本發(fā)明屬于液體流量計量傳感裝置技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種帶有穩(wěn)壓穩(wěn)流器裝置的超聲波基表。
背景技術(shù):
目前本領(lǐng)域公知的諸如超聲波流量計、超聲波熱量計、超聲波水表,超聲波熱水表、超聲波熱量表等的超聲波基表,普遍采用的設(shè)計結(jié)構(gòu)是將一對工作面中心軸線相互平行的超聲波傳感器安裝在基表管段兩端,在兩超聲波傳感器工作面對面分別安裝一只帶有45°鏡面的柱式反射器,工作時兩個柱式反射器將接收的超聲波改變90°后再相互反射,這樣通過兩個柱式反射器改變超聲波反射方向,進(jìn)而形成兩只超聲波傳感器相互發(fā)射并同時相互接收的超聲波路徑通道。上述設(shè)計雖然結(jié)構(gòu)簡單,但由于超聲波基表內(nèi)水流水壓在運(yùn)動過程中運(yùn)動狀態(tài)非常復(fù)雜,出現(xiàn)了超聲波基表內(nèi)水流壓力水流速度不穩(wěn)定現(xiàn)象,對提高超聲波基表的測量精度和靈敏度造成很大困難。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足,提供一種結(jié)構(gòu)合理、操作方便的帶有穩(wěn)壓穩(wěn)流器裝置的超聲波基表,本發(fā)明技術(shù)方案的提出解決了現(xiàn)有超聲波基表的水壓水流不穩(wěn)定現(xiàn)象,提高了超聲波 基表測量精度和靈敏度。
為實現(xiàn)上述發(fā)明目的而采用的技術(shù)方案如下所述。
一種帶有穩(wěn)壓穩(wěn)流器裝置的超聲波基表,包括一個兩端具有進(jìn)、出水口管段且中部為狹長測速管段的管狀基表總成,在基表總成兩端進(jìn)、出水口管靠近測速管段管體的下部通過安裝孔分別連接有一個超聲波傳感器,在基表總成兩端進(jìn)、出水口管靠近測速管段管體的上部分別連接有一個面對各自超聲波傳感器設(shè)置的柱式反射器,在基表總成的進(jìn)水口管段和出水口管段內(nèi)分別緊密套裝有進(jìn)水口穩(wěn)壓穩(wěn)流器和出水口穩(wěn)壓穩(wěn)流器。
上述帶有穩(wěn)壓穩(wěn)流器裝置的超聲波基表中,進(jìn)水口穩(wěn)壓穩(wěn)流器和出水口穩(wěn)壓穩(wěn)流器均由中心軸線上設(shè)有分水板的分水器構(gòu)成,分水板的兩端分水頭均做成流線型,分水器的進(jìn)口端面為平面或外凸弧面,在進(jìn)水口穩(wěn)壓穩(wěn)流器和出水口穩(wěn)壓穩(wěn)流器的內(nèi)下端均開有一個斜向缺口,該缺口斜面相對于穩(wěn)壓穩(wěn)流器中心軸線的夾角均大于超聲波傳感器的發(fā)射角度。
上述帶有穩(wěn)壓穩(wěn)流器裝置的超聲波基表中,在基表總成的進(jìn)、出水口管段的內(nèi)壁上均開有定位溝槽,在進(jìn)、出水口穩(wěn)壓穩(wěn)流器外壁上設(shè)置有定位凸頭臺,采用將定位凸頭臺與定位溝槽對位緊配合方式將進(jìn)、出水口穩(wěn)壓穩(wěn)流器分別裝入進(jìn)、出水口管段內(nèi)。另外也可以采用其它方式安裝固定進(jìn)口或出水口的穩(wěn)壓穩(wěn)流器,如利用彈性卡勾、螺絲緊定、焊接、粘接等多種方式來安裝穩(wěn)壓穩(wěn)流器。
上述帶有穩(wěn)壓穩(wěn)流器裝置的超聲波基表中,兩個超聲波傳感器分別通過O型密封圈連接在各自的安裝孔內(nèi),兩個超聲波傳感器的底 座分別通過壓板和壓板螺絲壓緊固定在基表總成的管道外壁上。
上述帶有穩(wěn)壓穩(wěn)流器裝置的超聲波基表中,在超聲波基表管道外壁上設(shè)有測溫孔,在測溫孔內(nèi)設(shè)有溫度傳感器。
