专利名称：一种超声波流量计基表的制作方法
技术领域：
本实用新型是涉及计量装置，具体地说是一种适用于在线状污物的介质环境下 使用的超声波流量计基表。
背景技术：
众所周知，传统的超声波流量计基表在结构上有两种方式一种是对射方式。 对射方式又分为X型和Π型两种，在构成上，这种基表主要由壳体、换能器和温度传感 器组成，其结构设计特征是进水端换能器与被测介质在入口介质流动方向上形成了一 个夹角，实践证明，这个夹角对换能器而言是一个污物沉积区，当流经腔体的循环介质 中含有泥、砂、垢等浑浊污物时，这些污物不能被“主流介质”全部冲刷带走，其中的 一些污物被沉积在这个夹角沉积区内，这样日积月累污物沉积量越来越多，从而严重影 响换能器对信号的发射与接收，导致计量不准确；另一种是直管段型反射方式。这种 反射方式又名为折射方式。在构成上，这种流量计基表主要由壳体、含有支撑架的反射 镜、换能器、温度传感器组成。其中，壳体是一截面直径和管壁都勻称的管状直管段， 在管段的同一水平面上按一定间距预留有两个安装换能器的孔位，在管段出水方向的一 个侧面上预留有温度传感器插入孔，温度传感器插入孔沿介质流动方向并与管段中轴线 呈45度夹角。反射镜或是一对椭圆型金属平面体沿管段水平方向相向倾斜45度角并以带 有两个、三个或四个等数量各不相同的支撑点的支架被固定在管段腔内的中轴线上；或 是一对在顶部直接带有45度斜平面并嵌有椭圆形金属片的柱体被垂直固定在管段腔内。 一对换能器被固定在管段预留的换能器安装孔内，换能器的底平面与反射镜面在一定间 距下保持相互垂直。当循环介质流经流量计管段时，在外部电路作用下，换能器(1)发 出超声波信号，然后通过反射镜(1)将该信号反射到反射镜(2)上，由反射镜(2) 将信号再反射到换能器(2)上，由换能器(2)最终接收该信号，这样就完成了一个单 程信号的传送过程，反之亦然。总之，两只换能器是相互交替(或同时)收发信号的， 见下列传送过程换能器(1) 一反射镜面(1) 一反射镜面(2) —换能器2。这种传统的反射方式的超声波流量计基表与传统的对射方式相比其优点是①没 有污物沉积死角，介质流体中所含颗粒性的泥、砂浑浊污物等能被顺利排出表体；②有 充足的结构设计空间，所以在管段出水端的侧面上都预留一个与管段直线方向呈45度角 并向出水端斜插的凸出的标准件丝孔，以备温度传感器(PT)使用，这样，无疑给工程 安装节省了一只测温三通配件，降低了用户成本。但作为实际应用其缺点是①其反射 镜或柱体式反射镜面支架在直径截面勻称的管段腔内所占面积的比例较大，对介质流体 形成较大阻力，导致自身流量压损较大，影响供热质量；②由于这种反射镜支架的机械 结构原因，使得循环介质在流经该支架时，在其背面方向上会出现扰流、水纹、水波等 对计量不利的水场，这将对超声波信号的正常传播有一定程度的影响。特别是由于环境 等原因导致介质流体自身流量不稳定时，这种扰流水场的现象将会更为突出；③由于机 械设计结构原因，上述固定反射镜面的各种类型的支架，在壳体腔内不可避免的要挂、卡、缠绕被测介质中的线状污物(如头发丝、麻丝、生料带等)，当这些线状污物被缠 在支架上后，将随介质的流动做不停的摆动运动，这样，壳体内的水场将产生严重的水 纹、水波和气泡等现象，从而搅乱计量水场，导致计量不准确。人们为了解决诸多堵塞问 题，在实际应用中常常采用加装污物“过滤器”的办法，但实践证明安装过滤器后将 出现三种弊端一是压损增大，介质流体受阻，进户流量减小，影响采暖质量；二是过 滤器在使用中自身被堵塞的几率就较高，过滤器被堵塞后造成进户介质流量严重减小， 导致室温过低，严重影响采暖质量。尽管过滤器可拆下清洗，但这给使用者带来了无穷 的麻烦和没完没了的工作量；三是系统增加过滤器无疑是浪费了国家材料(铜)资源； ④由于镜面在壳体腔内是与介质流动方向呈45度角状态的斜面，使用年久后这个斜面易 附着泥垢污物，在电路电压信号不强的情况下，将影响信号传送质量，更为严重的是 这种传统的镜面很难拆下清洗维护，如硬要拆卸维护，势必要对整体产品结构全拆下重 新组装，这给产品的运营管理和维护带来较大的工作量。
