超聲波流量計用流量管及超聲波流量計的製作方法
2023-10-17 23:46:34
專利名稱：超聲波流量計用流量管及超聲波流量計的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種超聲波流量計用流量管及超聲波流量計。
技術背景
超聲波流量計是在管體上設有振動信號入口及振動信號出口，若管體內的液體處於靜態，超聲波振子產生振動並經振動信號反射臺反射至振動信號出口，由振動信號出口輸出，振動信號從振動信號入口至振動信號出口的傳輸時間是恆定的。但如果管體內的液體是流動的，振動信號的傳輸時間會減少，通過測量其時間即可測得液體在管體內的流速， 進而測得液體在管體內的流量。
但現有的超聲波流量計的管體內一般設置有兩個振動信號反射臺，超聲波振子所產生的振動通過振動信號入口進入後，經第一個振動信號反射臺反射後，沿軸向方向傳輸至第二個振動信號反射臺，經第二個振動信號反射臺反射後由振動信號出口傳出。該結構具有如下缺陷
1、該超聲波流量計的測量取決於第一個振動信號反射臺與第二個振動信號反射臺之間的這段距離，無法準確的反映整段管體內液體的流動情況，精確性受到影響；
2、為提高測量的精度，測量的範圍一般位於軸心位置，但液體在管體內流動時，由於受管壁摩擦力的影響，液體在靠近管壁位置的流速會低於軸心位置的流速，也就是說，現有的超聲波流量計僅測量管體軸心位置的流速無法準確的反映液體的流量；
3、就現有的結構來說，在管體內由於僅有兩次反射，所以，振動信號反射臺需要凸出至軸心位置，影響液體在管體內流動的順暢性，加重了液體的擾流，並影響到測量的準確性。發明內容
本發明的目的在於克服現有技術的缺陷，提供一種超聲波流量計用流量管及超聲波流量計，本發明可以更好的測量管體內各點的流速，測量結果更準確。
其技術方案如下。
一種超聲波流量計用流量管，包括管體，在管體上設有振動信號入口及振動信號出口，在管體的內壁依次設有至少五個振動信號反射臺，各振動信號發射臺上設有反射平面，振動信號入口、第二個振動信號反射臺兩者相對於第一個振動信號反射臺的反射平面之間的夾角相等，依次設置的三個振動信號反射臺中，第一個振動信號反射臺、第三個振動信號反射臺兩者相對於第二個振動信號反射臺的反射平面之間的夾角相等，倒數第二個振動信號反射臺、振動信號出口兩者相對於倒數第一個振動信號反射臺的反射平面之間的夾角相等。
所述振動信號反射臺為五個，即第一振動信號反射臺、第二振動信號反射臺、第三振動信號反射臺、第四振動信號反射臺及第五振動信號反射臺，振動信號入口、第二振動信號反射臺兩者相對於第一振動信號反射臺的反射平面之間的夾角相等，第一振動信號反射臺、第三振動信號反射臺兩者相對於第二振動信號反射臺的反射平面之間的夾角相等，第二振動信號反射臺、第四振動信號反射臺兩者相對於第三振動信號反射臺的反射平面之間的夾角相等，第三振動信號反射臺、第五振動信號反射臺兩者相對於第四振動信號反射臺的反射平面之間的夾角相等，第四振動信號反射臺、振動信號出口兩者相對於第五振動信號反射臺的反射平面之間的夾角相等。所述第一振動信號反射臺與第五振動信號反射臺的軸向投影重合，所述第一振動信號反射臺與所述第二振動信號連線、所述第二振動信號反射臺與第三振動信號反射臺之間的連線、所述第三振動信號反射臺與第四振動信號反射臺之間的連線、第四振動信號反射臺與第五振動信號反射臺的連線的軸向投影連成正方形。