一种防冰冻的超声波流量计制造技术

本发明专利技术公开了一种防冰冻的超声波流量计，包括超声波流量计壳体、超声波换能器、超声波换能器下方的反射片及反射片支架，其特征在于：所述超声波流量计壳体包含向内弯曲部分，所述向内弯曲部分受到冰冻挤压时向外延伸，所述反射片支架具有调节装置，当壳体向外延伸时所述调节装置对反射片的位置进行调整。本发明专利技术解决了超声波流量计如何有效避免或减少超声波反射片状态在冰冻时受到影响的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种防冰冻的超声波流量计
本专利技术属于智能超声波流量计
，特别是涉及一种防冰冻的超声波流量计。
技术介绍
目前市场上的超声波测量管段的防冻技术，主要采用加厚管段的壁厚和加强换能器压板的锁紧力，使管段内部结冰时，管段和换能器不至于爆裂。还有一类增设排水孔使得水表内的水排空的防冻技术，例如公开号为CN210051391U的中国专利《一种防冻式超声波水表管段》提出超声波计量表的测量管段侧壁还增设一排水孔，排水孔的进水口与测量管段内部连通，排水孔的出水口设有一排水组件，排水组件包括一排水堵头和一弹性件，排水堵头一端与出水口抵接，另一端与弹性件抵接。但是，上述技术方案中即使管段和换能器不爆裂，膨胀的结构会导致换能器的测量面因受到强大的压力而产生结构变形或损坏，从而影响超声波的测量精度。目前还没有可以有效避免或减少超声波反射片状态在冰冻时受到影响的超声波流量计，为此提出一种防冰冻的超声波流量计。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述问题，提出一种防冰冻的超声波流量计。本专利技术依托超声波流量计内部署的监测传感器。本专利技术的一种防冰冻的超声波流量计，包括超声波流量计壳体、超声波换能器、超声波换能器下方的反射片及反射片支架，其特征在于：所述超声波流量计壳体包含向内弯曲部分，所述向内弯曲部分受到冰冻挤压时向外延伸，所述反射片支架具有调节装置，当壳体向外延伸时所述调节装置对反射片的位置进行调整。优选地，向内弯曲部分在流量计中的位置是超声波计量区域的对称位置。优选地，向内弯曲部分在流量计中的位置是非计量区域的一个或多个位置。优选地，向内弯曲部分的材质是弹性可恢复材料；向内弯曲部分的弯曲程度根据表壳的最大可扩展能力、表壳内超声波反射片和反射片支架的结构、冰冻时水的最大膨胀体积的任一项或多项组合确定；向内弯曲部分在受到冰冻挤压时向外延伸包括弯曲部分多级不同程度的延伸和/或弯曲部分延伸至整体平缓位置后壳体整体向外延伸。优选地，所述调节装置与反射片支架的连接方式包括夹持、胶粘、焊接、紧配、螺纹的任一项或多项组合；调节装置对反射片的位置进行调整的方式包括旋转调节装置使其挤压反射片支架、平移调节装置使其挤压反射片支架、调节装置包绕反射片支架并挤压的任一项或多项组合。优选地，所述当壳体向外延伸时所述调节装置对反射片的位置进行调整，包括步骤：当壳体向外延伸时，获取超声波反射片的角度变化和/或位移；根据超声波反射片的角度变化值和/或位移数据计算超声波反射片的异常指数；根据超声波换能器的超声波接收范围和/或接收能力计算异常容许值；当超声波反射片的异常指数大于异常容许值时，根据异常指数和异常容许值的差值计算需要调整的超声波反射片的角度和/或位移并进行调整。进一步优选地，所述获取超声波反射片的角度变化，是：根据壳体与超声波反射片支架的连接关系计算与壳体延伸相应的反射片支架移动所带来的超声波反射片的角度变化、根据垂直发射到超声波反射片的检测声波被接收的位置与原位置的距离计算超声波反射片的角度变化值、根据壳体与超声波反射片支架的连接关系和垂直发射到超声波反射片的检测声波被接收的位置计算超声波反射片的角度变化值的任一项。进一步优选地，所述位移数据是超声波反射片支架的水平位置变化值、超声波反射片支架的垂直位置变化值、超声波反射片与超声波反射片支架的相对位置变化值的任一项或多项组合。进一步优选地，所述根据超声波反射片的角度变化值和/或位移数据计算超声波反射片的异常指数，是：根据超声波反射片的角度变化对超声波接收的影响计算超声波反射片的异常指数、根据超声波反射片的位移对超声波接收的影响计算超声波反射片的异常指数、根据超声波反射片的角度变化和位移对超声波接收的影响计算超声波反射片的异常指数的任一项。进一步优选地，所述根据超声波换能器的超声波接收范围和/或接收能力计算异常容许值，是：根据超声波换能器的超声波接收范围计算超声波反射片的最大偏移角度并以此计算异常容许值、根据超声波换能器的接收能力计算超声波最大衰减值并以此计算异常容许值、根据超声波反射片的最大偏移角度和超声波最大衰减值计算异常容许值的任一项。本专利技术的方法及系统具有的优点是：(1)在非计量管段部位设置的向内弯曲部分在受到冰冻挤压时向外延伸，为冰冻时内部结冰膨胀预留膨胀空间，有效防止冰冻破裂。(2)在计量管段部位对称设置的向内弯曲部分在受到冰冻挤压时向外延伸，可以在冰冻膨胀过程中有效保持超声波反射片的平行位置，避免计量精度下降。(3)通过传感器检测超声波反射片的角度变化值和/或位移数据并计算超声波反射片的状态，可以在水表内部冰冻膨胀挤压到超声波反射片结构时进行有效调整，避免超声波反射片状态变化造成计量精度下降。附图说明图1是本专利技术实施例的非计量区域向内弯曲的防冰冻超声波流量计结构示意图；图2是本专利技术实施例的计量区域向内弯曲的防冰冻超声波流量计结构示意图；图3是本专利技术实施例的当壳体向外延伸时所述调节装置对反射片的位置进行调整的步骤流程图。具体实施方式下面对本专利技术优选实施例作详细说明。本专利技术依托流量计内部署的监测传感器，包括在超声波反射片正上方部署的一个或多个测试声波发射和接收装置、在超声波反射片支架上部署的位移传感器、在超声波反射片侧方部署的激光探测器、在超声波反射片支架上部署的振动传感器等。本专利技术的一种防冰冻的超声波流量计的实施例，结构示意图如图1所示，包括超声波流量计壳体(1)、超声波换能器(2)、超声波换能器下方的反射片及反射片支架(3)，其特征在于：所述超声波流量计壳体包含向内弯曲部分(4)，所述向内弯曲部分受到冰冻挤压时向外延伸，所述反射片支架具有调节装置(5)，当壳体向外延伸时所述调节装置对反射片的位置进行调整。优选地，向内弯曲部分在流量计中的位置是非计量区域的一个或多个位置。如图1所示的超声波流量计结构中，向内弯曲部分(4)在流量计中的位置是在流量计靠近左端的非计量区域的两个位置。在另一种优选实施方式中，向内弯曲部分在流量计中的位置是超声波计量区域的对称位置。如图2所示的超声波流量计结构中，向内弯曲部分(4)在流量计中的位置是在流量计量区域(超声波反射片支架所在区域)的对称位置。优选地，向内弯曲部分的材质是弹性可恢复材料。优选地，向内弯曲部分的弯曲程度根据表壳的最大可扩展能力、表壳内超声波反射片和反射片支架的结构、冰冻时水的最大膨胀体积的任一项或多项组合确定。其中，根据表壳的最大可扩展能力确定向内弯曲部分的弯曲程度是指以壳体能够延伸的最大范围作为向内弯曲部分的弯曲程度，根据表壳内超声波反射片和反射片支架的结构确定向内弯曲部分的弯曲程度是指在不触及表壳内超声波反射片和反射片支架的结构的前提下确定向内弯曲部分的弯曲程度，根据冰冻时水的最大膨胀体积确定向内弯曲部分的弯曲程度是指向内弯曲部分的弯曲程度所形成的弯曲体积能够容纳冰冻时水的最大膨胀体积。所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防冰冻的超声波流量计，包括超声波流量计壳体、超声波换能器、超声波换能器下方的反射片及反射片支架，其特征在于：所述超声波流量计壳体包含向内弯曲部分，所述向内弯曲部分受到冰冻挤压时向外延伸，所述反射片支架具有调节装置，当壳体向外延伸时所述调节装置对反射片的位置进行调整。/n

