专利名称：一种反射式超声波热量表的流量传感器的制作方法
技术领域：
本发明属于供热量计量仪器仪表领域，涉及热量表，核心是一种反射式超声波热量表的流量传感器。
背景技术：
超声波热量表的流量传感器的结构一般为二次反射式，大体上可分为采用反射柱的和采用反射板的两大类。前者包括金属管体、两个反射柱和两个超声波换能器，后者包括金属管体、两个反射柱和两个超声波换能器。反射柱或反射板相对应地设于管体，反射斜面相对应设置。目前，我国供热市场正在使用的进口或国产超声波热量表中采用反射板的流量传感器，其反射板的固定主要有两种形式，一种是在管体内设置整体的塑料支撑件，反射板固定于塑料支撑件的相应位置上；另一种是在管体内对应于反射板位置分别设置有塑料支撑件，反射板分别固定于此塑料支撑件上。采用反射柱的流量传感器，其反射柱固定在流通管道内。现有的这两种采用反射板的和部分采用反射柱的超声波热量表的流量传感器，有其固有的无法克服的缺陷，技术表现如下首先，二次反射式超声波流量计测量的是管道中心流速，与平均流速之间的关系随流动状态的改变而改变，所以在理论上存在着不可避免的测量误差。其次，由于其反射板或反射柱整个固定安装在管体内，反射板不能在线拆卸，无法对流量传感器进行在线清理、维护，如果供热管道清洗不彻底或供暖水质中杂质较多的情况时，反射板或超声换能器端面会附着水垢或其它杂物，随着热量表使用时间的增加，反射板或超声换能器表面会结垢，上述问题会影响到流量信号的采集，从而影响计量的准确性。 而且，安装在管体内的塑料支撑件，长期工作在较热的环境中，易老化损坏，导致流量传感器的使用寿命较短。再次，由于其反射板或反射柱整个固定安装在管体内，反射板或反射柱会对流体的流动产生很大的阻力，且破坏流场分布，对测量精度产生影响。此外，反射板或反射柱的安装精度要求非常高，即使可以维修，也必须返厂维修， 维修完毕还必须重新标定。通过检索，虽然发现了多篇超声波热量表的专利文献，但尚未发现与本专利申请相同的公开专利文献。

发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种设计科学合理、可在线清理、维护且使用寿命较长的反射式超声波热量表的流量传感器。本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的一种反射式超声波热量表的流量传感器，包括金属管体、超声波换能器，两个超声波换能器分别同轴安装在金属管体的径向侧边所制的管套内，管套与金属管体内连通，其特征在于所述两个超声波换能器的轴线按照入射角和反射角的方向相交在金属管体内壁的反射点上。而且，在金属管体内壁的反射点位置安装一反射柱，该反射柱径向安装在金属管体上，该反射柱在金属管体内的端面作为反射点的反射平面。而且，所述金属管体为非变径直通式。而且，所述两个超声波换能器各自与其管套之间安装有一密封圈。而且，在反射柱与金属管体之间安装有一密封圈。本发明的优点和有益效果为1、本传感器的发射换能器将超声波穿过流体发射到管道内的管壁或者反射柱上， 管壁或者反射柱再将超声波反射到接收换能器上，即两个超声波换能器的轴线以V形声波通道形式按照入射角和反射角的方向相交，由于超声波穿越了整个流体径向截面，所以这种测量方法测量的是管道里的平均流量，因而测量结果更加精确。而且，由于超声波是两次穿越了整个流体径向截面，特别对于小口径管道而言，提高了分辨率，使测量结果更加精确。2、本传感器将反射柱活动安装在金属管体的外侧面，在热量表使用过程中，反射柱可在线更换或彻底清理，每次维修后安装回超声波流量传感器时可以自动定位，不必从管道拆卸热量表，不必返厂维修、重新标定，提高了管理部门效率，降低了管理部门的维护成本，把热量表的日常维护对用户造成的影响降到最小，实现快捷、便利、经济、高效在线维护功能。4、本传感器采用全金属，管壁内的反射面及发射柱的反射面均采用不锈钢结构， 解决了表体反射面在长期使用过程中结垢、腐蚀的情况，使用寿命大大提高。5、本传感器采用直通式结构，无变径，抗堵塞，无压损，大大降低供热泵的负荷，适合供热管网长期使用。


