一種超聲波流量計的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種流量計，更特別地涉及一種封閉管道用超聲波流量計，屬于流體流量測量設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]由于密閉性和不可透視性，封閉管道內(nèi)的流體的流量無法為外界所知。作為最簡單地測量方法，通常可測量流體的流速，然后根據(jù)管道的直徑計算出流體的流量。在這里方法中，常用方法是使用非接觸式測量，而最常用的工具就是超聲波流量計。
[0003]超聲波流量計的基本工作原理如下:超聲波在流動的流體中傳播時便載有流體流速的信息，因此，通過接收到的超聲波就可以檢測出流體的流速，從而換算成流量。在該方法中，超聲脈沖穿過管道從一個傳感器到達另一個傳感器，當(dāng)流體不流動時，聲脈沖以相同的速度(聲速，C)在兩個方向上傳播，如果管道中的流體有一定流速V (該流速不等于零)，則順著流動方向的聲脈沖會傳輸?shù)每煨?，而逆著流動方向的聲脈沖會傳輸?shù)寐?。如此，順流傳輸時間會稍短，而逆流傳輸時間會稍長。當(dāng)然，這里所說的長或短都是與流體不流動時的傳輸時間相比而言。
[0004]而根據(jù)不同的檢測方法，超聲波流量計又可分為傳播速度差法、多普勒法、波束偏移法、噪聲法及相關(guān)法等不同類型的超聲波流量計。在所有的這些超聲波流量計中，以噪聲法原理及結(jié)構(gòu)最簡單，便于測量和攜帶，價格便宜但準(zhǔn)確度較低，特別適于在流量測量準(zhǔn)確度要求不高的場合使用。
[0005]在現(xiàn)實中，以時差原理的超聲波流量計最為常用，其利用傳播時間之差與被測流速之關(guān)系求取流速，進而得出流量。該類流量計具有多種優(yōu)點，例如壽命長、壓損低、長期運行穩(wěn)定、可靠性高等，也正是由于這些優(yōu)點，從而已經(jīng)廣泛應(yīng)用于城市給排水、石油、化工、制藥、冶金和電力等行業(yè)的液體計量領(lǐng)域中。但該類流量計也存在一定的缺陷，例如測量精度低、測量范圍不高等，這一直也是當(dāng)前需要解決的技術(shù)問題。
[0006]基于上述理由，由于現(xiàn)有技術(shù)中存在的各種超聲波流量計仍或多或少存在一些缺陷，以及現(xiàn)實應(yīng)用中對于新型超聲波流量計也存在需求。因此，對于開發(fā)一種新型的超聲波流量計，以改變傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式，不但具有迫切的研究價值，也具有良好的經(jīng)濟效益和工業(yè)應(yīng)用潛力，這正是本發(fā)明得以完成的動力所在和基礎(chǔ)所倚。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了克服上述所指出的現(xiàn)有超聲波流量計的缺陷，本發(fā)明人對此進行了深入研究，在付出了大量創(chuàng)造性勞動后，從而完成了本發(fā)明。
[0008]具體而言，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種超聲波流量計，以解決時差法超聲波流量計測量精度不高、測量范圍不廣等的技術(shù)問題。
[0009]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:提供一種超聲波流量計，所述超聲波流量計包括筒狀設(shè)置的外殼體，所述外殼體的外部設(shè)置有表頭，所述外殼體的內(nèi)部同軸設(shè)置有內(nèi)殼體，所述外殼體與內(nèi)殼體之間設(shè)有流通間隙，所述流通間隙的兩端分別設(shè)有第一反射片和第二反射片，所述第一反射片和第二反射片均為筒狀結(jié)構(gòu)且固定于所述外殼體與內(nèi)殼體之間，所述第一反射片和第二反射片上均設(shè)有數(shù)量相同且軸向延伸的流通通道，相對的所述第一反射片上的流通通道和所述第二反射片上的流通通道均同軸設(shè)置，所述第一反射片的端部設(shè)有錐形設(shè)置的第一反射斜面，所述第二反射片的端部設(shè)有錐形設(shè)置的第二反射斜面，所述第一反射斜面與第二反射斜面相對設(shè)置，所述外殼體上間隔設(shè)有兩個測量通道，所述測量通道內(nèi)分別安裝有第一探頭和第二探頭，所述第一探頭靠近所述第一反射片且朝向所述第一反射斜面，所述第二探頭靠近所述第二反射片且朝向所述第二反射斜面，所述第一探頭和第二探頭均連接所述表頭。