【技术特征摘要】
1.一种防冰冻的超声波流量计，包括超声波流量计壳体、超声波换能器、超声波换能器下方的反射片及反射片支架，其特征在于：所述超声波流量计壳体包含向内弯曲部分，所述向内弯曲部分受到冰冻挤压时向外延伸，所述反射片支架具有调节装置，当壳体向外延伸时所述调节装置对反射片的位置进行调整。


2.根据权利要求1所述的防冰冻的超声波流量计，其特征在于，向内弯曲部分在流量计中的位置是超声波计量区域的对称位置。


3.根据权利要求1所述的防冰冻的超声波流量计，其特征在于，向内弯曲部分在流量计中的位置是非计量区域的一个或多个位置。


4.根据权利要求1所述的防冰冻的超声波流量计，其特征在于，向内弯曲部分的材质是弹性可恢复材料；向内弯曲部分的弯曲程度根据表壳的最大可扩展能力、表壳内超声波反射片和反射片支架的结构、冰冻时水的最大膨胀体积的任一项或多项组合确定；向内弯曲部分在受到冰冻挤压时向外延伸包括弯曲部分多级不同程度的延伸和/或弯曲部分延伸至整体平缓位置后壳体整体向外延伸。


5.根据权利要求1所述的防冰冻的超声波流量计，其特征在于，所述调节装置与反射片支架的连接方式包括夹持、胶粘、焊接、紧配、螺纹的任一项或多项组合；调节装置对反射片的位置进行调整的方式包括旋转调节装置使其挤压反射片支架、平移调节装置使其挤压反射片支架、调节装置包绕反射片支架并挤压的任一项或多项组合。


6.根据权利要求1所述的防冰冻的超声波流量计，其特征在于，所述当壳体向外延伸时所述调节装置对反射片的位置进行调整，包括步骤：
当壳体向外延伸时，获取超声波反射片的角度变化和/或位移；
根据超声波反射片的角度变化值和/或位移数据计算超声波反射片的异常指数；
根据超声波换能器的超声波接收范围和/或接收...

【专利技术属性】
技术研发人员：严军荣，卢玉龙，
申请(专利权)人：杭州乾博科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33