本實(shí)用新型涉及流體測(cè)量?jī)x器,更具體地說,涉及一種超聲波流量計(jì)。
背景技術(shù):
超聲波流量計(jì)是替代傳統(tǒng)的機(jī)械式流量計(jì)的一種較新的計(jì)量工具。通常,超聲波流量計(jì)通過在流體中發(fā)送一個(gè)超聲波波束,使其在流體中傳輸一定距離,然后接收該超聲波束,通過比較器參數(shù)的變化,得到流經(jīng)的流體的參數(shù),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)流體的計(jì)量。在較多情況下,上述流體通常是水,因此,超聲波流量計(jì)在很多時(shí)候被稱為超聲波水表。由于超聲波在流量計(jì)中的反射次數(shù)會(huì)影響該流量計(jì)的計(jì)量準(zhǔn)確度,所以,在現(xiàn)有技術(shù)中,雖然實(shí)現(xiàn)了對(duì)流體的計(jì)量,但是由于存在多次反射的問題,其計(jì)量的準(zhǔn)確度一直較差。為此,也有很多改進(jìn)的技術(shù)方案,例如,修改超聲波探頭射入波束的角度,使其在流量計(jì)中盡可能少地反射等等。但是,其效果都不是太好。因此,在現(xiàn)有技術(shù)中,存在超聲波流量計(jì)的精度較差的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于,針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述精度較差的缺陷,提供一種計(jì)量精度較好的超聲波流量計(jì)。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造一種超聲波流量計(jì),包括測(cè)量管、設(shè)置在所述測(cè)量管上的超聲波收發(fā)器和設(shè)置在所述測(cè)量管內(nèi)的反射組件,所述超聲波收發(fā)器包括分別設(shè)置在所述測(cè)量管上沿流體流動(dòng)方向的不同位置的超聲波發(fā)射器和超聲波接收器;所述反射組件包括兩個(gè)分別對(duì)應(yīng)于所述超聲波發(fā)射器的超聲波接收器的反射體和設(shè)置在兩個(gè)所述反射體之間的、包圍兩個(gè)反射體之間的超聲波傳輸途徑的超聲波路徑限定組件,所述超聲波路徑限定組件的軸線位置上設(shè)置有貫穿其長(zhǎng)度方向的、供所述兩個(gè)反射體之間的反射超聲波和所述測(cè)量管內(nèi)流過的流體通過的通孔。
更進(jìn)一步地,所述超聲波路徑限定組件包括導(dǎo)流管和安裝在所述導(dǎo)流管外表面的反射體安裝支架,所述反射體安裝在所述反射體安裝支架上;所述導(dǎo)流管為用于供流體流過的中空的管狀物。
更進(jìn)一步地,所述反射體安裝支架包括兩個(gè)支架體,所述兩個(gè)支架體分別為中間設(shè)置有半圓形凹陷的半圓柱體,所述兩個(gè)支架體合攏時(shí)將所述導(dǎo)流管固定在其中;所述反射體設(shè)置在合攏后的支架體上。
更進(jìn)一步地,所述支架體的長(zhǎng)度大于所述導(dǎo)流管的長(zhǎng)度;所述支架體的兩端分別設(shè)置有在兩個(gè)所述支架體合攏時(shí)將所述反射體固定在其中的夾持機(jī)構(gòu)。
更進(jìn)一步地,所述夾持機(jī)構(gòu)包括一個(gè)固定所述反射體邊沿的托盤和與所述托盤固定的反射體邊沿相對(duì)的反射體邊沿的定位片;當(dāng)所述反射體安裝在所述夾持機(jī)構(gòu)上時(shí),所述托盤和所述定位片分別位于所述反射體的邊沿下部和上部。
更進(jìn)一步地,所述導(dǎo)流管為圓形、中空的管狀體,其外壁直徑適配于兩個(gè)所述支架體合攏后其中間由兩個(gè)素?cái)?shù)凹陷形成的圓的內(nèi)徑;所述導(dǎo)流管外表面還設(shè)置有向外的定位凸起,所述支架體內(nèi)表面相應(yīng)位置設(shè)置有與所述定位凸起相適配的定位凹陷。
更進(jìn)一步地,所述測(cè)量管設(shè)置有兩個(gè)間隔設(shè)定距離的、分別用于安裝所述超聲波發(fā)射器和超聲波接收器的超聲波收發(fā)器安裝孔;所述超聲波安裝孔分別垂直于所述測(cè)量管的軸線,且沿所述測(cè)量管中流體的流動(dòng)方向在同一直線上;所述超聲波收發(fā)器安裝孔之間的距離等于兩個(gè)安裝在所述支架體上的反射體中心位置之間的距離。
更進(jìn)一步地,所述測(cè)量管還包括用于固定所述超聲波路徑限定組件的固定孔,所述固定孔設(shè)置在所述超聲波收發(fā)器安裝孔之間,供固定螺栓穿過;所述固定螺栓還穿過設(shè)置在所述支架體上相應(yīng)位置的螺栓孔,壓迫所述導(dǎo)流管,使所述超聲波路徑限定組件固定在所述測(cè)量管的設(shè)定位置上。