上述帶有穩(wěn)壓穩(wěn)流器裝置的超聲波基表中,進(jìn)、出水口穩(wěn)壓穩(wěn)流器為軸向斷面是“十”字形狀、或“Y”字形狀的多導(dǎo)棱板式構(gòu)件,或為斷面是一字形的條板式構(gòu)件,或為軸向斷面是五等分形狀、六等分形狀或八等分形狀的多導(dǎo)棱板式構(gòu)件。穩(wěn)壓穩(wěn)流器無論采用那種形狀,均按上述多種固定方式將其裝配在超聲波基表進(jìn)、出水口管段兩端。實際制作中,穩(wěn)壓穩(wěn)流器可采用多種加工方式,如整體式制作,或先制成零件再組裝成整體,若使用工程塑料制做應(yīng)給其外形尺寸留足塑性變形余量,以彌補(bǔ)安裝固定后所引起的壓縮變形偏差,保證穩(wěn)壓穩(wěn)流器牢固裝配于基表管段兩端內(nèi)壁。另外,穩(wěn)壓穩(wěn)流器無論采用何種形狀,沿水流方向分水板橫截面面積應(yīng)盡可能小,以確保所通過的水流橫截面積應(yīng)大于測速管內(nèi)徑水流的橫截面積,避免裝置穩(wěn)壓穩(wěn)流器而引起壓損過大,影響測量精度。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:該帶有穩(wěn)壓穩(wěn)流器裝置的超聲波基表可廣泛使用在超聲波流量計、超聲波熱量計、超聲波水表、超聲波熱水表、超聲波熱量表等超聲波基表計量裝置中,使水流通過基表測速管段時實現(xiàn)了穩(wěn)壓穩(wěn)流,大大提高了超聲波基表測量水流速度的精度和靈敏度,提高了產(chǎn)品的性能和質(zhì)量。
附圖說明
圖1是本發(fā)明一個具體實施例的主剖視面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1中進(jìn)水口穩(wěn)壓穩(wěn)流器的A向視圖。
圖3是一種軸向斷面為“十”字形狀穩(wěn)壓穩(wěn)流器的主視圖。
圖4是圖3的B向視圖。
圖中各數(shù)字標(biāo)號名稱分別是:1-(進(jìn)水口管段)定位溝槽,2-(進(jìn)水口管段)定位凸頭臺,3-基表總成,4-進(jìn)水口穩(wěn)壓穩(wěn)流器,5-(進(jìn)水口)柱式反射器,6-測速管段,7-(出水口)柱式反射器,8-出水口穩(wěn)壓穩(wěn)流器,9-(出水口管段)定位凸頭臺,10-(出水口管段)定位溝槽,11-分水器,12-(穩(wěn)壓穩(wěn)流器)缺口,13-(進(jìn)水口管段)安裝孔,14-(進(jìn)水口管段超聲波傳感器)壓板,15-(進(jìn)水口管段超聲波傳感器)壓板螺絲,16-(進(jìn)水口管段超聲波傳感器)O型密封圈,17-(進(jìn)水口管段)超聲波傳感器信號線,18-(進(jìn)水口管段)超聲波傳感器,19-溫度傳感器信號線,20-溫度傳感器,21-測溫孔,22-(出水口管段)安裝孔,23-(出水口管段超聲波傳感器)壓板,24-(出水口管段)超聲波傳感器信號線,25-(出水口管段)超聲波傳感器,26-電子控制盒,27-(出水口管段超聲波傳感器)壓板螺絲,28-(進(jìn)水口管段超聲波傳感器)O型密封圈,29-分水板,30-分水頭,31-分水頭。
具體實施方式
以下將結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明內(nèi)容做進(jìn)一步說明。
參見附圖,本發(fā)明所述的帶有穩(wěn)壓穩(wěn)流器裝置的超聲波基表的基表總成3包括一個狹長測速管段6以及連設(shè)與測速管段6兩端的進(jìn)水口管段和出水口管段,在進(jìn)、出水口管段靠近測速管段6管體的下部 各設(shè)置有一個安裝孔13、22,在兩個安裝孔13、22中分各設(shè)置有一個超聲波傳感器18、25,其各自引出的超聲波傳感器信號線17、24與電子控制盒26連接;具體配置結(jié)構(gòu)中,兩個安裝孔13、22底部與超聲波傳感器18、25之間各設(shè)置有1個O型密封圈16、28,壓板14、23通過壓板螺絲15、27將超聲波傳感器18、25和O型密封圈16、28壓緊并與超聲波基表3殼體連接。