高精度超聲波反射表體結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高精度超聲波反射表體結(jié)構(gòu)，包括基礎表體、流道整流組件和超聲波換能器，所述流道整流組件是由測量管體以及測量管體兩端的反射鏡支座構(gòu)成，所述反射鏡支座上設有反射鏡，其特征在于所述流道整流組件的測量管體兩端分別設有整流裝置，所述整流裝置包括水平翅片和連桿，所述水平翅片至少設有1片，所述水平翅片沿軸向平行放置，所述水平翅片經(jīng)連桿與測量管體固定連接，所述反射鏡一端與水平翅片固定連接，另一端與測量管體側(cè)壁固定連接，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)新穎、安裝方便、測量精確、穩(wěn)流效果顯著等優(yōu)點。
【專利說明】
高精度超聲波反射表體結(jié)構(gòu)
技術(shù)領域
[0001] 本發(fā)明設及流體檢測計量器具，具體地說是一種廣泛應用于水表、流量計、熱表的 高精度超聲波反射表體結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，在基于超聲波為載體的流量測量方面，超聲波在液體中傳播過程中，通過測 得聲波的順向、逆向的傳播時間差而計算出流體的流速;順向、逆向的傳播時間由集成在 PCB板中的計時忍片測量得出，上述是穩(wěn)定流體的理想情況。然而流量傳感器實際應用時， 因流量傳感器前端情況復雜，可能存在彎管、變徑、閥口、換熱器、分水器等，難W得到相對 穩(wěn)定的理想流體，不穩(wěn)定流體測量的時間并不能有效的反映流速，進而影響流量數(shù)據(jù)的準 確性。
[0003] 另外，在各種儀表的使用過程中，通常會在儀表的前端安裝過濾器，W防止流體中 雜質(zhì)干擾測量，同時也是出于對整個管路的保護，但在安裝過濾器后水的流態(tài)會發(fā)生變化， 也導致測量精度下降。
[0004] 因此，超聲儀表的使用中常要求表前保持10倍口徑的直管段，W減小前端器件對 流量測量的影響。
[0005] 在超聲流量計量行業(yè)，為了消除影響，有的在傳感器的入口處安裝穩(wěn)流器，得到相 對穩(wěn)定的流體，但是受表體大小尺寸的影響所起到的穩(wěn)流作用也非常之小;有的測量管道 內(nèi)腔進行縮徑，對于徑向旋轉(zhuǎn)的流動，穩(wěn)流效果并不明顯。在小口徑表的設計上，表體尺寸 的限制使得運些矛盾尤為突出。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)新穎、安裝方便、測量精 確、穩(wěn)流效果顯著、能夠適應各種復雜工況，且不需要表前直管段的高精度超聲波反射表體 結(jié)構(gòu)。
[0007] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是： 一種高精度超聲波反射表體結(jié)構(gòu)，包括基礎表體、流道整流組件和超聲波換能器，所述 流道整流組件是由測量管體W及測量管體兩端的反射鏡支座構(gòu)成，所述反射鏡支座上設有 反射鏡，其特征在于所述流道整流組件的測量管體兩端分別設有整流裝置，所述整流裝置 包括水平翅片和連桿，所述水平翅片至少設有1片，所述水平翅片沿軸向平行放置，所述水 平翅片經(jīng)連桿與測量管體固定連接，所述反射鏡一端與水平翅片固定連接，另一端與測量 管體側(cè)壁固定連接，不但節(jié)省了表前直管段，而且，還達到能夠適應各種復雜工況、對水流 的徑向流動穩(wěn)流效果顯著、測量精確的作用。
[000引本發(fā)明當所述水平翅片設有2個或2個W上時，相鄰水平翅片間經(jīng)連接翅片交叉連 接，所述連接翅片沿軸向放置，所述連接翅片位于相鄰的水平翅片中屯、或反射鏡兩側(cè)，所述 水平翅片和連接翅片兩側(cè)面可W是平面，也可W是弧形面，W利于有效消除徑向旋轉(zhuǎn)水流 的干擾，使測得的流速能更好的反映實際的流體流量，不但節(jié)省了表前直管段，而且還達到 能夠適應各種復雜工況、穩(wěn)流效果顯著、測量精確的作用。