所述振動信號反射臺為六個，即第一振動信號反射臺、第二振動信號反射臺、第三振動信號反射臺、第四振動信號反射臺、第五振動信號反射臺及第六振動信號反射臺，振動信號入口、第二振動信號反射臺兩者相對於第一振動信號反射臺的反射平面之間的夾角相等，第一振動信號反射臺、第三振動信號反射臺兩者相對於第二振動信號反射臺的反射平面之間的夾角相等，第二振動信號反射臺、第四振動信號反射臺兩者相對於第三振動信號反射臺的反射平面之間的夾角相等，第三振動信號反射臺、第五振動信號反射臺兩者相對於第四振動信號反射臺的反射平面之間的夾角相等，第四振動信號反射臺、第六振動信號反射臺兩者相對於第五振動信號反射臺的反射平面之間的夾角相等，第五振動信號反射臺、振動信號出口兩者相對於第六振動信號反射臺的反射平面之間的夾角相等。所述第一振動信號反射臺與第六振動信號反射臺的軸向投影重合，所述第一振動信號反射臺與所述第二振動信號連線、所述第二振動信號反射臺與第三振動信號反射臺之間的連線、所述第三振動信號反射臺與第四振動信號反射臺之間的連線、第四振動信號反射臺與第五振動信號反射臺的連線、所述第五振動信號反射臺與第六振動信號反射臺連線的軸向投影連成正五邊形。所述第一振動信號反射臺與第六振動信號反射臺的軸向投影重合，所述第一振動信號反射臺與所述第二振動信號連線、所述第二振動信號反射臺與第三振動信號反射臺之間的連線、所述第三振動信號反射臺與第四振動信號反射臺之間的連線、第四振動信號反射臺與第五振動信號反射臺的連線、所述第五振動信號反射臺與第六振動信號反射臺連線的軸向投影連成正五角星形。所述管體包括外管及內管，內管套設於外管內，在內管上設有安裝孔，各振動信號反射臺設於安裝孔內。各振動信號反射臺包括柱臺及安裝端臺，安裝端臺位於柱臺的下端，該安裝端臺位於所述安裝孔內，在安裝端臺與安裝孔之間設有相對應的定位角。一種超聲波流量計，包括前述流量管，還包括有超聲波振子及振動檢測元件，超聲波振子及振動檢測元件分別朝向所述振動信號入口及振動信號出口，超聲波振子及振動檢測元件均與分析電路電氣連接。下面對本發明的優點或原理進行說明1、由於在管體內設置的振動信號反射臺為五個或六個，振動信號在管體內可以產生多次反射，也就是說，測量的結果取決於多段水流的情況；同時由於增加了振動信號反射臺，可以更自由的對測量位置進行設計，使測量結果不但反映出管體軸心位置的流速，也能反映出靠近管壁處的流速，進一步提高測量的準確性；
2、由于振動信號反射臺上的反射面不需設置於管體的軸心位置，儘可能的減少了振動信號反射臺對於管體內液體的影響，減少了擾流，提高了測量的準確性；
3、如果採用五個振動信號反射臺，振動信號反射臺連線的軸向投影連成正方形； 如果採用六個振動信號反射臺，振動信號反射臺連線的軸向投影連成正五邊形或正五角星形，以使測量結果準確的反映出管體整個截面的流速；
4、管體採用內管、外管套設的結構，可以方便各振動信號反射臺的安裝與設置，在安裝時，先將各振動信號反射臺裝於內管上，再將內管套入外管，安裝方便，該結構可以降低加工難度；
5、各振動信號反射臺包括柱臺及安裝端臺，安裝端臺位於柱臺的下端，安裝孔為階梯孔，在安裝後，可以避免各振動信號反射臺從安裝孔中退出，其定位角可以避免振動信號反射臺轉動。
圖1是本發明實施例一中，所述超聲波流量計用流量管的外形圖2是本發明實施例一中，各振動信號反射臺在內管上的安裝示意圖(剖視)；
圖3是圖2中，各振動信號在各振動信號反射臺上的反射示意圖4是其中一個振動信號反射臺的結構圖5是安裝孔的結構圖6是本發明實施例二中，各振動信號反射臺在內管上的安裝示意圖(剖視)；
圖7是圖6中，各振動信號在各振動信號反射臺上的反射示意附圖標記說明
