专利名称：超声波热量表换能器管段的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及利用超声波测量管道内液体流量或热量的技术领域，具体地说， 是一种超声波热量表换能器管段。
背景技术：
目前已有的超声波热量表测量管段，一般包括管体、第一超声换能器、第二超声换 能器、第一反射板与第二反射板。如专利号为ZL2010101096094的中国实用新型专利“超声 波热量表的流量传感器”，就包括上述的基本组成，其两换能器垂直管壁设置，两反射板设 于管腔中、于与换能器相应处斜置且倾斜方向相反，超声波路线为“同字框”形即“门”形，换 能器间管段即有效测量部分管段的管径缩小，以实现小流量时测量精度符合规定要求。该 实用新型产品存在下列缺陷①超声波使用常规频率，为保证小流速下测量精度，管段有效测量部分必须缩径 且缩径严重(甚者会缩径3/5以上)，不仅影响液体的正常流动，不能反映整体管路中液体 的真实流动状态，其精确度差；②反射板的反射面低点处与缩径管段的内壁相平，其突出于管腔中占据流体的通 道的比例较大，不仅占用管段内过多空间，尤其是也会限制液体的流量，无法满足规定的流 量要求液体在管段内流动时遇到上述构件，形成紊流多，流体的波动较大，流体的流量与流 速处于不稳定状态，直接影响测量精度，对小管径的精度影响尤为明显。③由于有效测量管段处缩径，使得换能器与管段主体相接处为直角过渡，形成流 动死角，阻碍流体的流速，并会形成紊流，进而影响测量精度；另外角处还存在易结垢的缺 陷，也会影响测量精度。

实用新型内容本实用新型要解决的技术问题，是提供一种超声波传播路径为“同字框”形即“门” 形，而有效测量管段不需缩径的直管的超声波热量表换能器管段，减小了管段的压力损失， 使用时超声波频率高于常规，解决现有直管产品用于小流量时存在的测量误差及准确度达 不到行业标准规定的问题，能够满足大小流量的需要。管道内阻碍小，液体流动流量与流速 稳定，提高了测量精度，减小流量计算难度。为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是一种超声波热量表换能器管段，包括圆形直管管段主体，所述管段主体上设有测 温传感器安装孔及两换能器安装孔，换能器安装孔于管段主体壁上沿径向分布，换能器于 换能器安装孔内定位；管段主体壁上与换能器相应处设有带反射面的反射体，两反射面相 对设置，其特别之处在于换能器主体工作端与管段主体内壁相平，换能器探头自管段主体 内壁向管腔凸起，两反射体的反射面与水平方向的夹角为分别为45°、135°，它们的中心 连线与管段主体的中心轴线相平行，反射面的低端与管段主体内壁共线。上述内容为本实用新型的基本结构，反射体于管腔内的突出程度较低，液体通道受阻碍程度降低；换能器本体工作端与管段主体内壁相平，相比缩径式管段减小了管段的 压力损失，保证液体流动不因反射体受阻，减小紊流，保证流量与流速稳定，提高了测量精 度，减小了流量的计算难度；换能器能够随时取出进行清洗，保证换能器的洁净，可进一步 降低压力损失，提高测量精确度；管段主体不必缩径，对于小流量的测量，只需提高超声波 频度、脉冲方波、接收信号的幅值，并调节静态电容量与谐振阻抗等参数即可进行计量，能 够满足大小流量的需要。 作为本实用新型的一种优化，所述管段主体的两端即进水口端与出水口端，设有 用于填充密封圈的台阶孔，台阶孔的孔径大于管段主体内径。 密封圈的设计可以实现液体密封的目的。作为本实用新型的另一种优化，所述管段主体的两端即进水口端与出水口端，设 有缓冲孔，所述缓冲孔自端口始包括相连的台阶孔与渐窄锥形孔，锥形孔的小径端与管段 主体内径相同，台阶孔内填充有密封圈。本实用新型还有一种优化，所述管段主体相应于反射体处，设有沿管段主体壁厚 通透的反射体安装孔，反射体于反射体安装孔处可拆卸地定位。这种安装方式可方便反射体的拆卸，易于清洗，保证测量的准确性，另外也利于反 射体的现场维修。由于采用了上述的技术方案，本实用新型所取得技术进步在于液体通道受阻碍程度降低，相比缩径式管段减小了管段的压力损失，保证液体流 动不因反射体受阻，减小紊流，保证流量与流速稳定，提高了测量精度，减小了流量的计算 难度；换能器能够随时取出进行清洗，保证换能器的洁净，可进一步降低压力损失，提高测 量精确度；管段主体不必缩径，对于小流量的测量，只需提高超声波频度、脉冲方波、接收信 号的幅值，并调节静态电容量与谐振阻抗等参数即可进行计量，能够满足大小流量的需要。 总之，该管段管道内阻碍小，液体流动流量与流速稳定，提高了测量精度，流量计算难度减 小，本实用新型可用作测量管道内液体流量、热量计量的超声波热量表的专用换能器测量 管段。本实用新型下面将结合说明书附图与具体实施例作进一步详细说明。