更進(jìn)一步地,所述兩個(gè)支架體合攏后形成的反射體安裝支架的外徑與所述測(cè)量管的內(nèi)徑相適配,使得所述超聲波路徑限定組件能夠由所述測(cè)量管的一端放入所述測(cè)量管內(nèi);所述反射體安裝支架的外表面還設(shè)置有用于安放密封膠圈的凹陷;所述支架體與所述導(dǎo)流管重合的外壁上設(shè)置有至少一個(gè)貫穿該支架體外壁的窗口。
更進(jìn)一步地,所述超聲波發(fā)射器和超聲波接收器分別安裝在一個(gè)所述超聲波收發(fā)器安裝孔上,其發(fā)射或接收的超聲波波束分別垂直于所述測(cè)量管的軸線;所述反射體與所述測(cè)量管的軸線所形成的夾角為45度。
實(shí)施本實(shí)用新型的超聲波流量計(jì),具有以下有益效果:由于存在超聲波路徑限定組件,使得超聲波接收器接收到的波束都是經(jīng)過該組件傳輸過來的,只要超聲波束進(jìn)入該組件,就可以使得這些進(jìn)入的波束不再發(fā)生多余的反射,而多次反射的波束則不能進(jìn)入該組件,因此,超聲波接受器接收到的超聲波束都是經(jīng)過設(shè)定次數(shù)的反射的波束,這樣就可以依據(jù)事先設(shè)置的參數(shù)消除反射帶來的影響,從而得到較為準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型一種超聲波流量計(jì)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是圖1的A-A向剖視圖;
圖3是所述實(shí)施例中測(cè)量管的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是所述實(shí)施例中導(dǎo)流管的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5是所述實(shí)施例中支架體的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例作進(jìn)一步說明。
如圖1、圖2和圖3所示,在本實(shí)用新型的一種超聲波流量計(jì)實(shí)施例中,該超聲波流量計(jì),包括測(cè)量管1、設(shè)置在測(cè)量管1上的超聲波收發(fā)器(2、3)和設(shè)置在測(cè)量管1內(nèi)的反射組件,超聲波收發(fā)器(2、3)包括分別設(shè)置在測(cè)量管1上沿流體流動(dòng)方向的不同位置的超聲波發(fā)射器2和超聲波接收器3;反射組件包括兩個(gè)分別對(duì)應(yīng)于超聲波發(fā)射器2的超聲波接收器3的反射體7(請(qǐng)參見圖5)和包圍兩個(gè)反射體之間的超聲波傳輸途徑的超聲波路徑限定組件4,所述超聲波路徑限定組件4的軸線位置上設(shè)置有貫穿其長(zhǎng)度方向的、供上述兩個(gè)反射體7之間的反射超聲波和測(cè)量管1內(nèi)流過的流體通過的通孔。在本實(shí)施例,上述超聲波路徑限定組件4包括導(dǎo)流管8和安裝在導(dǎo)流管8外表面的反射體安裝支架(該安裝支架由兩個(gè)半圓中空的支架體9合攏而形成),反射體7安裝在所述反射體安裝支架上;導(dǎo)流管8為用于供流體流過的中空的管狀物(請(qǐng)參見圖4)。
如圖3所示,在本實(shí)施例中,測(cè)量管1設(shè)置有兩個(gè)間隔設(shè)定距離的、分別用于安裝超聲波發(fā)射器2和超聲波接收器3的超聲波收發(fā)器安裝孔(11、12);上述兩個(gè)超聲波安裝孔(11、12)分別垂直于測(cè)量管1的軸線,且沿測(cè)量管1中流體的流動(dòng)方向在同一直線上;而在上述超聲波收發(fā)器安裝孔(11、12)之間的距離等于兩個(gè)安裝在支架體9(請(qǐng)參見圖2和圖5)上的反射體7的中心位置之間的距離。這樣的設(shè)置使得安裝后的超聲波發(fā)射器2發(fā)出的超聲波波束垂直地進(jìn)入上述測(cè)量管1,并直接發(fā)射到的上述反射體7(對(duì)應(yīng)于該超聲波發(fā)射器2的一個(gè))的中心位置,經(jīng)過該反射體7的反射的超聲波波束通過上述超聲波路徑限定組件4,到達(dá)另一個(gè)反射體7(對(duì)應(yīng)于上述超聲波接收器3的一個(gè)),再次反射后,垂直向上進(jìn)入上述超聲波接收器3。這樣就實(shí)現(xiàn)了在該流量計(jì)中實(shí)現(xiàn)了超聲波的傳輸。
