專利名稱：超聲流量、熱量表換能器用z型管段的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于聲學(xué)、.傳感技術(shù)領(lǐng)域，特別是利用超聲檢測技術(shù)，計(jì)量管道內(nèi)
液體流量或熱量的超聲流量、熱量表換能器用z型管段，適用于小管徑內(nèi)流體
流量、熱量的計(jì)量。特別適用于戶用型、微功耗超聲流量、熱量表。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)現(xiàn)有管道用超聲流量、熱量表的換能器，其測量通道所用管段 一般由管段壁、傳感器安裝孔構(gòu)成，傳感器安裝孔設(shè)置在管段壁上，與管段內(nèi)
孔聯(lián)通，管段結(jié)構(gòu)多為直管段，例如，早期的管道在使用中存在以下問題首 先，此種結(jié)構(gòu)換能器所用的傳感器及其組件占用管段內(nèi)過多空間，限制了液體 的流量，無法滿足規(guī)定的流量要求，其次，液體在管段內(nèi)流動時(shí)受到較多阻礙， 流態(tài)波動較大，超聲波需要管段內(nèi)的反射面進(jìn)行多次反射，能量損失較大，直 接影響測量精度，對小管徑的精度影響尤為明顯，此外，內(nèi)部的傳感器不易拆 卸，結(jié)垢問題很難解決；后期的n型和u型管段，水流變換方向?yàn)?次，壓力 損失較大，加工難度加大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種超聲流量、熱量表換能器用Z型管段，以增大管段
4內(nèi)空間和液體流量，液體流動時(shí)不受阻礙，流量狀態(tài)穩(wěn)定，提高了測量精度， 換能器可隨時(shí)取出，清洗方便，水流方向采用多角度變換，進(jìn)一步降低壓力損 失，降低加工難度。
本發(fā)明的技術(shù)方案是超聲流量、熱量表換能器用Z型管段的管內(nèi)通道為Z 型，在管段內(nèi)設(shè)有一段直線通道，即使管段內(nèi)液體通道經(jīng)過相反旋轉(zhuǎn)方向的變 向。在Z型管段內(nèi)直線通道兩端的管段壁上設(shè)有安裝孔，安裝孔內(nèi)設(shè)有換能器， 兩端的換能器通過直線端相互對應(yīng)匹配。 _
一種超聲流量、熱量表換能器用Z型管段，包括管段入口、管段出口和管
段通道，管段的管段通道為z型，管段通道內(nèi)設(shè)有一段與管段入口和管段出口
連通的直線段，直線段內(nèi)設(shè)有管狀的子直線段，子直線段外壁與直線段內(nèi)壁之 間形成環(huán)形空腔，使得管段內(nèi)液體通道經(jīng)過相反旋轉(zhuǎn)方向的變向。
所述直線段兩端的管段壁上分別設(shè)有安裝孔，安裝孔內(nèi)分別設(shè)有換能器， 換能器通過直線段和/或子直線段相互對應(yīng)匹配。
所述直線段與管段入口成10度-90度的夾角。 所述直線段與管段出口成10度-90度的夾角。
所述管段入口和/或管段出口處管壁上設(shè)有測溫孔，便于安裝測溫傳感器。 所述子直線段與直線段間夾角為0度-90度。
所述子直線段為直管、彎管、波浪形管、紡錘形管或不規(guī)則形狀的管體
所述子直線段上設(shè)有凹槽和/或孔。
所述子直線段外部設(shè)有環(huán)形突起體或筋。
所述子直線段與直線段為一整體或子直線段為獨(dú)立結(jié)構(gòu)。
采用本發(fā)明，被測液體的流經(jīng)途徑是液體先由管段入口流入，經(jīng)過進(jìn)水口變向后進(jìn)入管段體內(nèi)的直線段，再經(jīng)過出水口變向后由管段出口流出。換能器 設(shè)置在直線段通道兩端的管段壁上占用管段內(nèi)空間較少，液體流量大小得到保 證，檢測流量時(shí)，安裝在管段體直線段一端的換能器發(fā)出超聲波信號，安裝在 直線段另一端的換能器接收到信號，再由該傳換能器發(fā)射超聲波信號，另一端 換能器接收，轉(zhuǎn)換器根據(jù)得到的超聲信號計(jì)算液體流量。 本發(fā)明的有益效果是
本發(fā)明的Z型結(jié)構(gòu)管段內(nèi)液體流量穩(wěn)定，信號波動小，從而提高了測量精 度。在使用一段時(shí)間后，換能器如果出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象，可以方便地將換能器從管 段體的左右兩端拿出，進(jìn)行清洗，Z型結(jié)構(gòu)管段解決了換能器結(jié)垢不易清洗的問 題。