发明内容本实用新型针对现有技术中存在的不足，提出一种结构简单、维修方便、具有 良好防污物功能的超声波流量计基表。本实用新型的技术方案如下。一种超声波流量计基表，包括壳体、反射镜、换能器和温度传感器，其特征在 于壳体由测量管、整流容器和连接管组成，整流容器内腔呈球面状，整流容器的上端、 下端、左侧和右侧分别设有连接孔，测量管两端分别与整流容器一侧的连接孔相连接， 整流容器另一侧的连接孔与连接管相连接，换能器经压紧圈设在整流容器上端的连接孔 内，反射镜安装在反射镜支架上，反射镜支架经底座设在整流容器下端的连接孔内。本实作新型所述整流容器内腔呈球面状，整流容器的上端、下端、左侧和右侧 分别设有连接孔，连接孔的直径小于形成球面的球直径，与测量管相连接的孔径小于与 连接管相连接的孔径，以使壳体内通道出现内部空间的局部增大，从而使传统的内外截 面勻称的直管段型流量计壳体变成为两端部呈隆起的“大肚”型流量计壳体，该大肚管 段的内部空间，对介质流场而言，相当于一个整流容器，当系统介质流速不稳定及因反 射镜支架对介质流体遮挡造成的扰流、波纹等情况，进水端的容器能对测量管内的计量 介质流速(质量)的流场有效的起到整流作用，为超声波流量信号的正常传送提供了可 靠的稳定流场。同理，出水端的大肚“容器”，能确保生产检测时不干扰下端表的水 场，它对下端表而言同样起到了一个整流容器的作用。另外，与直径截面勻称的直管 段壳体相比，这种新型“容器”的存在，相当于反射镜支架所在位置的管段内部空间增 大，从而大大缓解了反射镜支架所带来的压损，有利于提高供热质量。本实用新型中的测量管内可以设有测量套管，测量套管经测量管壁上设有的定 位螺钉进行定位，以提高测量的精确度。本实用新型可以设有反射镜压紧丝盘，反射镜支架经反射镜压紧丝盘安装在底 座上，底座经螺纹与连接孔相连接，以方便维修。本实用新型反射镜支架呈中部凸起的圆滑的曲面柱状，曲面柱状的中部设有与 介质流动方向呈45度夹角的斜面，反射镜固定在反射镜支架的斜面上，使介质中的线状污物不被卡、挂、缠在支架上，避免因此而产生水场波纹、扰流、气泡等现象的发生，保 障了信号传送不受其干扰；另一方面，当被测介质进入表体腔后，在该曲面的作用下，使 流动介质与镜面支架不产生“撞击”性水花、气泡、波纹及扰流等，最大限度地避免了 反射镜及支架对介质流场的影响，从而保障了信号在传送过程中不受其干扰。另外，出 口端的反射镜支架，在受介质流冲击的背面同样设计为这样的曲面，这样能保障生产检 测时不干扰下端表的水场。本实用新型具有如下优点(一)该新型产品在使用中，不需安装过滤器，可 为国家节省大量的铜资源；(二)该新型产品本身适应国情水质，不受介质所含各种污 物的干扰，能可靠的永久运行使用，产品寿命长、性能价格比高，这样对消费用户而言 相当于降低了运行成本，间接的为百姓节约了开支；(三)该新型产品在实际使用中， 由于不需安装过滤器，所以进户压损减小，对供热部门而言，能减小甚至避免因系统压 损过大而采取的对系统二次设备的投资改造，从而在节能减排、热计量改造方面为国家 节省经费，甚至是外汇(因为许多这样的改造设备都是进口产品，价格昂贵)。
。图1是本实用新型的纵剖面图。图2是本实用新型的立体图。图3是本实用新型的俯视图。图中标记测量管1、压板2、定位螺钉3、整流容器4、压紧圈5、换能器6、 反射镜支架7、底座8、压紧丝盘9、反射镜10、测量套管11、温度传感器12、连接管 13、螺钉14。
具体实施方式
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以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。一种超声波流量计基表，包括壳体、反射镜10、换能器6和温度传感器12，反 射镜10、换能器6和温度传感器12的结构与现有技术相同，此不赘述，壳体上预留一个 与测量管轴线方向呈45度角并向出水端斜插的凸出的标准件丝孔，以备温度传感器12的 安装，本实用新型的特征在于壳体由测量管1、整流容器4和连接管13组成，整流容器4 内腔呈球面状，整流容器4的上端、下端、左侧和右侧分别设有连接孔，测量管1两端分 别与整流容器4 一侧的连接孔相连接，整流容器4另一侧的连接孔与连接管13相连接， 换能器6经压紧圈5设在整流容器4上端的连接孔内，反射镜10安装在反射镜支架7上， 反射镜支架7经底座8设在整流容器4下端的连接孔内。本实作新型所述整流容器4内腔呈球面状，整流容器4的上端、下端、左侧和右 侧分别设有连接孔，连接孔的直径小于形成球面的球直径，与测量管1相连接的孔径小 于与连接管13相连接的孔径，以使壳体内通道出现内部空间的局部增大，从而使传统的 内外截面勻称的直管段型流量计壳体变成为两端部呈隆起的“大肚”型流量计壳体，该 大肚管段的内部空间，对介质流场而言，相当于一个整流容器，当系统介质流速不稳定 及因反射镜支架对介质流体遮挡造成的扰流、波纹等情况，进水端的容器能对测量管内 的计量介质流速(质量)的流场有效的起到整流作用，为超声波流量信号的正常传送提 供了可靠的稳定流场。