[0010]在本發(fā)明的所述超聲波流量計中，作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述內(nèi)殼體上設(shè)有軸向延伸的調(diào)整通道，所述調(diào)整通道內(nèi)設(shè)有調(diào)整所述調(diào)整通道流通面積的閥芯，所述閥芯連接閥桿，所述閥桿穿出所述內(nèi)殼體且轉(zhuǎn)動安裝于所述外殼體上，所述閥桿與外殼體之間設(shè)有限制所述閥桿轉(zhuǎn)動的止動機構(gòu)。
[0011]在本發(fā)明的所述超聲波流量計中，作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述止動機構(gòu)包括環(huán)形陣列設(shè)置于所述閥桿端部的若干盲孔，所述外殼體上設(shè)有與所述盲孔位置相對應(yīng)的安裝孔，所述安裝孔內(nèi)設(shè)有與所述盲孔相適配的鋼珠，所述鋼珠連接一壓縮彈簧，所述壓縮彈簧設(shè)置于所述安裝孔內(nèi)且頂靠于一調(diào)整螺釘上，所述調(diào)整螺釘螺紋連接于所述外殼體上。
[0012]在本發(fā)明的所述超聲波流量計中，作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述閥桿遠(yuǎn)離所述盲孔的一端設(shè)有用于記錄所述閥芯傾角位置的位置傳感器，所述位置傳感器連接所述表頭。
[0013]在本發(fā)明的所述超聲波流量計中，作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述閥桿上靠近所述盲孔的一端設(shè)有手柄，所述手柄伸出所述外殼體，所述外殼體上設(shè)有用于覆蓋所述手柄的罩體，所述罩體通過緊固件安裝于所述外殼體上，所述罩體與外殼體之間設(shè)有鉛封。
[0014]在本發(fā)明的所述超聲波流量計中，作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述第一探頭和第二探頭的端部均對應(yīng)設(shè)有用于清除附著在探頭上的雜質(zhì)的除雜裝置。
[0015]在本發(fā)明的所述超聲波流量計中，作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述除雜裝置包括設(shè)置于所述流通間隙內(nèi)的套筒，所述套筒一端敞口，另一端固定安裝于所述內(nèi)殼體上，所述套筒沿內(nèi)滑動安裝有磁性活塞，所述套筒靠近所述內(nèi)殼體的一端設(shè)有若干通孔；所述閥芯上設(shè)有永磁鐵。
[0016]在本發(fā)明的所述超聲波流量計中，作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述永磁鐵與所述閥芯設(shè)置為一體。
[0017]在本發(fā)明的所述超聲波流量計中，作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述外殼體上還間隔安裝有第三探頭和第四探頭，所述第三探頭和第四探頭設(shè)置于同一母線上且與所述第一探頭所在母線錯開相位，所述第三探頭靠近所述第一反射片且朝向所述第一反射斜面，所述第四探頭靠近所述第二反射片且朝向所述第二反射斜面，所述第三探頭和第四探頭均連接所述表頭。
[0018]在本發(fā)明的所述超聲波流量計中，作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述第三探頭和第四探頭的端部均對應(yīng)設(shè)有所述除雜裝置。
[0019]采用了上述技術(shù)方案后，本發(fā)明的所述超聲波流量計取得了多個有益效果，例如:
[0020](I)由于相對的第一反射片上的流通通道和第二反射片上的流通通道均同軸設(shè)置，起到了良好的整流作用，從而提高了超聲波流量計的測量精度。