兩個超聲波傳感器18、25中心線相對面基表管段內(nèi)壁各安裝有一個45°柱式反射器5、7,兩個超聲波傳感器18、25通過兩個柱式反射器5、7形成超聲波互為發(fā)射、接收通道。在基表總成3的進(jìn)水口管段和出水管段內(nèi)分別緊密套裝有進(jìn)水口穩(wěn)壓穩(wěn)流器4和出水口穩(wěn)壓穩(wěn)流器8,所述的穩(wěn)壓穩(wěn)流器為軸向斷面是“十”字形狀、或“Y”字形狀的多導(dǎo)棱板式構(gòu)件,或為斷面是一字形(平向“一”字形或豎向“一”字形)的條板式構(gòu)件,或為軸向斷面是五等分形狀、六等分形狀或八等分形狀的多導(dǎo)棱板式構(gòu)件。進(jìn)、出水口穩(wěn)壓穩(wěn)流器4、8的具體配置結(jié)構(gòu)是:在基表總成3的進(jìn)、出水口管段的內(nèi)壁上各開有若干個定位溝槽1、10,另在進(jìn)、出水口穩(wěn)壓穩(wěn)流器4、8外壁上設(shè)置對應(yīng)的定位凸頭臺2、9,進(jìn)、出水口穩(wěn)壓穩(wěn)流器4、8通過定位凸臺緊配合插入定位溝槽1、10中。進(jìn)水口穩(wěn)壓穩(wěn)流器4和出水口穩(wěn)壓穩(wěn)流器8均由中心軸線上設(shè)有分水板29的分水器11構(gòu)成,分水板29的兩端分水頭30、31均做成流線型形狀,以減少水流阻力,分水器11的進(jìn)口端面為平面或外凸弧面。兩個穩(wěn)壓穩(wěn)流器的另一端均頂緊對應(yīng)的柱式反射器,在進(jìn)水口穩(wěn)壓穩(wěn)流器4和出水口穩(wěn)壓穩(wěn)流器8的內(nèi)下端均開有一個斜向缺口12,該缺口12為避讓超聲波收發(fā)通道,其斜面相對于穩(wěn)壓穩(wěn)流器中心軸線 的夾角均大于超聲波傳感器18、25的發(fā)射角度。在基表總成3管道外壁上設(shè)有測溫孔21,在測溫孔21內(nèi)設(shè)有溫度傳感器20,其溫度傳感器信號線19與電子控制盒26相連接。
本發(fā)明的工作過程如下:水流進(jìn)入超聲波基表總成3后,首先流入進(jìn)水口穩(wěn)壓穩(wěn)流器4,通過測速管段6,然后再經(jīng)出水口穩(wěn)壓穩(wěn)流器8后流出;穩(wěn)壓穩(wěn)流器4、8設(shè)置有“十”字形(或其它形狀的)分水板29,分水板29兩端設(shè)置有流線型分水頭30、31,水流連續(xù)進(jìn)入進(jìn)水口穩(wěn)壓穩(wěn)流器4,出水口穩(wěn)壓穩(wěn)流器8時將水流分成四個直行通道,使其對水流的旋轉(zhuǎn)、壓力跳變及水流大小跳變進(jìn)行了有效的整理和穩(wěn)定,迫使水流在通過測速管段6時形成了一股壓力穩(wěn)定和速度穩(wěn)定的流動,兩個超聲波傳感器18、25通過兩只柱式反射器5、7反射超聲波信號形成路徑,利用超聲波時差原理對測速管段6中穩(wěn)壓穩(wěn)流的水流速度進(jìn)行測量,數(shù)據(jù)通過超聲波信號線17、24送入電子控制盒26。
本發(fā)明的有益效果是:采用安裝在超聲波基表總成3中測試管段6兩端進(jìn)、出水口內(nèi)壁里的穩(wěn)壓穩(wěn)流器4、8,對進(jìn)入測速管段前、后的水流和流入測速管段中的水流的旋轉(zhuǎn)、跳變壓力和跳變速度進(jìn)行了穩(wěn)定和整理,使水流在測速管段中穩(wěn)壓穩(wěn)流,實驗證明超聲波基表測試精度和測試靈敏度等多項指標(biāo)均有非常良好的改善,提高了超聲波基表應(yīng)用在超聲波流量計,超聲波熱量計、超聲波水表、超聲波熱水表、超聲波熱量表等計量裝置中的性能和質(zhì)量,提高了產(chǎn)品的性價比。