1、管體，2、振動信號入口，3、振動信號出口，4、內管，5、第一振動信號反射臺，6、第二振動信號反射臺，7、第三振動信號反射臺，8、第四振動信號反射臺，9、第五振動信號反射臺，10、第六振動信號反射臺，11、安裝孔，12、柱臺，13、安裝端臺，14、反射平面。
具體實施方式
下面對本發明的實施例進行詳細說明。
實施例一
一種超聲波流量計，包括流量管、超聲波振子及振動檢測元件，超聲波振子及振動檢測元件分別朝向所述振動信號入口 2及振動信號出口 3，超聲波振子及振動檢測元件均與分析電路電氣連接(圖中未示出)。超聲波流量計用流量管如圖1至圖5所示，其包括管體1，在管體1上設有振動信號入口 2及振動信號出口 3，在管體1的內壁依次設有五個振動信號反射臺，各振動信號發射臺上設有反射平面14，振動信號入口 2、第二個振動信號反射臺兩者相對於第一個振動信號反射臺的反射平面14之間的夾角相等，依次設置的三個振動信號反射臺中，第一個振動信號反射臺、第三個振動信號反射臺兩者相對於第二個振動信號反射臺的反射平面14之間的夾角相等，倒數第二個振動信號反射臺、振動信號出口 3兩者相對於倒數第一個振動信號反射臺的反射平面14之間的夾角相等。
具體而言，本實施例中，所述振動信號反射臺為五個，即第一振動信號反射臺5、第二振動信號反射臺6、第三振動信號反射臺7、第四振動信號反射臺8及第五振動信號反射臺9，振動信號入口 2、第二振動信號反射臺6兩者相對於第一振動信號反射臺5的反射平面14之間的夾角相等，第一振動信號反射臺5、第三振動信號反射臺7兩者相對於第二振動信號反射臺6的反射平面14之間的夾角相等，第二振動信號反射臺6、第四振動信號反射臺 8兩者相對於第三振動信號反射臺7的反射平面14之間的夾角相等，第三振動信號反射臺 7、第五振動信號反射臺9兩者相對於第四振動信號反射臺8的反射平面14之間的夾角相等，第四振動信號反射臺8、振動信號出口 3兩者相對於第五振動信號反射臺9的反射平面 14之間的夾角相等。所述第一振動信號反射臺5與第五振動信號反射臺9的軸向投影重合，所述第一振動信號反射臺5與所述第二振動信號連線、所述第二振動信號反射臺6與第三振動信號反射臺7之間的連線、所述第三振動信號反射臺7與第四振動信號反射臺8之間的連線、第四振動信號反射臺8與第五振動信號反射臺9的連線的軸向投影連成正方形。所述管體1包括外管及內管4，內管4套設於外管內，在內管4上設有安裝孔11， 各振動信號反射臺設於安裝孔11內。各振動信號反射臺包括柱臺12及安裝端臺13，安裝端臺13位於柱臺12的下端，該安裝端臺13位於所述安裝孔11內，在安裝端臺13與安裝孔11之間設有相對應的定位角。本實施例具有如下優點1、由於在管體1內設置的振動信號反射臺為五個，振動信號在管體1內可以產生多次反射，也就是說，測量的結果取決於多段水流的情況；同時由於增加了振動信號反射臺，可以更自由的對測量位置進行設計，使測量結果不但反映出管體1軸心位置的流速，也能反映出靠近管壁處的流速，進一步提高測量的準確性；2、由于振動信號反射臺上的反射面不需設置於管體1的軸心位置，儘可能的減少了振動信號反射臺對於管體1內液體的影響，減少了擾流，提高了測量的準確性；3、如果採用五個振動信號反射臺，振動信號反射臺連線的軸向投影連成正方形， 以使測量結果準確的反映出管體1整個截面的流速；4、管體1採用內管4、外管套設的結構，可以方便各振動信號反射臺的安裝與設置，在安裝時，先將各振動信號反射臺裝於內管4上，再將內管4套入外管，安裝方便，該結構可以降低加工難度；5、各振動信號反射臺包括柱臺12及安裝端臺13，安裝端臺13位於柱臺12的下端，安裝孔11為階梯孔，在安裝後，可以避免各振動信號反射臺從安裝孔11中退出，其定位角可以避免振動信號反射臺轉動。