一種超聲波基表裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及流量測量技術領域，尤其涉及一種超聲波基表裝置。
【背景技術】
[0002]目前，用于各種場所的水表和熱能表一般采用水流推動葉輪進行機械轉動的方式和超聲波測量水流速度的方式，水表較多的采用機械方式，而熱能表則更多采用超聲波測水流速度的方式。機械方式由于其葉輪等轉動部件存在磨損等問題，其使用壽命較為短促，而超聲波測量水流速度的方式就存在壽命長等優(yōu)點。
[0003]目前用于水表和熱能表的超聲波測量水流速度的方式，通常采用超聲波反射式，超聲波反射式需在超聲波的路徑上固定一個或兩個反射板，由于管道內部存在反射板及縮徑管等固定部件，因而擾亂了流體的正常流動，致使流體分布混亂，同時管道內部縮徑會使得流通面積大大減小，再加上反射板的阻礙作用，使得壓損增大，降低了流體的傳輸效率，其次，由于測量的是超聲波信號在聲線上的中心流速，而不是沿管道橫截面上的各點平均流速，故需要更為復雜的流速修正，而這種修正往往是非線性的，同時，超聲波信號在聲線上經(jīng)過多次反射，致使信號受到嚴重衰減、信噪比減低、抗干擾能力下降，此外，在水質環(huán)境較差的條件下，管道長期運行極易發(fā)生結垢和堵塞，或者反射面受到污染而導致反射能力降低，因此嚴重降低了超聲波測量水流速度的精度和靈敏度。

【發(fā)明內容】

[0004]針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種超聲波基表裝置中超聲波信號傳播僅需一次反射，因而具有傳播距離短、回波信號衰減小、信噪比高的優(yōu)點，且利用管道內壁反射傳播超聲波信號，無需另設反射板部件，結構簡單，準確率高。
[0005]為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種超聲波基表裝置，包括管道、第一換能器和第二換能器，所述第一換能器和所述第二換能器均設置在所述管道上，所述第一換能器和所述第二換能器均能發(fā)出和接收超聲波信號，所述第一換能器發(fā)出的超聲波信號經(jīng)過所述管道內壁上的第一反射點的一次反射后能夠被所述第二換能器接收；所述第二換能器發(fā)出的超聲波信號經(jīng)過所述管道內壁上的第二反射點的一次反射后能夠被所述第一換能器接收，所述第一反射點和所述第二反射點重合。
[0006]優(yōu)選地，所述第一換能器與所述第一反射點之間的距離等于所述第二換能器與所述第二反射點之間的距離。
[0007]具體地，所述第一換能器和所述第二換能器均設置在所述管道的同一條母線上，且所述第一換能器發(fā)出超聲波信號的傳播方向和所述第二換能器接收超聲波信號的傳播方向與所述母線形成的角度均為45°。
[0008]優(yōu)選地，所述管道內壁設有第一安裝孔和第二安裝孔，所述第一換能器安裝在所述第一安裝孔內，所述第二換能器安裝在所述第二安裝孔內。
[0009]進一步地，所述管道為圓柱形管道。
[0010]本發(fā)明的一種超聲波基表裝置，具有如下有益效果:
[0011]1.本發(fā)明的一種超聲波基表裝置中超聲波信號傳播僅需一次反射，因而具有傳播距離短、回波信號衰減小、信噪比高的優(yōu)點。
[0012]2.本發(fā)明的一種超聲波基表裝置中管道內沒有任何阻礙流體流動的固定部件，使流體分布均勻、通常、壓損接近為零。
[0013]3.本發(fā)明的一種超聲波基表裝置利用管道內壁反射傳播超聲波信號，無需另設反射板部件，節(jié)省成本。
[0014]4.本發(fā)明的一種超聲波基表裝置中超聲波信號是沿管道橫截面進行傳播，因而測量的是聲線上的各點平均流速，流速修正更加符合超聲波流量測量理論。
[0015]5.本發(fā)明的一種超聲波基表裝置適合在水質較差的環(huán)境條件下使用，管道長期運行不易發(fā)生堵塞。
[0016]6.本發(fā)明的一種超聲波基表裝置結構簡單合理，具有很好的市場推廣價值。
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本發(fā)明的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它附圖。
[0018]圖1是本發(fā)明一種超聲波基表裝置的結構剖視圖；
[0019]圖2是本發(fā)明一種超聲波基表裝置的實施例不意圖；
[0020]圖中:1 一管道，2 —第一換能器，3 —第二換能器。
【具體實施方式】
[0021]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0022]在一個實施例中，如圖1所示，本發(fā)明一種超聲波基表裝置，包括管道1、第一換能器2和第二換能器3，所述第一換能器2和所述第二換能器3均設置在所述管道1上，所述第一換能器2和所述第二換能器3均能發(fā)出和接收超聲波信號，所述第一換能器2發(fā)出的超聲波信號經(jīng)過所述管道1內壁上的第一反射點的一次反射后能夠被所述第二換能器3接收；所述第二換能器3發(fā)出的超聲波信號經(jīng)過所述管道1內壁上的第二反射點的一次反射后能夠被所述第一換能器2接收，所述第一反射點和所述第二反射點重合，所述第一換能器2與所述第一反射點之間的距離等于所述第二換能器3與所述第二反射點之間的距離。