[0009] 本發(fā)明水平翅片位于反射鏡及反射鏡上方的空間，W利于進一步對徑向旋轉(zhuǎn)的水 流進行穩(wěn)流，達到精確測量的作用。
[0010] 本發(fā)明所述反射鏡是通過注塑工藝被塑膠包容在反射鏡支座上。
[0011] 本發(fā)明所述測量管體是由前連接管段和后連接管段組成，所述前連接管段后端圓 周均布設有卡扣，所述卡扣沿軸向向后延伸，所述后連接管段側(cè)壁圓周均布設有卡槽，所述 前連接管段經(jīng)卡扣與卡槽相卡和與后連接管段固定連接，所述前連接管段和后連接管段分 別經(jīng)銷軸與基礎表體固定連接，W達到拆裝方便的作用。
[0012] 本發(fā)明所述前連接管段的長度大于后連接管段，W利于避免接縫造成測量流道的 粗糖。
[0013] 本發(fā)明所述測量管體內(nèi)壁上面固定有反射鏡面，兩側(cè)壁分別為豎直面板，所述豎 直面板上端與反射鏡面連接處弧形過渡連接，下端與測量管體連接處圓弧過渡連接，所述 豎直面板兩端分別經(jīng)導流板與測量管體過渡連接，所述測量管體兩端的水平翅片分別經(jīng)連 桿與導流板相固定連接，W利于提高電子器件測量時間信號的準確度和待測流速。
[0014] 本發(fā)明所述測量管體內(nèi)的兩個豎直面板的間距為10-35mm，所述兩個豎直面板的 間距是0.5-0.95倍測量管體公稱直徑的寬度，流量傳感器采集的傳播時間信號的波動范圍 在1.5%W內(nèi)，W利于顯著提高信號的重復性和穩(wěn)定性。
[0015] 本發(fā)明由于采用上述結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)新穎、安裝方便、測量精確、穩(wěn)流效果顯著等 優(yōu)點。
【附圖說明】
[0016] 圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖面圖。
[0017]圖2是本發(fā)明的裝配效果圖。
[001引圖3是本發(fā)明的中屯、剖面示意圖。
[0019] 圖4是是本發(fā)明仰視圖的剖面示意圖。
[0020] 圖5是本發(fā)明的立體分解圖。
[0021] 附圖標記:基礎表體1，超聲波換能器2,測量管體3,反射鏡支座4,反射鏡5,水平翅 片6,連桿7和連接翅片8,前連接管段9和后連接管段10卡扣11反射鏡面12水平翅片13豎直 面板14測量管體底部15導流板16。
[0022]
【具體實施方式】： 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進一步說明： 如附圖所示，一種高精度超聲波反射表體結(jié)構(gòu)，包括基礎表體1、流道整流組件和超聲 波換能器2,所述流道整流組件是由測量管體3W及測量管體3兩端的反射鏡支座4構(gòu)成，所 述反射鏡支座4上設有反射鏡5,其特征在于所述流道整流組件的測量管體3兩端分別設有 整流裝置，所述整流裝置包括水平翅片6和連桿7,所述水平翅片6至少設有1片，所述水平翅 片的往軸向平行放置，所述水平翅片6經(jīng)連桿7與測量管體3固定連接，所述反射鏡5-端與水 平翅片6固定連接，另一端與測量管體3側(cè)壁固定連接，不但節(jié)省了表前直管段，而且，還達 到能夠適應各種復雜工況、對水流的徑向流動穩(wěn)流效果顯著、測量精確的作用。
[0023] 本發(fā)明當所述水平翅片設有2個或2個W上時，相鄰水平翅片6、13間經(jīng)連接翅片8 交叉連接，所述連接翅片的往軸向放置，所述連接翅片8位于相鄰的水平翅片6、13中屯、或反 射鏡兩側(cè)，本發(fā)明優(yōu)選設置在反射鏡5兩側(cè)，所述水平翅片6和連接翅片8兩側(cè)面可W是平 面，也可W是弧形面，W利于有效消除徑向旋轉(zhuǎn)水流的干擾，使測得的流速能更好的反映實 際的流體流量，不但節(jié)省了表前直管段，而且還達到能夠適應各種復雜工況、對水流的徑向 流動穩(wěn)流效果顯著、測量精確的作用。