[0021](2)由于內(nèi)殼體上設(shè)有軸向延伸的調(diào)整通道，調(diào)整通道內(nèi)設(shè)有調(diào)整調(diào)整通道流通面積的閥芯，可以通過改變流體的流通面積，改變流體的流速，這也就相應(yīng)的改變了流過流通間隙的流體的流量，測量的范圍也相應(yīng)改變。
[0022](3)由于止動機構(gòu)采用鋼珠連接的壓縮彈簧和調(diào)整螺釘，對超聲波流量計起到了過載保護作用，當(dāng)管路中流體的壓力過大流速較高時，超過壓縮彈簧的作用力，鋼珠便壓縮壓縮彈簧，閥芯便失去平衡，帶動閥桿轉(zhuǎn)動，使得流通面積增大，降低流速。
[0023](4)由于套筒沿內(nèi)滑動安裝有磁性活塞，閥芯上設(shè)有永磁鐵，當(dāng)永磁體隨著閥芯轉(zhuǎn)動時，能夠?qū)Υ判曰钊囊粋€端面施加一磁力，該磁力能夠驅(qū)動磁性活塞往復(fù)滑動，將套筒中的液體噴出，噴向第一探頭或者第二探頭，這樣就可以將第一探頭和第二探頭上附著的雜質(zhì)去除，該結(jié)構(gòu)可以在線清洗第一探頭和第二探頭，不用停機，也不用拆卸超聲波流量計，簡便而實用。
[0024](5)由于還設(shè)置了均連接表頭的第三探頭和第四探頭，從而實現(xiàn)了雙聲道測量方式，克服了流速擾動帶來的流量測量誤差，進一步提高了測量精度。
[0025]如上所述，本發(fā)明提供了一種超聲波流量計，其通過多個獨特技術(shù)特征的采用和結(jié)構(gòu)的設(shè)計，從而取得了多個優(yōu)異效果，可解決現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)缺陷，從而在工業(yè)上具有良好的應(yīng)用潛力和實際生產(chǎn)前景，以及具有良好的市場化前景。
【附圖說明】
[0026]圖1是本發(fā)明實施例的超聲波流量計的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2是圖1的超聲波流量計的俯視示意圖；
[0028]圖3是圖1的超聲波流量計中A-A的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖4是圖3中B-B的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖5是圖3中C的結(jié)構(gòu)放大示意圖；
[0031]圖6是圖3中D的結(jié)構(gòu)放大示意圖；
[0032]圖7是圖6中E-E的截面放大示意圖；
[0033]其中，在圖1至圖7中，各個數(shù)字標(biāo)號分別指代如下的具體含義、元件和/或部件。
[0034]圖中:1、外殼體，2、表頭，3、內(nèi)殼體，4、流通間隙，5、第二反射片，6、流通通道，7、閥芯，8、第一探頭，9、第二探頭，10、第三探頭，11、第四探頭，12、位置傳感器，13、閥桿，14、第一反射片，15、第一反射斜面，16、第二反射斜面，17、調(diào)整螺釘，18、壓縮彈簧，19、鋼珠，20、盲孔，21、手柄，22、罩體，23、鉛封，24、套筒，25、磁性活塞。
【具體實施方式】
[0035]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。但這些例舉性實施方式的用途和目的僅用來例舉本發(fā)明，并非對本發(fā)明的實際保護范圍構(gòu)成任何形式的任何限定，更非將本發(fā)明的保護范圍局限于此。
[0036]實施例1
[0037]如圖1至圖7共同所示，本發(fā)明所公開了一種超聲波流量計，包括筒狀設(shè)置的外殼體1，外殼體I的外部設(shè)置有表頭2，表頭2內(nèi)設(shè)有控制和換算芯片，這些與傳統(tǒng)的原理一致，在此不再贅述，外殼體I的內(nèi)部同軸設(shè)置有內(nèi)殼體3，內(nèi)殼體3也設(shè)置為直線延伸的回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，外殼體I與內(nèi)殼體3之間設(shè)有流通間隙4，流通間隙4等距設(shè)置，流通間隙4的兩端分別設(shè)有第一反射片14和第二反射片5，第一反射片14和第二反射片5均為筒狀結(jié)構(gòu)且固定于外殼體I與內(nèi)殼體3之間，第一反射片14和第二反射片5的外表面均固定在外殼體I的內(nèi)壁上，第一反射片