超聲流量、熱量表換能器用z型管段的製作方法

2023-07-31 21:48:21 1

專利名稱：超聲流量、熱量表換能器用z型管段的製作方法
技術領域：
本發明屬於聲學、.傳感技術領域，特別是利用超聲檢測技術，計量管道內
液體流量或熱量的超聲流量、熱量表換能器用z型管段，適用於小管徑內流體
流量、熱量的計量。特別適用於戶用型、微功耗超聲流量、熱量表。
背景技術：
目前，國內現有管道用超聲流量、熱量表的換能器，其測量通道所用管段 一般由管段壁、傳感器安裝孔構成，傳感器安裝孔設置在管段壁上，與管段內
孔聯通，管段結構多為直管段，例如，早期的管道在使用中存在以下問題首 先，此種結構換能器所用的傳感器及其組件佔用管段內過多空間，限制了液體 的流量，無法滿足規定的流量要求，其次，液體在管段內流動時受到較多阻礙， 流態波動較大，超聲波需要管段內的反射面進行多次反射，能量損失較大，直 接影響測量精度，對小管徑的精度影響尤為明顯，此外，內部的傳感器不易拆 卸，結垢問題很難解決；後期的n型和u型管段，水流變換方向為4次，壓力 損失較大，加工難度加大。

發明內容
本發明目的是提供一種超聲流量、熱量表換能器用Z型管段，以增大管段
4內空間和液體流量，液體流動時不受阻礙，流量狀態穩定，提高了測量精度， 換能器可隨時取出，清洗方便，水流方向採用多角度變換，進一步降低壓力損 失，降低加工難度。
本發明的技術方案是超聲流量、熱量表換能器用Z型管段的管內通道為Z 型，在管段內設有一段直線通道，即使管段內液體通道經過相反旋轉方向的變 向。在Z型管段內直線通道兩端的管段壁上設有安裝孔，安裝孔內設有換能器， 兩端的換能器通過直線端相互對應匹配。 _
一種超聲流量、熱量表換能器用Z型管段，包括管段入口、管段出口和管
段通道，管段的管段通道為z型，管段通道內設有一段與管段入口和管段出口
連通的直線段，直線段內設有管狀的子直線段，子直線段外壁與直線段內壁之 間形成環形空腔，使得管段內液體通道經過相反旋轉方向的變向。
所述直線段兩端的管段壁上分別設有安裝孔，安裝孔內分別設有換能器， 換能器通過直線段和/或子直線段相互對應匹配。
所述直線段與管段入口成10度-90度的夾角。 所述直線段與管段出口成10度-90度的夾角。
所述管段入口和/或管段出口處管壁上設有測溫孔，便於安裝測溫傳感器。 所述子直線段與直線段間夾角為0度-90度。
所述子直線段為直管、彎管、波浪形管、紡錘形管或不規則形狀的管體
所述子直線段上設有凹槽和/或孔。
所述子直線段外部設有環形突起體或筋。
所述子直線段與直線段為一整體或子直線段為獨立結構。
採用本發明，被測液體的流經途徑是液體先由管段入口流入，經過進水口變向後進入管段體內的直線段，再經過出水口變向後由管段出口流出。換能器 設置在直線段通道兩端的管段壁上佔用管段內空間較少，液體流量大小得到保 證，檢測流量時，安裝在管段體直線段一端的換能器發出超聲波信號，安裝在 直線段另一端的換能器接收到信號，再由該傳換能器發射超聲波信號，另一端 換能器接收，轉換器根據得到的超聲信號計算液體流量。 本發明的有益效果是
本發明的Z型結構管段內液體流量穩定，信號波動小，從而提高了測量精 度。在使用一段時間後，換能器如果出現結垢現象，可以方便地將換能器從管 段體的左右兩端拿出，進行清洗，Z型結構管段解決了換能器結垢不易清洗的問 題。
本發明的Z型結構管段的直線段內設有子直線段，子直線段外壁與直線段 內壁之間形成環形空腔，子直線段的環形突起體或筋進一步將直線段內的液流 空腔分隔，形成相互連通的兩個空腔，同時，子直線段外壁與直線段內壁之間 形成環形空腔，這些空腔可以引導並改變液流方向和流速，利於形成細小旋流， 進一步增強液流穩定性，提高測量精度。
本發明具有結構合理，增大被測液體流量、提高測量精度、清洗方便等特 點，克服了現在技術的缺點，採用Z型結構管段，提高了測量精度，方便傳感 器清洗，加工方便可以廣泛應用於超聲流量、熱量計的換能器。