[0024] 本發(fā)明水平翅片6、13位于反射鏡5及反射鏡5上方的空間，W利于進一步對徑向旋 轉(zhuǎn)的水流進行穩(wěn)流，達到精確測量的作用。
[0025] 本發(fā)明所述反射鏡5是通過注塑工藝被塑膠包容在反射鏡支座4上。
[0026] 本發(fā)明所述測量管體3是由前連接管段9和后連接管段10組成，所述前連接管段9 后端圓周均布設有卡扣11，所述卡扣11沿軸向向后延伸，所述后連接管段10側(cè)壁圓周均布 設有卡槽，所述前連接管段9經(jīng)卡扣11與卡槽相卡和后再與后連接管段10固定連接，所述前 連接管段9和后連接管段10分別經(jīng)銷軸與基礎表體1固定連接，W達到拆裝方便的作用。
[0027] 本發(fā)明所述前連接管段9的長度大于后連接管段10, W利于避免接縫造成測量流 道的粗糖。
[00%]本發(fā)明所述測量管體3內(nèi)壁上面固定有反射鏡面12,兩側(cè)壁分別為豎直面板14,所 述豎直面板14上端與反射鏡面12連接處弧形過渡連接，下端與測量管體底部15連接處圓弧 過渡連接，所述豎直面板14兩端分別經(jīng)導流板與測量管體過渡連接，所述水平翅片6、13分 別經(jīng)連桿與導流板16相固定連接，W利于通過豎直面板和反射鏡面形成方形流道，進一步 提高電子器件測量時間信號的準確度和待測流速。
[0029] 本發(fā)明所述測量管體3內(nèi)的兩個豎直面板14的間距為10-35mm，所述兩個豎直面板 14之間的測量管體內(nèi)壁弧度是測量管體3公稱直徑的0.5-0.95倍，流量傳感器采集的傳播 時間信號的波動范圍在1.5%W內(nèi)，W利于顯著提高信號的重復性和穩(wěn)定性。
[0030] 如附圖1所示，一種高精度的超聲波反射表體結(jié)構(gòu)包括基礎表體A、流道整流組件 和超聲換能器2,所述流道整流組件的測量管體兩端分別有整流裝置，測量管體3的橫斷面 近似方形，所述測量管體3的上端面設有反射鏡面12,超聲波信號經(jīng)過兩端的反射鏡5和測 管管體3上端的反射鏡面12并沿著W形軌跡反射傳播，所述前連接管段和后連接管段采用卡 扣f相連接，并經(jīng)銷軸固定在基礎表體1上。
[0031] 如附圖1、2所示，表體結(jié)構(gòu)的流道整流組件的整流裝置為水平翅片6、13與連接翅 片8的組合，設置水平翅片個數(shù)為2片，其中水平翅片13與反射鏡5的上沿齊平，水平翅片6位 于反射鏡的上方空間；連接翅片8上端連接水平翅片6,下端連接水平翅片13,整流裝置可根 據(jù)流量傳感器的公稱口徑進行設計調(diào)整，除最下方的水平翅片13，其余水平翅片6均布于反 射鏡上方的空間；連接翅片8位于中屯、或反射鏡兩側(cè)，與最上端和最下端的水平翅片連接， 所述水平翅片、連接翅片將待測流體分為5-11份，有效的消除旋轉(zhuǎn)干擾，測得流速能更好的 反映實際的流體流量。
[0032] 如附圖3所示，流道整流組件的測量管體的橫剖面是底邊為圓弧的方形，上端面固 定有反射鏡面12,左右內(nèi)側(cè)分別設有豎直面板14,兩個豎直面板的間距為10-35mm，下端面 的直徑是基礎表體公稱直徑的0.5-0.95倍，所述豎直面板兩端分別經(jīng)導流板與測量管體過 渡連接，所述水平翅片經(jīng)連桿與導流板相固定連接，運種方形流道，有效的提高了待測流 速，大大提高電子器件測量時間信號的準確度。
[0033] 如附圖4所示，本發(fā)明的流道整流組件是由前連接管段9和后連接管段10構(gòu)成，且 前連接管段9和后連接管段10長度不相同，測量中屯、段大部分位于前連接管段9上，前連接 管段9插入后連接管段10中，并經(jīng)卡槽卡扣11連接固定，穩(wěn)固堅定且拆裝方便，大大避免了 對稱的流道整流組件的接縫造成測量流道的粗糖，進而造成測量精度的不精確。
[0034] 本發(fā)明在型式實驗中，選取如附圖3所示的本發(fā)明的表體、對比文件1表前設有直 管段、且信號反射呈V形軌跡，對比文件2表前設有直管段、且信號反射呈線性軌跡，對比文 件3表前設有直管段、且信號反射呈N形軌跡，對比文件4表前設有直管段、且信號反射呈U形 軌跡，對比文件5表前設有直管段、且信號反射呈W形軌跡，并在上述表體前端分別增加擾動 器，并伸巧相同的計貸器々h理流畳佑威器采隹的佑撫時間信耳，且體試驗#據(jù)對比化下：