實施例二如圖6、圖7所示，本實施例中，所述振動信號反射臺為六個，即第一振動信號反射臺5、第二振動信號反射臺6、第三振動信號反射臺7、第四振動信號反射臺8、第五振動信號反射臺9及第六振動信號反射臺10，振動信號入口 2、第二振動信號反射臺6兩者相對於第一振動信號反射臺5的反射平面14之間的夾角相等，第一振動信號反射臺5、第三振動信號反射臺7兩者相對於第二振動信號反射臺6的反射平面14之間的夾角相等，第二振動信號反射臺6、第四振動信號反射臺8兩者相對於第三振動信號反射臺7的反射平面14之間的夾角相等，第三振動信號反射臺7、第五振動信號反射臺9兩者相對於第四振動信號反射臺8的反射平面14之間的夾角相等，第四振動信號反射臺8、第六振動信號反射臺10兩者相對於第五振動信號反射臺9的反射平面14之間的夾角相等，第五振動信號反射臺9、振動信號出口 3兩者相對於第六振動信號反射臺10的反射平面14之間的夾角相等。
所述第一振動信號反射臺5與第六振動信號反射臺10的軸向投影重合，所述第一振動信號反射臺5與所述第二振動信號連線、所述第二振動信號反射臺6與第三振動信號反射臺7之間的連線、所述第三振動信號反射臺7與第四振動信號反射臺8之間的連線、第四振動信號反射臺8與第五振動信號反射臺9的連線、所述第五振動信號反射臺9與第六振動信號反射臺10連線的軸向投影連成正五邊形或正五角星形。
本實施例的原理與實施例一相同，設置六個振動信號反射臺之後，可以通過各振動信號反射臺的布置，以使測量結果準確的反映出管體1整個截面的流速。
以上僅為本發明的具體實施例，並不以此限定本發明的保護範圍；在不違反本發明構思的基礎上所作的任何替換與改進，均屬本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種超聲波流量計用流量管，包括管體，在管體上設有振動信號入口及振動信號出口，其特徵在於，在管體的內壁依次設有至少五個振動信號反射臺，各振動信號發射臺上設有反射平面，振動信號入口、第二個振動信號反射臺兩者相對於第一個振動信號反射臺的反射平面之間的夾角相等，依次設置的三個振動信號反射臺中，第一個振動信號反射臺、第三個振動信號反射臺兩者相對於第二個振動信號反射臺的反射平面之間的夾角相等，倒數第二個振動信號反射臺、振動信號出口兩者相對於倒數第一個振動信號反射臺的反射平面之間的夾角相等。
2.如權利要求1所述超聲波流量計用流量管，其特徵在於，所述振動信號反射臺為五個，即第一振動信號反射臺、第二振動信號反射臺、第三振動信號反射臺、第四振動信號反射臺及第五振動信號反射臺，振動信號入口、第二振動信號反射臺兩者相對於第一振動信號反射臺的反射平面之間的夾角相等，第一振動信號反射臺、第三振動信號反射臺兩者相對於第二振動信號反射臺的反射平面之間的夾角相等，第二振動信號反射臺、第四振動信號反射臺兩者相對於第三振動信號反射臺的反射平面之間的夾角相等，第三振動信號反射臺、第五振動信號反射臺兩者相對於第四振動信號反射臺的反射平面之間的夾角相等，第四振動信號反射臺、振動信號出口兩者相對於第五振動信號反射臺的反射平面之間的夾角相等。
3.如權利要求2所述超聲波流量計用流量管，其特徵在於，所述第一振動信號反射臺與第五振動信號反射臺的軸向投影重合，所述第一振動信號反射臺與所述第二振動信號連線、所述第二振動信號反射臺與第三振動信號反射臺之間的連線、所述第三振動信號反射臺與第四振動信號反射臺之間的連線、第四振動信號反射臺與第五振動信號反射臺的連線的軸向投影連成正方形。