图1为本实用新型实施例的整体结构示意图。图中1-管段主体，2-测温传感器安装孔，31、32_换能器，41、42_反射面，51、 52-反射体，6-探头，7-密封圈，9-锥形孔；图中实心箭头表示流体流向，空心箭头表示超声 波发射、接收路径。
具体实施方式
实施例图1所示为一种超声波热量表换能器管段。该测量管段包括包括圆形直管式管段主体1，管段主体1上设有测温传感器安装 孔2及两换能器安装孔。换能器安装孔于管段主体1壁上沿径向分布，换能器31、32于其内定位。管段主体1壁上与换能器31、32相对侧的相应处，设有带反射面41、42的反射体51、52，两反射面 41、42相对设置。本实施例的上述内容与现有技术产品相同，其区别于现有产品之处是换能器31、32主体的工作端与管段主体1的内壁相平，探头6自管段主体1内壁 向管腔内凸起。两反射面41、42与水平方向的夹角为分别为45°、135°，它们的中心连线 与管段主体1的中心轴线相平行，反射面41、42的低端设于管段主体1内壁处，与管段主体 1内壁共线。管段主体1的两端即进水口端与出水口端，设有缓冲孔，缓冲孔自端口始包括相 连的台阶孔与渐窄锥形孔9，锥形孔9的小径端与管段主体1的内径相同，台阶孔内填充有 密封圈7。管段主体1相应于反射体41、42处，设有沿管段主体1壁厚通透的反射体安装孔， 反射体51、52于反射体安装孔处定位，二者间为可拆卸的活动联接。该管段的管段主体1的两端外壁设有外螺纹，用于装配在管路中时与流体管道间 的螺纹配合。
权利要求1.一种超声波热量表换能器管段，包括圆形直管管段主体，所述管段主体上设有测温 传感器安装孔及两换能器安装孔，换能器安装孔于管段主体壁上沿径向分布，换能器于换 能器安装孔内定位；管段主体壁上与换能器相应处设有带反射面的反射体，两反射面相对 设置，其特征在于换能器主体工作端与管段主体内壁相平，换能器探头自管段主体内壁向 管腔凸起，两反射体的反射面与水平方向的夹角为分别为45°、135°，它们的中心连线与 管段主体的中心轴线相平行，反射面的低端与管段主体内壁共线。
2.根据权利要求1所述的超声波热量表换能器管段，其特征在于所述管段主体的两 端即进水口端与出水口端，设有用于填充密封圈的台阶孔，台阶孔的孔径大于管段主体内 径。
3.根据权利要求1或2所述的超声波热量表换能器管段，其特征在于所述管段主体 的两端即进水口端与出水口端，设有缓冲孔，所述缓冲孔自端口始包括相连的台阶孔与渐 窄锥形孔，锥形孔的小径端与管段主体内径相同，台阶孔内填充有密封圈。
4.根据权利要求1所述的超声波热量表换能器管段，其特征在于所述管段主体相应 于反射体处，设有沿管段主体壁厚通透的反射体安装孔，反射体于反射体安装孔处可拆卸 地定位。
5.根据权利要求2所述的超声波热量表换能器管段，其特征在于所述管段主体相应 于反射体处，设有沿管段主体壁厚通透的反射体安装孔，反射体于反射体安装孔处可拆卸 地定位。
6.根据权利要求3所述的超声波热量表换能器管段，其特征在于所述管段主体相应 于反射体处，设有沿管段主体壁厚通透的反射体安装孔，反射体于反射体安装孔处可拆卸 地定位。
专利摘要本实用新型公开了一种超声波热量表换能器管段，包括圆形直管管段主体及设于管段主体上的测温传感器安装孔及两换能器，换能器按径向分布，管段主体壁上与换能器相应处设有带反射面的反射体，两反射面相对设置且与水平方向的夹角为分别为45°、135°，换能器主体工作端与管段主体内壁相平，反射面的中心连线与管段主体的中心轴线相平行且低端与管段主体内壁共线。该管段的有效测量管段不需缩径，管道内阻碍小，液体流动流量与流速隐定，提高了测量精度，减小流量计算难度。本实用新型可用作测量管道内液体流量、热量计量的超声波热量表的专用换能器测量管段。
文档编号G01F15/00GK201859029SQ201020586189
公开日2011年6月8日 申请日期2010年11月2日 优先权日2010年11月2日
发明者于凤文 申请人:于凤文, 石家庄长通电器有限公司