專利名稱：一種反射式超聲波熱量表的流量傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于供熱量計(jì)量?jī)x器儀表領(lǐng)域，涉及熱量表，核心是一種反射式超聲波熱量表的流量傳感器。
背景技術(shù)：
超聲波熱量表的流量傳感器的結(jié)構(gòu)一般為二次反射式，大體上可分為采用反射柱的和采用反射板的兩大類。前者包括金屬管體、兩個(gè)反射柱和兩個(gè)超聲波換能器，后者包括金屬管體、兩個(gè)反射柱和兩個(gè)超聲波換能器。反射柱或反射板相對(duì)應(yīng)地設(shè)于管體，反射斜面相對(duì)應(yīng)設(shè)置。目前，我國(guó)供熱市場(chǎng)正在使用的進(jìn)口或國(guó)產(chǎn)超聲波熱量表中采用反射板的流量傳感器，其反射板的固定主要有兩種形式，一種是在管體內(nèi)設(shè)置整體的塑料支撐件，反射板固定于塑料支撐件的相應(yīng)位置上；另一種是在管體內(nèi)對(duì)應(yīng)于反射板位置分別設(shè)置有塑料支撐件，反射板分別固定于此塑料支撐件上。采用反射柱的流量傳感器，其反射柱固定在流通管道內(nèi)?，F(xiàn)有的這兩種采用反射板的和部分采用反射柱的超聲波熱量表的流量傳感器，有其固有的無法克服的缺陷，技術(shù)表現(xiàn)如下首先，二次反射式超聲波流量計(jì)測(cè)量的是管道中心流速，與平均流速之間的關(guān)系隨流動(dòng)狀態(tài)的改變而改變，所以在理論上存在著不可避免的測(cè)量誤差。其次，由于其反射板或反射柱整個(gè)固定安裝在管體內(nèi)，反射板不能在線拆卸，無法對(duì)流量傳感器進(jìn)行在線清理、維護(hù)，如果供熱管道清洗不徹底或供暖水質(zhì)中雜質(zhì)較多的情況時(shí)，反射板或超聲換能器端面會(huì)附著水垢或其它雜物，隨著熱量表使用時(shí)間的增加，反射板或超聲換能器表面會(huì)結(jié)垢，上述問題會(huì)影響到流量信號(hào)的采集，從而影響計(jì)量的準(zhǔn)確性。 而且，安裝在管體內(nèi)的塑料支撐件，長(zhǎng)期工作在較熱的環(huán)境中，易老化損壞，導(dǎo)致流量傳感器的使用壽命較短。再次，由于其反射板或反射柱整個(gè)固定安裝在管體內(nèi)，反射板或反射柱會(huì)對(duì)流體的流動(dòng)產(chǎn)生很大的阻力，且破壞流場(chǎng)分布，對(duì)測(cè)量精度產(chǎn)生影響。此外，反射板或反射柱的安裝精度要求非常高，即使可以維修，也必須返廠維修， 維修完畢還必須重新標(biāo)定。通過檢索，雖然發(fā)現(xiàn)了多篇超聲波熱量表的專利文獻(xiàn)，但尚未發(fā)現(xiàn)與本專利申請(qǐng)相同的公開專利文獻(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種設(shè)計(jì)科學(xué)合理、可在線清理、維護(hù)且使用壽命較長(zhǎng)的反射式超聲波熱量表的流量傳感器。本發(fā)明解決其技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種反射式超聲波熱量表的流量傳感器，包括金屬管體、超聲波換能器，兩個(gè)超聲波換能器分別同軸安裝在金屬管體的徑向側(cè)邊所制的管套內(nèi)，管套與金屬管體內(nèi)連通，其特征在于所述兩個(gè)超聲波換能器的軸線按照入射角和反射角的方向相交在金屬管體內(nèi)壁的反射點(diǎn)上。而且，在金屬管體內(nèi)壁的反射點(diǎn)位置安裝一反射柱，該反射柱徑向安裝在金屬管體上，該反射柱在金屬管體內(nèi)的端面作為反射點(diǎn)的反射平面。而且，所述金屬管體為非變徑直通式。而且，所述兩個(gè)超聲波換能器各自與其管套之間安裝有一密封圈。而且，在反射柱與金屬管體之間安裝有一密封圈。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果為1、本傳感器的發(fā)射換能器將超聲波穿過流體發(fā)射到管道內(nèi)的管壁或者反射柱上， 管壁或者反射柱再將超聲波反射到接收換能器上，即兩個(gè)超聲波換能器的軸線以V形聲波通道形式按照入射角和反射角的方向相交，由于超聲波穿越了整個(gè)流體徑向截面，所以這種測(cè)量方法測(cè)量的是管道里的平均流量，因而測(cè)量結(jié)果更加精確。而且，由于超聲波是兩次穿越了整個(gè)流體徑向截面，特別對(duì)于小口徑管道而言，提高了分辨率，使測(cè)量結(jié)果更加精確。2、本傳感器將反射柱活動(dòng)安裝在金屬管體的外側(cè)面，在熱量表使用過程中，反射柱可在線更換或徹底清理，每次維修后安裝回超聲波流量傳感器時(shí)可以自動(dòng)定位，不必從管道拆卸熱量表，不必返廠維修、重新標(biāo)定，提高了管理部門效率，降低了管理部門的維護(hù)成本，把熱量表的日常維護(hù)對(duì)用戶造成的影響降到最小，實(shí)現(xiàn)快捷、便利、經(jīng)濟(jì)、高效在線維護(hù)功能。4、本傳感器采用全金屬，管壁內(nèi)的反射面及發(fā)射柱的反射面均采用不銹鋼結(jié)構(gòu)， 解決了表體反射面在長(zhǎng)期使用過程中結(jié)垢、腐蝕的情況，使用壽命大大提高。5、本傳感器采用直通式結(jié)構(gòu)，無變徑，抗堵塞，無壓損，大大降低供熱泵的負(fù)荷，適合供熱管網(wǎng)長(zhǎng)期使用。