田乂集的數(shù)捉顯不，本發(fā)巧的重夏性巧穩(wěn)足性化化1兀十卿化又1午I J、3、4、5，開且，在 抗干擾的測試中，本發(fā)明在測量管體前直接安裝干擾器件，其波動范圍在1.5%W內(nèi)，遠遠優(yōu) 于國內(nèi)外同類產(chǎn)品性能。
[0035]本發(fā)明由于采用上述結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)新穎、安裝方便、測量精確、穩(wěn)流效果顯著等 優(yōu)點。
【主權(quán)項】
1. 一種高精度超聲波反射表體結(jié)構(gòu)，包括基礎表體、流道整流組件和超聲波換能器，所 述流道整流組件是由測量管體以及測量管體兩端的反射鏡支座構(gòu)成，所述反射鏡支座上設 有反射鏡，其特征在于所述流道整流組件的測量管體兩端分別設有整流裝置，所述整流裝 置包括水平翅片和連桿，所述水平翅片至少設有1片，所述水平翅片沿軸向平行放置，所述 水平翅片經(jīng)連桿與測量管體固定連接，所述反射鏡一端與水平翅片固定連接，另一端與測 量管體側(cè)壁固定連接。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精度超聲波反射表體結(jié)構(gòu)，其特征在于當所述水平翅 片設有2個或2個以上時，相鄰水平翅片間經(jīng)連接翅片交叉連接，所述連接翅片沿軸向放置， 所述連接翅片位于相鄰的水平翅片中心或反射鏡兩側(cè)。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高精度超聲波反射表體結(jié)構(gòu)，其特征在于所述水平翅片 位于反射鏡及反射鏡上方的空間。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精度超聲波反射表體結(jié)構(gòu)，其特征在于所述測量管體 是由前連接管段和后連接管段組成，所述前連接管段后端圓周均布設有卡扣，所述卡扣沿 軸向向后延伸，所述后連接管段側(cè)壁圓周均布設有卡槽，所述前連接管段經(jīng)卡扣與卡槽相 卡和與后連接管段固定連接，所述前連接管段和后連接管段分別經(jīng)銷軸與基礎表體固定連 接。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高精度超聲波反射表體結(jié)構(gòu)，其特征在于所述前連接管 段的長度大于后連接管段。6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的一種高精度超聲波反射表體結(jié)構(gòu)，其特征在于 所述測量管體內(nèi)壁上面固定有反射鏡面，兩側(cè)壁分別為豎直面板，所述豎直面板上端與反 射鏡面連接處弧形過渡連接，下端與測量管體連接處圓弧過渡連接，本發(fā)明所述測量管體 內(nèi)壁上面固定有反射鏡面，兩側(cè)壁分別為豎直面板，所述豎直面板上端與反射鏡面連接處 弧形過渡連接，下端與測量管體連接處圓弧過渡連接，所述豎直面板兩端分別經(jīng)導流板與 測量管體過渡連接，所述測量管體兩端的水平翅片分別經(jīng)連桿與導流板相固定連接。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高精度超聲波反射表體結(jié)構(gòu)，其特征在于本發(fā)明所述測 量管體內(nèi)的兩個豎直面板的間距為l〇_35mm，所述兩個豎直面板的間距是0.5-0.95倍測量 管體公稱直徑的寬度，流量傳感器采集的傳播時間信號的波動范圍在1.5%以內(nèi)。
【文檔編號】G01F1/66GK105953851SQ201610419908
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月13日
【發(fā)明人】付濤, 戚清, 邢燕燕
【申請人】威海市天罡儀表股份有限公司