4.如權利要求1所述超聲波流量計用流量管，其特徵在於，所述振動信號反射臺為六個，即第一振動信號反射臺、第二振動信號反射臺、第三振動信號反射臺、第四振動信號反射臺、第五振動信號反射臺及第六振動信號反射臺，振動信號入口、第二振動信號反射臺兩者相對於第一振動信號反射臺的反射平面之間的夾角相等，第一振動信號反射臺、第三振動信號反射臺兩者相對於第二振動信號反射臺的反射平面之間的夾角相等，第二振動信號反射臺、第四振動信號反射臺兩者相對於第三振動信號反射臺的反射平面之間的夾角相等，第三振動信號反射臺、第五振動信號反射臺兩者相對於第四振動信號反射臺的反射平面之間的夾角相等，第四振動信號反射臺、第六振動信號反射臺兩者相對於第五振動信號反射臺的反射平面之間的夾角相等，第五振動信號反射臺、振動信號出口兩者相對於第六振動信號反射臺的反射平面之間的夾角相等。
5.如權利要求4所述超聲波流量計用流量管，其特徵在於，所述第一振動信號反射臺與第六振動信號反射臺的軸向投影重合，所述第一振動信號反射臺與所述第二振動信號連線、所述第二振動信號反射臺與第三振動信號反射臺之間的連線、所述第三振動信號反射臺與第四振動信號反射臺之間的連線、第四振動信號反射臺與第五振動信號反射臺的連線、所述第五振動信號反射臺與第六振動信號反射臺連線的軸向投影連成正五邊形。
6.如權利要求4所述超聲波流量計用流量管，其特徵在於，所述第一振動信號反射臺與第六振動信號反射臺的軸向投影重合，所述第一振動信號反射臺與所述第二振動信號連線、所述第二振動信號反射臺與第三振動信號反射臺之間的連線、所述第三振動信號反射臺與第四振動信號反射臺之間的連線、第四振動信號反射臺與第五振動信號反射臺的連線、所述第五振動信號反射臺與第六振動信號反射臺連線的軸向投影連成正五角星形。
7.如權利要求1至6中任一項所述超聲波流量計用流量管，其特徵在於，所述管體包括外管及內管，內管套設於外管內，在內管上設有安裝孔，各振動信號反射臺設於安裝孔內。
8.如權利要求7所述超聲波流量計用流量管，其特徵在於，各振動信號反射臺包括柱臺及安裝端臺，安裝端臺位於柱臺的下端，該安裝端臺位於所述安裝孔內，在安裝端臺與安裝孔之間設有相對應的定位角。
9.一種超聲波流量計，包括前述任一權利要求所述流量管，還包括有超聲波振子及振動檢測元件，超聲波振子及振動檢測元件分別朝向所述振動信號入口及振動信號出口，超聲波振子及振動檢測元件均與分析電路電氣連接。
全文摘要
本發明公開了一種超聲波流量計用流量管及超聲波流量計，該流量計用流量管包括管體，在管體上設有振動信號入口及振動信號出口，在管體的內壁依次設有至少五個振動信號反射臺，各振動信號發射臺上設有反射平面，振動信號入口、第二個振動信號反射臺兩者相對於第一個振動信號反射臺的反射平面之間的夾角相等，依次設置的三個振動信號反射臺中，第一個振動信號反射臺、第三個振動信號反射臺兩者相對於第二個振動信號反射臺的反射平面之間的夾角相等，倒數第二個振動信號反射臺、振動信號出口兩者相對於倒數第一個振動信號反射臺的反射平面之間的夾角相等。
文檔編號G01F15/00GK102494724SQ20111040389
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月7日 優先權日2011年12月7日
發明者戴龍陸, 聶永磊, 譚文勝 申請人:廣州柏誠智能科技有限公司