一种超声波热量表及其使用方法技术

本发明专利技术涉及热量检测技术领域，一种超声波热量表及其使用方法，包括管体，管体一端内侧轴向安装有整流组件，管体的检测端通过端盖径向安装有超声波组件，管体的周身套设有除垢组件和隔离组件；采用本轮胎外观检测装置的优点：采用缠绕在管体外侧的除垢组件，通过输入指定脉冲频率以产生交变的电磁场，从而可以对反射面进行电磁清理，避免了表面结垢对超声波的反射产生影响；采用整流组件强制改变管体内的速度分布，使上游的未知速度变为已知速度，并在已知速度的前提下利用线面速度比消除误差偏移；采用超声波换能器可以提供结垢程度的检测，除垢程序根据检测结果控制脉冲频率的大小，进而可以根据实际的结垢情况，进行自动的除垢频率切换。除垢频率切换。除垢频率切换。

【技术实现步骤摘要】
一种超声波热量表及其使用方法


[0001]本专利技术涉及一种超声波热量表及其使用方法，尤其涉及一种通过加装检测组件对轮胎内、外表面同时进行图像采集和比对的外观检测装置，和操作本专利技术超声波热量表的使用方法。

技术介绍

[0002]超声波热量表是通过超声波的方法测量流量及显示水流经热交换系统所释放或吸收热能量的仪表。它通过两种传感器测得的物理量——热载体的流量和进出口的温度，再经过密度和热焓值的补偿及积分计算，才能得到热量值。它是一种以微处理器和高精度传感器为基础的机电一体化产品，与普遍使用的户用计量表——水表、电表、煤气表相比，有更复杂的设计和更高的技术含量。
[0003]专利号CN105716744B公开了一种超声波热量表管道，包括依次连接的进水管段、测量管段和出水管段，测量管段用于安装上游换能器和下游换能器，测量管段内壁固定有用于反射超声波信号的反射面，所述的反射面与测量管段轴向的夹角为锐角，且反射面的法线与测量管段内壁所在平面或内壁的切面的夹角均为锐角，上游换能器发出的超声波信号经反射面反射，再由测量管段内壁多次反射后到达下游换能器，超声波信号沿测量管段轴向呈螺旋式传播。与现有技术相比，本专利技术热量表管道具有螺旋式声程，延长超声波的传播路径，减小误差，更准确地反映流体的流速，提高热量计量准确度；但是螺旋式传播过度依赖管段内壁，若管段内壁和反射面发生结垢现象，则测量精度会大幅下降。
[0004]专利号CN102121854B公开了一种超声波热量表用V型流量管，包括在管体上设有进、出水口和配对温度传感器安装孔，其特点是在位于进、出水口之间的管体上设有V型管，V型管的两个上端口分别为超声波换能器安装孔I和II，V型管的底端口与超声波反射丝堵密封连接；V型管的两中心线的交点在超声波反射丝堵的反射面上。解决了现有热量表通过复杂的变径结构才能保证计量精度的问题，由于采用降低超声波反射次数的结构，减少超声波反复折射的衰减对测量精度的影响，其测量精度高、压力损失小；但是对流道的改变较大，被测量流体发生偏移导致发生紊乱，其结果使得计算出的热量与实际热量偏差过大。
[0005]超声波热量表的精度受温度影响较为严重，随着温度的升高，流体分子的无序运动会更加剧烈，温度的变化影响了流体速度分布，进而加剧了测量误差的偏移，因此需要采集温度进行测量误差补偿；此外，如果声波衰减过于严重，则会导致换能器转换的电压值不足以触发MCU进行时间捕获，进而造成计量的误差；造成声波衰减的原因为管道运输中存在结垢现象，会导致管道的运输效率降低，同时反射柱中反射面结垢会造成声波衰减现象的发生，因此需要定期清理反射面表面的沉积物；当流体以一定速度进入管道，流经反射柱时会有漩涡脱落的现象发生。流体在其反射面的前缘处受尖锐状结构影响导致边界层分离，漩涡脱落产生，进而影响测量精度。