在本實(shí)施例中,上述反射組件包括了反射體7和超聲波路徑限定組件4,該組件是在測(cè)量管的外部完成組裝后作為一個(gè)整體,由測(cè)量管1的一端開口放入上述測(cè)量管1內(nèi)的。由于需要將上述反射體7的位置對(duì)齊上述超聲波發(fā)射器2和超聲波接收器3的位置,所以需要將該反射組件固定在上述測(cè)量管1內(nèi)。為此,測(cè)量管1還包括用于固定超聲波路徑限定組件4的固定孔13,由于反射體7安裝在上述超聲波路徑限定組件4上,所以固定上述超聲波路徑限定組件4,就等于固定了反射體7。在本實(shí)施例中,請(qǐng)參見圖3,固定,13設(shè)置在所述超聲波收發(fā)器安裝孔(11、12)之間,供固定螺栓5穿過;固定螺栓5還穿過設(shè)置在支架體9上相應(yīng)位置的螺栓孔94,壓迫導(dǎo)流管8,使超聲波路徑限定組件4固定在測(cè)量管1的設(shè)定位置上,請(qǐng)參見圖5。
在本實(shí)施例中,超聲波路徑限定組件4包括了導(dǎo)流管8和反射體安裝支架(由兩個(gè)支架體9合攏而形成),該反射體安裝支架的兩個(gè)支架體9包圍上述導(dǎo)流管8形成一個(gè)整體,反射體7安裝在上述反射體安裝支架9上,這樣就得到上述的反射組件。如圖4所示,在本實(shí)施例中,導(dǎo)流管8為圓形、中空的管狀體,其長(zhǎng)度方向設(shè)置有貫穿通孔81,其外壁直徑適配于兩個(gè)支架體9合攏后其中間由分別設(shè)置在支架體9上的半圓形凹陷形成的圓的內(nèi)徑;導(dǎo)流管8外表面還設(shè)置有向外的定位凸起82,支架體9的內(nèi)表面的相應(yīng)位置設(shè)置有與定位凸起82相適配的定位凹陷92。安裝時(shí),上述導(dǎo)流管8上的定位凸起82分別嵌入兩個(gè)支架體9的定位凹陷92內(nèi),使得上述支架體9和導(dǎo)流管8之間的相對(duì)位置不會(huì)移動(dòng)。
請(qǐng)參見圖5,在本實(shí)施例中,反射體安裝支架包括兩個(gè)支架體9,兩個(gè)支架體9分別為中間設(shè)置有半圓形凹陷的半圓柱體,兩個(gè)支架體9合攏時(shí)將所述導(dǎo)流管8固定在其中;而反射體7設(shè)置在合攏后的支架體9上。圖5中示出了一個(gè)支架體9的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖,在圖5中,支架體9的長(zhǎng)度大于導(dǎo)流管8的長(zhǎng)度;多出的部分用于安裝反射體7,在支架體9的兩端分別設(shè)置有在兩個(gè)支架體9合攏時(shí)將反射體7固定在其中的夾持機(jī)構(gòu)。該夾持機(jī)構(gòu)包括一個(gè)固定所述反射體7邊沿的托盤91和與托盤91固定的反射體7邊沿相對(duì)的反射體7邊沿的定位片95;當(dāng)反射體7安裝在夾持機(jī)構(gòu)上時(shí),托盤91和定位片95分別位于反射體7的邊沿下部和上部。換句話說,上述托盤91和定位片95分別將反射體7的邊沿的兩個(gè)不同位置定位,使該反射體不易移動(dòng),而這兩個(gè)定位的位置,對(duì)于反射體7而言,是分別在其上邊沿和下邊沿的。在本實(shí)施例中,上述夾持機(jī)構(gòu)使得反射體7與導(dǎo)流管8的軸線所形成的夾角為45度,也就是使得反射體7與測(cè)量管1的軸線所形成的夾角為45度。
在本實(shí)施中,兩個(gè)支架體9合攏后形成的反射體安裝支架的外徑與測(cè)量管1的內(nèi)徑相適配,使得超聲波路徑限定組件4能夠由測(cè)量管1的一端放入所述測(cè)量管1內(nèi);換句話說,超聲波路徑限定組件4的外徑不能大于測(cè)量管1的內(nèi)徑。在本實(shí)施例中,二者是基本相同,以該組件能夠放入上述測(cè)量管1內(nèi),又不會(huì)輕易移動(dòng)為準(zhǔn)。在本實(shí)施例中反射體安裝支架的外表面(具體而言是上述支架體9的外表面)還設(shè)置有用于安放密封膠圈(圖中未示出)的凹陷93;此外,上述支架體9與導(dǎo)流管8重合的外壁上設(shè)置有至少一個(gè)貫穿該支架體9外壁的窗口96,請(qǐng)參見圖5。這些窗口96的設(shè)置使得導(dǎo)流管8中的流體較難出現(xiàn)渦流,從而使得導(dǎo)流管8內(nèi)的流體較為平穩(wěn),進(jìn)一步減少對(duì)測(cè)量精度的干擾,提高測(cè)量精度。
以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式,其描述較為具體和詳細(xì),但并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是,對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進(jìn),這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此,本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。