本發(fā)明的Z型結(jié)構(gòu)管段的直線段內(nèi)設(shè)有子直線段，子直線段外壁與直線段 內(nèi)壁之間形成環(huán)形空腔，子直線段的環(huán)形突起體或筋進(jìn)一步將直線段內(nèi)的液流 空腔分隔，形成相互連通的兩個(gè)空腔，同時(shí)，子直線段外壁與直線段內(nèi)壁之間 形成環(huán)形空腔，這些空腔可以引導(dǎo)并改變液流方向和流速，利于形成細(xì)小旋流， 進(jìn)一步增強(qiáng)液流穩(wěn)定性，提高測量精度。
本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)合理，增大被測液體流量、提高測量精度、清洗方便等特 點(diǎn)，克服了現(xiàn)在技術(shù)的缺點(diǎn)，采用Z型結(jié)構(gòu)管段，提高了測量精度，方便傳感 器清洗，加工方便可以廣泛應(yīng)用于超聲流量、熱量計(jì)的換能器。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中..1、管段入口， 2、管段出口， 3、換能器，4、換能器，5、直線段，6、測溫孔，7、進(jìn)水口， 8、出水口， 9、子直線段。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖，通過實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
一種超聲流量、熱量表換能器用Z型管段，包括管段入口 1、管段出口 2和 管段通道，管段的管段通道為Z型，管段通道內(nèi)設(shè)有一段與管段入口 1和管段 出口2連通的直線段5，直線段5內(nèi)設(shè)有管狀的子直線段9，子直線段9外壁與 直線段5內(nèi)壁之間形成環(huán)形空腔，使得管段內(nèi)液體通道經(jīng)過相反旋轉(zhuǎn)方向的變 向。子直線段9兩端與換能器3、 4之間留有一定空間，便于液流變向。
直線段5兩端的管段壁上分別設(shè)有安裝孔，安裝孔內(nèi)分別設(shè)有換能器3、 4， 換能器3、 4通過直線段5和/或子直線段9相互對應(yīng)匹配。
直線段5與管段入口 1成10度-90度的夾角，實(shí)施例中為45度。 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲流量、熱量表換能器用Z型管段，其特征在于所述 直線段5與管段出口 2成10度-90度的夾角，實(shí)施例中為45度。
管段入口 1和/或管段出口 2處管壁上設(shè)有測溫孔6，便于安裝測溫傳感器。
子直線段9與直線段5間夾角為0度-90度，實(shí)施例中子直線段9與直線段5平 行設(shè)置，即子直線段9與直線段5間夾角為0度。
子直線段9為直管、彎管、波浪形管、紡錘形管或不規(guī)則形狀的管體，實(shí)施 例中的子直線段9為兩端開口的管體。
子直線段9上設(shè)有凹槽和/或孔，該凹槽和孔的作用在 導(dǎo)流排氣，可引導(dǎo) 液流流向和流速，有利于管段內(nèi)液體通道經(jīng)過相反旋轉(zhuǎn)方向的變向。同時(shí)，產(chǎn) 生的氣泡可在凹槽和/或孔的作用下，順利排出。子直線段9外部設(shè)有環(huán)形突起體或筋，該環(huán)形突起體或筋可緊貼在直線段5
內(nèi)壁，并通過螺釘固定。環(huán)形突起體或筋進(jìn)一步將直線段5內(nèi)的液流空腔分隔，
形成相互連通的兩個(gè)空腔，同時(shí)，子直線段9外壁與直線段5內(nèi)壁之間形成環(huán)形
空腔，這些空腔可以引導(dǎo)并改變液流方向和流速，利于形成細(xì)小旋流，進(jìn)一步
增強(qiáng)液流穩(wěn)定性，提高測量精度。
子直線段9與直線段5為一整體或子直線段9為獨(dú)立結(jié)構(gòu)。 管段內(nèi)液體通道經(jīng)過相反旋轉(zhuǎn)方向的變向。采用本發(fā)明，被測液體的流經(jīng)
途徑是液體先由管段入口接口 l流入，經(jīng)過進(jìn)水口 7變向后進(jìn)入管段體內(nèi)的
直線段5，