技术实现思路

[0006]针对以上问题，本申请提供了一种超声波热量表及其使用方法，通过自动检测反射面的结垢程度，对超声波反射面进行自动的电磁清理，避免了因表面结垢影响超声波反射而导致的测量精度的下降。
[0007]一种超声波热量表，包括管体、端盖、整流组件、除垢组件、隔离组件、超声波组件和销钉，管体一端内侧轴向安装有整流组件，管体的检测端通过端盖径向安装有超声波组件，管体的周身套设有除垢组件和隔离组件。
[0008]管体包括第一外螺纹、第一反射柱、第二反射柱、安装柱和玻璃密封片，第一外螺纹设于管体的两端，管体的侧面沿长度方向在导入段和导出段分别径向向内设置有结构相同的第一反射柱和第二反射柱，以第一反射柱为例，其内侧设置为向外导通状的柱形腔体结构，第一反射面与第二反射面的倾斜方向相反，两者均呈四十五度向管内倾斜。
[0009]整流组件包括固定环、筒体、第一内筒、第二内筒、第三内筒、第一导流板、内凹状和第二导流板，筒体内侧从里向外依次套设有第一内筒、第二内筒和第三内筒，三者与筒体之间分别通过导流板径向连接，筒体的一侧端面处周向设有固定环，另一侧与各内筒配合设置为内凹状。
[0010]进一步的，第一导流板设置为若干个，其周向等距均匀布设于第二内筒与第三内筒之间，第二导流板也设置为若干个，其分别周向等距布设于第一内筒与第二内筒以及第三内筒与筒体之间，第二导流板的轴向结构与第一导流板结构的朝向相反，第二导流板的径向结构与第一导流板的结构相同，但两者错位布设。
[0011]进一步的，以第二导流板为例，其轴向结构中第一端部高度大于第二端部的高度，且第一端部位于固定环的一侧，第一端部到第二端部设置为弧形过渡，其径向结构中第二导流板向两侧设为弯折状。
[0012]进一步的，管体沿长度方向的端部内侧设置有安装槽，安装槽底部置有多个第一定位孔，固定环的周面轴向布设有若干个第二定位孔，销钉分别轴向将对应的第一定位孔与第二定位孔连接。
[0013]进一步的，管体的侧面中第一反射柱和第二反射柱的对立位置分别径向固设有内侧中空的安装柱，安装柱与管体的导通处设置有玻璃密封片，其外侧端部设有内螺纹。
[0014]进一步的，管体的外侧面可以分别固设有外端面呈四十五度倾斜的第一斜位柱和第二斜位柱，且两者端面分别平行于第一反射面和第二反射面，除垢组件包括第一线圈和第二线圈，第一线圈缠绕设于第一斜位柱和第一反射柱的外周面之间，第二线圈缠绕设于第二斜位柱和第二反射柱的外周面之间，隔离组件包括第一软磁性膜、第二软磁性膜和热缩管，第二软磁性膜缠绕设于管体中第一斜位柱与第二斜位柱之间的周面处，第一软磁性膜分别缠绕设于管体中第一斜位柱和第二斜位柱外侧的周面处，且两者均通过热缩管与管体固定连接。
[0015]进一步的，除垢组件可以包括第三线圈，第三线圈缠绕设于管体中第一斜位柱与第二斜位柱之间的周面处，隔离组件包括第一软磁性膜和热缩管，第一软磁性膜通过热缩管分别设于管体中第一斜位柱和第二斜位柱外侧的周面处。
[0016]超声波组件包括第一换能器和第二换能器，两者分别安装于安装柱中，端盖中间设有通线孔，端盖通过周向设置的第二外螺纹与内螺纹丝接，且换能器的信号端朝向玻璃
密封片一侧，其接线端的电源线穿过通线孔。
[0017]本专利技术针中针对进行自动除垢作业的第一种使用方法包括：
[0018]S1、将流通管路的阀门关闭，管体通过两侧的第一外螺纹串接于流通管路上；
[0019]S2、第一换能器作为声波发送端，第二换能器作为声波接收端，记录下声波传递的时间，以及记录波幅；
[0020]S3、随后，第一换能器作为声波接收端，第二换能器作为声波发送端，记录下第二次声波传递的时间，并计算两次声波传递的时差；
[0021]S4、同时，超声波热量表的温度检测端采集流体的温度信息，处理器计算瞬时热量，并对外输出累积热量；
[0022]S5、当处理器检测到波幅变低时，判定为管体内第一反射面和第二反射面发生结垢，随即发送除垢指令；
