一种带有嵌入式反射体的矮立柱型流量传感器是将两个超声波换能器和一个嵌入式圆柱型反射体分别安装在传感器外壳上等距离分布的三个圆形直通孔内。在传感器腔内底面上，垂直于两个换能器安装孔的圆心处分别设计了一个圆形盲孔，孔内安装了一个小于45度角的小倾角光滑斜面的矮立柱，矮立柱总体高度设计为低于传感器内部直通腔的中心轴线，进水端口的换能器在外部电路作用下发出超声波信号，该信号通过矮立柱的光滑斜面和嵌入式反射体光滑面的3次反射到达出水端口换能器上，由此计算出超声波信号的顺水流和逆水流的时间差，最终经外部电路计算出流经传感器的循环介质的流量。
【技术实现步骤摘要】
带有嵌入式反射体的矮立柱型流量传感器
本实专利技术是涉及一种用超声波原理测量循环系统内循环介质流量的传感器，尤其是适用于在被测介质浑浊、污物含量多的环境下使用。
技术介绍
超声波流量传感器主要由传感器外壳、换能器和内部塑料支架等组成。其中，一对换能器按一定间距固定在传感器外壳上。当循环介质流经流量传感器时，在外部电路作用下，通过换能器的传感信号测量超声波脉冲顺水流和逆水流速度之差来计算循环介质的流速，从而测量出流量、质量。超声波流量传感器按反射方式主要分为U型反射和W型放射。U型反射方式:这种结构的设计特征是换能器安装在流量传感器上表面的两个安装孔内，因为这两个换能器在发射与接收信号时不能“直接交流”，而是要在流量传感器腔体内安装一个塑料支架，在这个塑料支架垂直与换能器的位置上分别安装了一个反射镜片，超声波信号通过这两个镜片进行间接发射或接收。这种方式的优点是:没有污物沉积区，结构简单，易加工生产；其缺点是:反射镜片的安装需要一个支架给予固定，由于结构原因这个支架在壳体腔内不可避免的对循环介质中的线状物(如头发丝、安装过程使用的麻丝、生料带等)有挂、缠、卡现象。当这些线状物被缠在支架上，将随介质的流动对腔体内的水场产生水纹和气泡，从而严重影响着水场变化，造成计量不准确。W型反射方式，这种结构的特征是①在流量传感器上表面以45°角的方式倾斜安装了两个换能器，②流量传感器腔体内部整体设计为四方孔型，超声波信号通过四方孔的顶部和底部平面进行间接发射或接收。这种方式的优点是流量传感器腔体内是直通型，没有塑料支架，不会对循环介质中的线状物有挂、缠、卡现象，且压力损失小；其缺点是受换能器反射角度的制约，不可避免的造成了换能器底平面与四方孔顶平面之间有一个空间距离，在实际使用中这个空间距离会出现存积空气亦即产生气泡现象，这种现象对超声信号的衰减是致命的，从而造成计量不准确。
技术实现思路
本专利技术提供一种带有嵌入式反射体的矮立柱型流量传感器，以解决①U型反射方式挂、卡、缠杂质,②W型反射方式存积空气，腔内底部反射平面容易淤积杂质导致信号衰减的弊病。本专利技术提供的带有嵌入式反射体的矮立柱型流量传感器，包括传感器外壳，一对超声波换能器，一个嵌入式的反射体，以及两个矮立柱，矮立柱安装在传感器腔内垂直于换能器的底面上。本专利技术解决上述问题所采用的技术方案是:①嵌入式反射体的设计本专利技术在传感器外壳上表面设计为等距离分布的三个圆形直通孔，靠近传感器进水端和出水端的直通孔用于安装超声波信号的发射/接收装置---超声波换能器；中间的直通孔安装一个嵌入式圆柱型反射体，该反射体的底部设计为光滑的平面，且该平面与两个换能器的底平面处在同一水平面上。[0011 ] ②带有小倾角的矮立柱设计在传感器腔内底面上，垂直于两个换能器安装孔的圆心处分别设计了一个圆形盲孔，所述的矮立柱安装在孔内。矮立柱总体高度设计为低于传感器内部直通腔的中心轴线。靠近传感器进水端口的矮立柱的背水面设计为一个小于45度角的小倾角光滑斜面；靠近传感器出水端口的矮立柱的迎水面设计为相同角度的小倾角光滑斜面。为了保证超声波信号传导的有效性，此处小倾角的角度视传感器的规格，由两个换能器安装孔的间距而定，倾角的顶角部分可以根据装配定位的需要横切成一个小平面。