同理，出水端的大肚“容器”，能确保生产检测时不干扰下端表 的水场，它对下端表而言同样起到了一个整流容器的作用。另外，与直径截面勻称的直管段壳体相比，这种新型“容器”的存在，相当于反射镜支架所在位置的管段内部空间 增大，从而大大缓解了反射镜支架所带来的压损，有利于提高供热质量。本实用新型中的测量管1内可以设有测量套管11，测量套管11经测量管1壁上 设有的定位螺钉3进行定位，以提高测量的精确度。本实用新型可以设有反射镜压紧丝盘9，反射镜支架8经反射镜压紧丝盘9安装 在底座7上，底座9经螺纹与连接孔相连接，以方便维修。本实用新型反射镜支架8呈圆滑的中间凸起的曲面柱状，曲面柱状的上部设有 与介质流动方向呈45度夹角的斜面，反射镜10固定在反射镜支架的斜面上，使介质中 的线状污物不被卡、挂、缠在支架上，避免因此而产生水场波纹、扰流、气泡等现象的发 生，保障了信号传送不受其干扰；另一方面，当被测介质进入表体腔后，在该曲面的作用 下，使流动介质与镜面支架不产生“撞击”性水花、气泡、波纹及扰流等，最大限度地 避免了反射镜及支架对介质流场的影响，从而保障了信号在传送过程中不受其干扰。另 外，出口端的反射镜支架，在受介质流冲击的背面同样设计为这样的曲面，这样能保障 生产检测时不干扰下端表的水场。本实用新型还可以设有压板2，压板2经螺钉14与壳体相固定，压板2主要是以 换能器6、定位螺钉3进行定位。本实用新型具有如下优点(一)该新型产品在使用中，不需安装过滤器，可 为国家节省大量的铜资源；(二)该新型产品本身适应国情水质，不受介质所含各种污 物的干扰，能可靠的永久运行使用，产品寿命长、性能价格比高，这样对消费用户而言 相当于降低了运行成本，间接的为百姓节约了开支；(三)该新型产品在实际使用中， 由于不需安装过滤器，所以进户压损减小，对供热部门而言，能减小甚至避免因系统压 损过大而采取的对系统二次设备的投资改造，从而在节能减排、热计量改造方面为国家 节省经费，甚至是外汇(因为许多这样的改造设备都是进口产品，价格昂贵)。
权利要求1.一种超声波流量计基表，包括壳体、反射镜、换能器和温度传感器，其特征在 于壳体由测量管、整流容器和连接管组成，整流容器内腔呈球面状，整流容器的上端、 下端、左侧和右侧分别设有连接孔，测量管两端分别与整流容器一侧的连接孔相连接， 整流容器另一侧的连接孔与连接管相连接，换能器经压紧圈设在整流容器上端的连接孔 内，反射镜安装在反射镜支架上，反射镜支架经底座设在整流容器下端的连接孔内。
2.根据权利要求1所述的一种超声波流量计基表，其特征在于整流容器内腔呈球面 状，整流容器的上端、下端、左侧和右侧分别设有连接孔，连接孔的直径小于形成球面 的球直径，与测量管相连接的孔径小于与连接管相连接的孔径。
3.根据权利要求1所述的一种超声波流量计基表，其特征在于测量管内设有测量套 管，测量套管经测量管壁上设有的定位螺钉进行定位。
4.根据权利要求1所述的一种超声波流量计基表，其特征在于设有反射镜压紧丝盘， 反射镜支架经反射镜压紧丝盘安装在底座上，底座经螺纹与连接孔相连接。
5.根据权利要求1所述的一种超声波流量计基表，其特征在于反射镜支架呈中部凸起 的圆滑的曲面柱状，曲面柱状的中部设有与介质流动方向呈45度夹角的斜面，反射镜固 定在反射镜支架的斜面上。
专利摘要本实用新型是涉及计量装置，具体地说是一种适用于在线状污物的介质环境下使用的超声波流量计基表，其特征在于壳体由测量管、整流容器和连接管组成，整流容器内腔呈球面状，整流容器的上端、下端、左侧和右侧分别设有连接孔，测量管两端分别与整流容器一侧的连接孔相连接，整流容器另一侧的连接孔与连接管相连接，换能器经压紧圈设在整流容器上端的连接孔内，反射镜安装在反射镜支架上，反射镜支架经底座设在整流容器下端的连接孔内，本实用新型具有如下优点使用中不需安装过滤器，节省资源；不受介质所含各种污物的干扰，能可靠的永久运行使用，产品寿命长、性能价格比高，降低了运行成本。
文档编号G01F1/66GK201795820SQ20102029896
公开日2011年4月13日 申请日期2010年8月20日 优先权日2010年8月20日
发明者姜福敏, 李书胜 申请人:威海米特智能仪表有限公司