圖1為本發明實施例的剖視結構示意圖。
圖中..1、管段入口， 2、管段出口， 3、換能器，4、換能器，5、直線段，6、測溫孔，7、進水口， 8、出水口， 9、子直線段。
具體實施例方式
以下結合附圖，通過實施例對本發明作進一步說明。
一種超聲流量、熱量表換能器用Z型管段，包括管段入口 1、管段出口 2和 管段通道，管段的管段通道為Z型，管段通道內設有一段與管段入口 1和管段 出口2連通的直線段5，直線段5內設有管狀的子直線段9，子直線段9外壁與 直線段5內壁之間形成環形空腔，使得管段內液體通道經過相反旋轉方向的變 向。子直線段9兩端與換能器3、 4之間留有一定空間，便於液流變向。
直線段5兩端的管段壁上分別設有安裝孔，安裝孔內分別設有換能器3、 4， 換能器3、 4通過直線段5和/或子直線段9相互對應匹配。
直線段5與管段入口 1成10度-90度的夾角，實施例中為45度。 根據權利要求1所述的超聲流量、熱量表換能器用Z型管段，其特徵在於所述 直線段5與管段出口 2成10度-90度的夾角，實施例中為45度。
管段入口 1和/或管段出口 2處管壁上設有測溫孔6，便於安裝測溫傳感器。
子直線段9與直線段5間夾角為0度-90度，實施例中子直線段9與直線段5平 行設置，即子直線段9與直線段5間夾角為0度。
子直線段9為直管、彎管、波浪形管、紡錘形管或不規則形狀的管體，實施 例中的子直線段9為兩端開口的管體。
子直線段9上設有凹槽和/或孔，該凹槽和孔的作用在 導流排氣，可引導 液流流向和流速，有利於管段內液體通道經過相反旋轉方向的變向。同時，產 生的氣泡可在凹槽和/或孔的作用下，順利排出。子直線段9外部設有環形突起體或筋，該環形突起體或筋可緊貼在直線段5
內壁，並通過螺釘固定。環形突起體或筋進一步將直線段5內的液流空腔分隔，
形成相互連通的兩個空腔，同時，子直線段9外壁與直線段5內壁之間形成環形
空腔，這些空腔可以引導並改變液流方向和流速，利於形成細小旋流，進一步
增強液流穩定性，提高測量精度。
子直線段9與直線段5為一整體或子直線段9為獨立結構。 管段內液體通道經過相反旋轉方向的變向。採用本發明，被測液體的流經
途徑是液體先由管段入口接口 l流入，經過進水口 7變向後進入管段體內的
直線段5，
再經過出水口 8變向後由管段出口接口 2流出。換能器3、 4設置在直線段 5通道兩端的管段壁上，佔用管段內空間較少，液體流量大小得到保證，檢測流 量時，安裝在管段體直線段5—端的換能器3發出超聲波信號，安裝在直線段5 另一端的換能器4接收到信號，換能器4再發射出超聲波信號，另一端換能器3 再接收到信號，轉換器根據得到的超聲信號計算液體流量。Z型結構管段內液體 流量穩定，信號波動小，從而提高了測量精度。
權利要求
1、一種超聲流量、熱量表換能器用Z型管段，包括管段入口(1)、管段出口(2)和管段通道，其特徵在於管段的管段通道為Z型，管段通道內設有一段與管段入口(1)和管段出口(2)連通的直線段(5)，直線段(5)內設有管狀的子直線段(9)，使得管段內液體通道經過相反旋轉方向的變向。
2、 根據權利要求1所述的超聲流量、熱量表換能器用Z型管段，其特徵在於所 述直線段(5)兩端的管段壁上分別設有安裝孔，安裝孔內分別設有換能器(3， 4)，換能器(3， 4)通過直線段(5)和/或子直線段(9)相互對應匹配。
3、 根據權利要求1所述的超聲流量、熱量表換能器用Z型管段，其特徵在於所 述直線段(5)與管段入口 (1)成10度-90度的夾角。
4、 根據權利要求1所述的超聲流量、熱量表換能器用Z型管段，其特徵在於所 述直線段(5)與管段出口 (2)成10度-90度的夾角。
5、 根據權利要求1所述的超聲流量、熱量表換能器用Z型管段，其特徵在於所 述管段入口 (1)和/或管段出口 (2)處管壁上設有測溫孔(6)。
6、 根據權利要求1所述的超聲流量、熱量表換能器用Z型管段，其特徵在於所 述子直線段(9)與直線段(5)間夾角為0度-90度。
7、 根據權利要求1所述的超聲流量、熱量表換能器用Z型管段，其特徵在於所 述子直線段(9)為直管、彎管、波浪形管、紡錘形管或不規則形狀的管體
8、 根據權利要求1所述的超聲流量、熱量表換能器用Z型管段，其特徵在於所 述子直線段(9)上設有凹槽和/或孔。
9、 根據權利要求1所述的超聲流量、熱量表換能器用Z型管段，其特徵在於所述子直線段(9)外部設有環形突起體或筋。
10、根據權利要求1所述的超聲流量、熱量表換能器用Z型管段，其特徵在於所述子直線段(9)與直線段(5)為一整體或子直線段(9)為獨立結構。
全文摘要
一種超聲流量、熱量表換能器用Z型管段，包括管段入口、管段出口和管段通道，管段的管段通道為Z型，管段通道內設有一段與管段入口和管段出口連通的直線段，直線段內設有管狀的子直線段，子直線段外壁與直線段內壁之間形成環形空腔，使得管段內液體通道經過相反旋轉方向的變向。直線段兩端的換能器通過直線端相互對應匹配，液體流動時不受阻礙，流量狀態穩定，提高了測量精度，換能器可隨時取出，清洗方便，液流通道變向，進一步降低壓力損失，降低加工難度。
文檔編號G01F1/66GK101672671SQ200910035938
公開日2010年3月17日 申請日期2009年10月14日 優先權日2009年10月14日
發明者孫衛國 申請人:江蘇邁拓智能儀表有限公司