，并且计量精度高，计量准确度不易受管内流态影响。

该管段结构通过在管段侧壁上设置换能器安装孔并通过安装板连接两个换能器，使两个换能器可以非常方便的安装在管段内，并且可以非常方便实现两个换能器的对射。该用于超声波热量表或流量表的管段结构可以解决传统管段结构在实际使用中的问题，可有效降低结构复杂度及生产成本，加工装配工艺较为简单，这样可使这种对射式管段结构的实用性大幅度增强，便于市场化推广，同时也可以进一步提高超声波热量表或流量表的测量精度。综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.一种用于超声波热量表或流量表的管段结构，包括管段、进水端换能器、出水端换能器，其特征在于，所述管段侧壁上设有两个平行排列的换能器安装孔，两个换能器安装孔位于所述管段轴线的同一侧，所述进水端换能器、出水端换能器分别通过两个换能器安装孔插在所述管段内，所述进水端换能器的发射面与所述出水端换能器的发射面相对，所述管段上设有一压板，所述水端换能器的上端、出水端换能器的上端所述压板连接。

2.根据权利要求1所述的用于超声波热量表或流量表的管段结构，其特征在于：所述进水端换能器的上端、出水端换能器的上端均设有一卡槽，所述压板上设有两个定位块，所述两个定位块分别与两个换能器安装孔位置相对应，所述两个定位块分别卡接在进水端换能器上端的卡槽及出水端换能器上端的卡槽内。

3.根据权利要求1所述的用于超声波热量表或流量表的管段结构，其特征在于：所述进水端换能器的发射面的轴线与所述出水端换能器发射面的轴线位于同一直线上。

4.根据权利要求3所述的用于超声波热量表或流量表的管段结构，其特征在于：所述进水端换能器的发射面的轴线、出水端换能器发射面的轴线与所述管段的轴线位于同一直线上。

5.根据权利要求1所述的用于超声波热量表或流量表的管段结构，其特征在于：所述管段的出水端设有温度传感器安装孔。

6.根据权利要求1所述的用于超声波热量表或流量表的管段结构，其特征在于：所述管段与所述压板上分别设有位置相对应的螺纹孔，所述管段与所述压板通过螺丝连接。

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