③喇叭口式的流体过渡腔设计为了提高传感器的测量精度，将传感器进水端口和出水端口以及两个矮立柱之间都设计为圆形直通腔。矮立柱之间的直通腔跟进、出水端口处的直通腔处在同一轴线上，且该直通腔的直径小于进、出水端口处直通腔的直径；在两个不同直径相交接的部位设计为一定长度的喇叭口过渡腔。 ④感温原件安装孔的设计在嵌入式反射体的顶部圆心处设计一个盲孔，在该盲孔内可以封装一个感温原件，用于给外部电路开发提供便利。本专利技术的有益效果、效益是:矮立柱与嵌入式反射体的创新设计，使传感器腔内没有可活动部件，增大了腔内空间，这样就提高了传感器的测量精准度与稳定性，降低了传感器的压力损失，延长了传感器的使用寿命。下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术外壳的立体图。图2是本专利技术外壳的纵剖面图。[0021 ] 图3是本专利技术的纵剖面图。图4是本专利技术矮立柱的立体图。图5是本专利技术矮立柱的纵剖面图。图6是本专利技术嵌入式反射体的立体图。图7是本专利技术嵌入式反射体的纵剖面图。【具体实施方式】:图中，I流量传感器外壳、2进水端口换能器安装孔、3出水端口换能器安装孔、4嵌入式反射体安装孔、5进水端口的矮立柱、6出水端口的矮立柱、7进水端口的圆型直通腔、8出水端口的圆型直通腔、9喇叭口式的过渡腔、10矮立柱之间的圆型直通腔、11进水端口换能器、12出水端口换能器、13嵌入式反射体、14反射体上的感温原件安装孔。【具体实施方式】:将图3所示的进水端口换能器11和出水端口换能器12分别安装在图1所示的进水端口换能器安装孔2和出水端口换能器安装孔3内，将图3所示的嵌入式反射体13安装在图1所示的嵌入式反射体安装孔4内，感温元件封装在图3所示的嵌入式反射体的感温原件安装14内，循环介质从进水端口进入流量传感器图3所示的进水端口的圆型直通腔7内，通过喇叭口式的过渡腔9进入进水端口的矮立柱5和出水端口的矮立柱6之间的圆型直通腔10内，最终经过出水端口圆型直通腔8流出传感器，在介质循环过程中，进水端口的换能器11在外部电路作用下垂直发出脉冲信号，经进水端口的矮立柱5的小倾角反射面反射到嵌入式反射体13的光滑平面上，并通过此平面进一步反射到出水端口矮立柱6的小倾角反射面上，最终通过此小倾角反射面反射到出水端口换能器12上，出水端口的换能器12在外部电路作用下接收信号，并通过外部电路计算出流经传感器内的介质的质量。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种带有嵌入式反射体的矮立柱型流量传感器，是由传感器外壳、换能器、超声波信号反射装置组成的，其特征在于：在传感器外壳上表面设计为等距离分布的三个圆形直通孔，靠近传感器进水端和出水端的直通孔安装有超声波换能器；中间的直通孔安装有嵌入式圆柱型反射体。
【技术特征摘要】
1.一种带有嵌入式反射体的矮立柱型流量传感器，是由传感器外壳、换能器、超声波信号反射装置组成的，其特征在于:在传感器外壳上表面设计为等距离分布的三个圆形直通孔，靠近传感器进水端和出水端的直通孔安装有超声波换能器；中间的直通孔安装有嵌入式圆柱型反射体。2.根据权利要求1所述的带有嵌入式反射体的矮立柱型流量传感器，其特征在于:在传感器腔内底面上，垂直于两个换能器安装孔的圆心处分别设计了一个圆形盲孔，孔内安装带有小于45度角的小倾角光滑反射面的矮立柱，矮立柱总体高度设计为低于传感器内部直通...
【专利技术属性】
技术研发人员：段桂利，
申请(专利权)人：段桂利，
类型：发明
国别省市：山东;37
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