圖1是本發(fā)明的主視圖；圖2是圖1的A-A向截面剖視圖；圖3是圖1的A-A向截面剖視圖(安裝有反射柱)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖、通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，以下實(shí)施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。一種反射式超聲波熱量表的流量傳感器，參見圖1、2，包括金屬管體4、超聲波換能器6、8，在金屬管體的兩端鏡像制有螺紋接頭1，兩個(gè)超聲波換能器分別同軸安裝在金屬管體的徑向側(cè)邊所制的管套3、5內(nèi)，并均采用壓蓋2螺紋嚙合安裝在管套內(nèi)；管套與金屬管體內(nèi)連通。本發(fā)明的創(chuàng)新點(diǎn)在于1、所述金屬管體為非變徑直通式，即同徑直通式結(jié)構(gòu)。2、所述同軸安裝兩個(gè)超聲波換能器的管套分別制在金屬管體上，兩個(gè)超聲波換能器的軸線以金屬管體內(nèi)壁為反射點(diǎn)鏡像對(duì)稱設(shè)置，兩個(gè)超聲波換能器的軸線按照入射角和反射角的方向相交在金屬管體內(nèi)壁的反射點(diǎn)上，即兩個(gè)超聲波換能器的軸線以V形聲波通道形式按照入射角和反射角的方向相交在金屬管體內(nèi)壁的反射點(diǎn)上，使超聲波穿越了整個(gè)流體徑向截面。為了密封，兩個(gè)超聲波換能器各自與其管套之間安裝有一密封圈7。為了提高金屬管體內(nèi)的反射效果，避免超聲波信號(hào)的衰減和散射，金屬管體內(nèi)的反射點(diǎn)位置需要進(jìn)行加工。此外，把金屬管體內(nèi)壁作為反射點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)結(jié)垢、腐蝕問題，影響到流量信號(hào)的采集及計(jì)量的準(zhǔn)確性，本實(shí)施例附圖3設(shè)計(jì)了在金屬管體內(nèi)壁的反射點(diǎn)位置安裝一可拆裝的反射柱10的方式，該反射柱采用螺釘方式徑向安裝在金屬管體上，該反射柱在金屬管體內(nèi)的端面作為反射點(diǎn)的反射平面。為了密封，在反射柱與金屬管體之間安裝有一密封圈9。本實(shí)施例中，所采用的兩個(gè)超聲波換能器、反射柱及密封圈均為目前熱量表所使用的常規(guī)產(chǎn)品，因此沒有敘述型號(hào)。
權(quán)利要求
1.一種反射式超聲波熱量表的流量傳感器，包括金屬管體、超聲波換能器，兩個(gè)超聲波換能器分別同軸安裝在金屬管體的徑向側(cè)邊所制的管套內(nèi)，管套與金屬管體內(nèi)連通，其特征在于所述兩個(gè)超聲波換能器的軸線按照入射角和反射角的方向相交在金屬管體內(nèi)壁的反射點(diǎn)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射式超聲波熱量表的流量傳感器，其特征在于在金屬管體內(nèi)壁的反射點(diǎn)位置安裝一反射柱，該反射柱徑向安裝在金屬管體上，該反射柱在金屬管體內(nèi)的端面作為反射點(diǎn)的反射平面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的反射式超聲波熱量表的流量傳感器，其特征在于所述金屬管體為非變徑直通式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射式超聲波熱量表的流量傳感器，其特征在于所述兩個(gè)超聲波換能器各自與其管套之間安裝有一密封圈。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的反射式超聲波熱量表的流量傳感器，其特征在于在反射柱與金屬管體之間安裝有一密封圈。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種反射式超聲波熱量表的流量傳感器，包括金屬管體、超聲波換能器，兩個(gè)超聲波換能器分別同軸安裝在金屬管體的徑向側(cè)邊所制的管套內(nèi)，管套與金屬管體內(nèi)連通，其特征在于所述兩個(gè)超聲波換能器的軸線按照入射角和反射角的方向相交在金屬管體內(nèi)壁的反射點(diǎn)上。本發(fā)明使用非變徑流通結(jié)構(gòu)，無壓損，防堵塞；反射柱安裝在金屬管體上，實(shí)現(xiàn)了在熱量表使用過程中如果發(fā)生粘附、腐蝕、堵塞等問題，反射柱可在線更換或徹底清理，由此提高了管理部門效率，降低了管理部門的維護(hù)成本，把熱量表的日常維護(hù)對(duì)用戶造成的影響降到最小。
文檔編號(hào)G01F1/66GK102288236SQ201110116659
公開日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2011年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月6日
發(fā)明者陳賢在 申請(qǐng)人:陳賢在