再經(jīng)過出水口 8變向后由管段出口接口 2流出。換能器3、 4設(shè)置在直線段 5通道兩端的管段壁上，占用管段內(nèi)空間較少，液體流量大小得到保證，檢測流 量時(shí)，安裝在管段體直線段5—端的換能器3發(fā)出超聲波信號，安裝在直線段5 另一端的換能器4接收到信號，換能器4再發(fā)射出超聲波信號，另一端換能器3 再接收到信號，轉(zhuǎn)換器根據(jù)得到的超聲信號計(jì)算液體流量。Z型結(jié)構(gòu)管段內(nèi)液體 流量穩(wěn)定，信號波動小，從而提高了測量精度。
權(quán)利要求
1、一種超聲流量、熱量表換能器用Z型管段，包括管段入口(1)、管段出口(2)和管段通道，其特征在于管段的管段通道為Z型，管段通道內(nèi)設(shè)有一段與管段入口(1)和管段出口(2)連通的直線段(5)，直線段(5)內(nèi)設(shè)有管狀的子直線段(9)，使得管段內(nèi)液體通道經(jīng)過相反旋轉(zhuǎn)方向的變向。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲流量、熱量表換能器用Z型管段，其特征在于所 述直線段(5)兩端的管段壁上分別設(shè)有安裝孔，安裝孔內(nèi)分別設(shè)有換能器(3， 4)，換能器(3， 4)通過直線段(5)和/或子直線段(9)相互對應(yīng)匹配。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲流量、熱量表換能器用Z型管段，其特征在于所 述直線段(5)與管段入口 (1)成10度-90度的夾角。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲流量、熱量表換能器用Z型管段，其特征在于所 述直線段(5)與管段出口 (2)成10度-90度的夾角。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲流量、熱量表換能器用Z型管段，其特征在于所 述管段入口 (1)和/或管段出口 (2)處管壁上設(shè)有測溫孔(6)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲流量、熱量表換能器用Z型管段，其特征在于所 述子直線段(9)與直線段(5)間夾角為0度-90度。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲流量、熱量表換能器用Z型管段，其特征在于所 述子直線段(9)為直管、彎管、波浪形管、紡錘形管或不規(guī)則形狀的管體
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲流量、熱量表換能器用Z型管段，其特征在于所 述子直線段(9)上設(shè)有凹槽和/或孔。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲流量、熱量表換能器用Z型管段，其特征在于所述子直線段(9)外部設(shè)有環(huán)形突起體或筋。
10、根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲流量、熱量表換能器用Z型管段，其特征在于所述子直線段(9)與直線段(5)為一整體或子直線段(9)為獨(dú)立結(jié)構(gòu)。
全文摘要
一種超聲流量、熱量表換能器用Z型管段，包括管段入口、管段出口和管段通道，管段的管段通道為Z型，管段通道內(nèi)設(shè)有一段與管段入口和管段出口連通的直線段，直線段內(nèi)設(shè)有管狀的子直線段，子直線段外壁與直線段內(nèi)壁之間形成環(huán)形空腔，使得管段內(nèi)液體通道經(jīng)過相反旋轉(zhuǎn)方向的變向。直線段兩端的換能器通過直線端相互對應(yīng)匹配，液體流動時(shí)不受阻礙，流量狀態(tài)穩(wěn)定，提高了測量精度，換能器可隨時(shí)取出，清洗方便，液流通道變向，進(jìn)一步降低壓力損失，降低加工難度。
文檔編號G01F1/66GK101672671SQ200910035938
公開日2010年3月17日 申請日期2009年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月14日
發(fā)明者孫衛(wèi)國 申請人:江蘇邁拓智能儀表有限公司