图1是本发明的主视图；图2是图1的A-A向截面剖视图；图3是图1的A-A向截面剖视图(安装有反射柱)。
具体实施例方式下面结合附图、通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。一种反射式超声波热量表的流量传感器，参见图1、2，包括金属管体4、超声波换能器6、8，在金属管体的两端镜像制有螺纹接头1，两个超声波换能器分别同轴安装在金属管体的径向侧边所制的管套3、5内，并均采用压盖2螺纹啮合安装在管套内；管套与金属管体内连通。本发明的创新点在于1、所述金属管体为非变径直通式，即同径直通式结构。2、所述同轴安装两个超声波换能器的管套分别制在金属管体上，两个超声波换能器的轴线以金属管体内壁为反射点镜像对称设置，两个超声波换能器的轴线按照入射角和反射角的方向相交在金属管体内壁的反射点上，即两个超声波换能器的轴线以V形声波通道形式按照入射角和反射角的方向相交在金属管体内壁的反射点上，使超声波穿越了整个流体径向截面。为了密封，两个超声波换能器各自与其管套之间安装有一密封圈7。为了提高金属管体内的反射效果，避免超声波信号的衰减和散射，金属管体内的反射点位置需要进行加工。此外，把金属管体内壁作为反射点会出现结垢、腐蚀问题，影响到流量信号的采集及计量的准确性，本实施例附图3设计了在金属管体内壁的反射点位置安装一可拆装的反射柱10的方式，该反射柱采用螺钉方式径向安装在金属管体上，该反射柱在金属管体内的端面作为反射点的反射平面。为了密封，在反射柱与金属管体之间安装有一密封圈9。本实施例中，所采用的两个超声波换能器、反射柱及密封圈均为目前热量表所使用的常规产品，因此没有叙述型号。
权利要求
1.一种反射式超声波热量表的流量传感器，包括金属管体、超声波换能器，两个超声波换能器分别同轴安装在金属管体的径向侧边所制的管套内，管套与金属管体内连通，其特征在于所述两个超声波换能器的轴线按照入射角和反射角的方向相交在金属管体内壁的反射点上。
2.根据权利要求1所述的反射式超声波热量表的流量传感器，其特征在于在金属管体内壁的反射点位置安装一反射柱，该反射柱径向安装在金属管体上，该反射柱在金属管体内的端面作为反射点的反射平面。
3.根据权利要求1或2所述的反射式超声波热量表的流量传感器，其特征在于所述金属管体为非变径直通式。
4.根据权利要求1所述的反射式超声波热量表的流量传感器，其特征在于所述两个超声波换能器各自与其管套之间安装有一密封圈。
5.根据权利要求2所述的反射式超声波热量表的流量传感器，其特征在于在反射柱与金属管体之间安装有一密封圈。
全文摘要
本发明涉及一种反射式超声波热量表的流量传感器，包括金属管体、超声波换能器，两个超声波换能器分别同轴安装在金属管体的径向侧边所制的管套内，管套与金属管体内连通，其特征在于所述两个超声波换能器的轴线按照入射角和反射角的方向相交在金属管体内壁的反射点上。本发明使用非变径流通结构，无压损，防堵塞；反射柱安装在金属管体上，实现了在热量表使用过程中如果发生粘附、腐蚀、堵塞等问题，反射柱可在线更换或彻底清理，由此提高了管理部门效率，降低了管理部门的维护成本，把热量表的日常维护对用户造成的影响降到最小。
文档编号G01F1/66GK102288236SQ201110116659
公开日2011年12月21日 申请日期2011年5月6日 优先权日2011年5月6日
发明者陈贤在 申请人:陈贤在