[0023]所述第一換能器2和所述第二換能器3均設置在所述管道1的同一條母線上，且所述第一換能器2發(fā)出超聲波信號的傳播方向和所述第二換能器3接收超聲波信號的傳播方向與所述母線形成的角度均為45°。
[0024]所述管道1內壁設有第一安裝孔和第二安裝孔，所述第一換能器2安裝在所述第一安裝孔內，所述第一安裝孔與所述第一換能器2之間設有密封圈，所述第二換能器3安裝在所述第二安裝孔內，所述第二安裝孔與所述第二換能器3之間也設有密封圈。
[0025]在本實施例中所述管道1為小口徑圓柱形管道，所述管道1內壁設置有疏水性涂料層。
[0026]如圖2所示，本實施中所述管道1的內徑為D，所述第一換能器2和所述第二換能器3均設置在所述管道1的同一條母線上，所述第一換能器2發(fā)出超聲波信號，經(jīng)過所述管道1內壁發(fā)射點的一次反射，反射至所述第二換能器3，所述第一換能器2發(fā)出超聲波信號的傳播方向與所述母線形成的角度為45°，所述第一換能器2與所述管道1內壁反射點之間的聲道長度為Q，所述第二換能器3接收超聲波信號的傳播方向與所述母線形成的角度為45°，所述第二換能器3與所述管道1內壁反射點之間的聲道長度為L2，則總聲道長度為L = L1+L2，測量流體為聲道沿所述管道1橫截面上各點流速之和的平均值。
[0027]本發(fā)明的一種超聲波基表裝置，具有如下有益效果:
[0028]1.本發(fā)明的一種超聲波基表裝置中超聲波信號傳播僅需一次反射，因而具有傳播距離短、回波信號衰減小、信噪比高的優(yōu)點。
[0029]2.本發(fā)明的一種超聲波基表裝置中管道內沒有任何阻礙流體流動的固定部件，使流體分布均勻、通常、壓損接近為零。
[0030]3.本發(fā)明的一種超聲波基表裝置利用管道內壁反射傳播超聲波信號，無需另設反射板部件，節(jié)省成本。
[0031]4.本發(fā)明的一種超聲波基表裝置中超聲波信號是沿管道橫截面進行傳播，因而測量的是聲線上的各點平均流速，流速修正更加符合超聲波流量測量理論。
[0032]5.本發(fā)明的一種超聲波基表裝置適合在水質較差的環(huán)境條件下使用，管道長期運行不易發(fā)生堵塞。
[0033]6.本發(fā)明的一種超聲波基表裝置結構簡單合理，具有很好的市場推廣價值。
[0034]以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權項】
1.一種超聲波基表裝置，其特征在于，包括管道(I)、第一換能器(2)和第二換能器(3)，所述第一換能器(2)和所述第二換能器(3)均設置在所述管道(I)上， 所述第一換能器(2)和所述第二換能器(3)均能發(fā)出和接收超聲波信號，所述第一換能器(2)發(fā)出的超聲波信號經(jīng)過所述管道(I)內壁上的第一反射點的一次反射后能夠被所述第二換能器(3)接收；所述第二換能器(3)發(fā)出的超聲波信號經(jīng)過所述管道(I)內壁上的第二反射點的一次反射后能夠被所述第一換能器(2)接收，所述第一反射點和所述第二反射點重合。2.根據(jù)權利要求1所述的超聲波基表裝置，其特征在于，所述第一換能器(2)與所述第一反射點之間的距離等于所述第二換能器(3)與所述第二反射點之間的距離。3.根據(jù)權利要求2所述的超聲波基表裝置，其特征在于，所述第一換能器(2)和所述第二換能器(3)均設置在所述管道(I)的同一條母線上，且所述第一換能器(2)發(fā)出的超聲波的傳播方向和所述第二換能器(3)發(fā)出的超聲波的傳播方向均與所述第一換能器(2)和所述第二換能器(3)的連線形成45°夾角。4.根據(jù)權利要求3所述的超聲波基表裝置，其特征在于，所述管道(I)內壁設有第一安裝孔和第二安裝孔，所述第一換能器(2)安裝在所述第一安裝孔內，所述第二換能器(3)安裝在所述第二安裝孔內。5.根據(jù)權利要求1一 4中任意一項所述的超聲波基表裝置，其特征在于，所述管道(I)為圓柱形管道。
【專利摘要】本發(fā)明涉及流量測量技術領域，公開了一種超聲波基表裝置，包括管道、第一換能器和第二換能器，所述第一換能器和所述第二換能器均設置在所述管道上，所述第一換能器和所述第二換能器均能發(fā)出和接收超聲波信號，所述第一換能器發(fā)出的超聲波信號經(jīng)過所述管道內壁上的第一反射點反射后能夠被所述第二換能器接收；所述第二換能器發(fā)出的超聲波信號經(jīng)過所述管道內壁上的第二反射點反射后能夠被所述第一換能器接收，所述第一反射點和所述第二反射點重合；本發(fā)明中超聲波信號傳播僅需一次反射，因而具有傳播距離短、回波信號衰減小、信噪比高的優(yōu)點，且利用管道內壁反射傳播超聲波信號，無需另設反射板部件，結構簡單，準確率高。
【IPC分類】G01K17/06, G01F1/66
【公開號】CN105333912
【申請?zhí)枴緾N201510810430
【發(fā)明人】楊留印, 楊成華, 楊光, 張錦飛
【申請人】北京捷成世紀科技股份有限公司
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年11月20日