[0023]S6、除垢程序中，判断波幅低于合理范围后，变频电源依次为第一线圈和第二线圈从弱到强供应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声波热量表，包括管体(1)、端盖(2)、整流组件(3)、除垢组件(4)、隔离组件(5)、超声波组件(6)和销钉(7)，其特征在于，所述管体(1)一端内侧轴向安装有整流组件(3)，管体(1)的检测端通过端盖(2)径向安装有超声波组件(6)，管体(1)的周身套设有除垢组件(4)和隔离组件(5)。2.根据权利要求1所述的一种超声波热量表，其特征在于，所述整流组件(3)包括固定环(31)、筒体(32)、第一内筒(33)、第二内筒(34)、第三内筒(35)、第一导流板(36)、内凹状(37)和第二导流板(38)，所述筒体(32)内侧从里向外依次套设有第一内筒(33)、第二内筒(34)和第三内筒(35)，三者与筒体(32)之间分别通过导流板径向连接，所述筒体(32)的一侧端面处周向设有固定环(31)，另一侧与各内筒配合设置为内凹状(37)。3.根据权利要求2所述的一种超声波热量表，其特征在于，所述第一导流板(36)设置为若干个，其周向等距均匀布设于第二内筒(34)与第三内筒(35)之间，所述第二导流板(38)也设置为若干个，其分别周向等距布设于第一内筒(33)与第二内筒(34)以及第三内筒(35)与筒体(32)之间，所述第二导流板(38)的轴向结构与第一导流板(36)结构的朝向相反，所述第二导流板(38)的径向结构与第一导流板(36)的结构相同，但两者错位布设，以第二导流板(38)为例，其轴向结构中第一端部(381)高度大于第二端部(382)的高度，且第一端部(381)位于固定环(31)的一侧，第一端部(381)到第二端部(382)设置为弧形过渡(383)，其径向结构中第二导流板(38)的两侧设为弯折状(384)。4.根据权利要求1所述的一种超声波热量表，其特征在于，所述管体(1)包括第一外螺纹(11)、第一反射柱(13)、第二反射柱(14)、安装柱(15)和玻璃密封片(19)，第一外螺纹(11)设于管体(1)的两端，所述管体(1)的侧面沿长度方向在导入段和导出段分别径向向内设置有结构相同的第一反射柱(13)和第二反射柱(14)，以第一反射柱(13)为例，其内侧设置为向外导通状的柱形腔体(132)结构，第一反射面(131)与第二反射面(141)的倾斜方向相反，两者均呈四十五度向管内倾斜，所述管体(1)的侧面中第一反射柱(13)和第二反射柱(14)的对立位置分别径向固设有内侧中空的安装柱(15)，安装柱(15)与管体(1)的导通处设置有玻璃密封片(19)，其外侧端部设有内螺纹(151)。5.根据权利要求4所述的一种超声波热量表，其特征在于，所述管体(1)的外侧面分别固设有外端面呈四十五度倾斜的第一斜位柱(16)和第二斜位柱(17)，且两者端面分别平行于第一反射面(131)和第二反射面(141)。6.根据权利要求5所述的一种超声波热量表，其特征在于，所述除垢组件(4)包括第一线圈(41)和第二线圈(42)，第一线圈(41)缠绕设于第一斜位柱(16)和第一反射柱(13)的外周面之间，第二线圈(42)缠绕设于第二斜位柱(17)和第二反射柱(14)的外周面之间，所述隔离组件(5)包括第一软磁性膜(51)、第二软磁性膜(52)和热缩管(53)，第二软磁性膜(52)缠绕设于管体(1)中第一斜位柱(16)与第二斜位柱(17)之间的周面处，第一软磁性膜(51)分别缠绕设于管体(1)中第一斜位柱(16)和第二斜位柱(17)外侧的周面处，且两
者均通过热缩管(53)与管体(1)固定连接。7.根据权利要求4所述的一种超声波热量表，其特征在于，所述除垢组...

【专利技术属性】
技术研发人员：卜凡雷，贾效奎，唐汝知，
申请(专利权)人：山东海德瑞仪表股份有限公司，
类型：发明
国别省市：