超声波流道与超声波水表制造技术

本实用新型专利技术公开了超声波流道，包括芯管，所述芯管内具有供超声波通过的超声波传播段，所述超声波传播段的侧壁成对设置有供超声波换能器发送与接收超声波用的超声波收发用穿孔，所述超声波传播段内固定设置有用于反射传播超声波的反射片；其特征在于：所述芯管的超声波传播段的内侧断面均呈矩形，所述反射片嵌固在所述超声波传播段的内侧，且所述反射片的反射面与周围相邻的所述超声波传播段的内侧表面之间齐平。本实用新型专利技术还公开了超声波水表。本实用新型专利技术具有的优点是：不阻碍水流，压损小，流场稳定，计量精度更高。计量精度更高。计量精度更高。

【技术实现步骤摘要】
超声波流道与超声波水表


[0001]本技术属于超声波水表领域，具体涉及一种超声波流道与超声波水表。

技术介绍

[0002]超声波水表比传统机械计量水表更精确可靠，而且便于实现电子化、智能化管理。超声波水表是基于超声波时差法以及超声波换能器对射安装的方式来实现流量测量，当发射出的超声波在顺流转换器和逆流转换器之间传输时，通过测量顺、逆流的传播时间及时间差t，结合管道过流截面积相关参数，求得流体的流量，正、逆向传播时间、时间差、线平均流速和流量值的计算见式(1.1)～式(1.3)。
[0003][0004]由式(1.1)变形处理得
[0005][0006]所有流量值
[0007][0008]式中：t1‑2—超声波正向传播时间；
[0009]t2‑1—超声波逆向传播时间；
[0010]Δt—超声波正、逆向传播时间差；
[0011]v—流体线平均流速；
[0012]q
V
—管道体积流量；
[0013]c—超声波的传播速度；
[0014]D—管道直径；
[0015]k—修正系数。
[0016]由上述算式可知，流量值q
V
等于一个常量乘以流体线平均流速v，流体线平均流速v与Δt成正比、与t1‑
2 t2‑1成反比。因为t1‑
2 t2‑1的值(通常为几十个微秒)极小且作为分母，所以，t1‑
2 t2‑1的值对流量值q
V
的计算精度影响细微。时间差Δt(通常为皮秒量级)的精度直接决定瞬时流量的计量精度，关键值时间差Δt受两换能器之间的距离(声程)以及与流速方向的夹角、流道流场的状态影响和干扰较大。
[0017]现有的超声波水表主要采用直射式和反射式两种超声波换能器布装结构，其中，反射式能够在更短的管长内提升声程的长度，从而可更好帮助提高计量精度，应用更为广泛。
[0018]现有技术中公告号CN217236892U的专利即公开了一种超声波水表管芯结构及壳体，该技术方案即采用的是反射式传播超声波的结构，该技术方案包括管芯本体，所述管芯本体上设有：入射口；出射口；第一反射部，对应于入射口设置；第二反射部，对应于出射口
设置；还包括：第三反射部；超声波信号从入射口进入，依次经由第一反射部、第三反射部、第二反射部反射后从出射口射出。该技术方案中超声波信号经过第一反射部、第三反射部、第二反射部三段式反射，能够延长声程，提高计量精度。
[0019]但是，以上超声波水表管芯结构及壳体仍存在的不足之处在于：
[0020]对于其中的第一反射部和第三反射部，始终是依靠在管芯本体内部内凸成型的支架来进行固定，而在管芯本体内部内凸成型的支架势必会对管芯本体内部流经的水流形成阻挡，影响流场稳定，从而也对计量的精度构成不利影响。
[0021]基于此，申请人考虑设计一种不阻碍水流，流场更为稳定的超声波流道及其超声波水表。

技术实现思路

[0022]针对上述现有技术的不足，本技术所要解决的技术问题是：如何提供一种不阻碍水流，流场更为稳定的超声波流道及其超声波水表。
[0023]为了解决上述技术问题，本技术采用了如下的技术方案：
[0024]超声波流道，包括芯管，所述芯管内具有供超声波通过的超声波传播段，所述超声波传播段的侧壁成对设置有供超声波换能器发送与接收超声波用的超声波收发用穿孔，所述超声波传播段内固定设置有用于反射传播超声波的反射片；其特征在于：
[0025]所述芯管的超声波传播段的内侧断面均呈矩形，所述反射片嵌固在所述超声波传播段的内侧，且所述反射片的反射面与周围相邻的所述超声波传播段的内侧表面之间齐平。
[0026]同现有技术相比较，本技术超声波流道具有的优点是：
[0027]1、不阻碍水流，压损小
[0028]因为，反射片嵌固在所述超声波传播段的内侧，且反射片的反射面与周围相邻的所述超声波传播段的内侧表面之间齐平。
[0029]所以，超声波传播段内不会对水流构成任何阻挡，能使得芯管内的流场顺畅稳定，水流压损小，可帮助进一步提升计量精度。
[0030]2、芯管结构更为精简
[0031]不同于现有技术在芯管内采用支架结构来固定安装反射片。本申请的技术方案直接利用芯管的管体来供反射片嵌入固定，使得芯管内部的结构更为精简。这样，即易于采用注塑工艺(与注塑模具)，在注塑前提前使得反射片处在预定安装位置，随后，注塑即可快速制得最终所需的芯管结构产品，大幅提升加工效率。
[0032]超声波水表，包括芯管和套管，所述芯管插装固定在所述套管内部，所述套管上成对设置有供超声波换能器固定安装的换能器安装座，所述换能器安装座的与所述芯管上的超声波收发用穿孔一一正对；
[0033]其特征在于：所述芯管为上述超声波流道的芯管。
[0034]采用本技术方案中的超声波流道的芯管，即可使得超声波水表具有所有芯管具备的优点。
附图说明
[0035]图1为本技术超声波流道中芯管的立体结构示意图。
[0036]图2为本技术超声波流道中芯管的端视图。
[0037]图3为图2中沿上下线的剖视图。
[0038]图4为本技术超声波水表中套管的剖视图。
[0039]图5为本技术超声波水表中芯管与套管插装前的结构示意图。
[0040]图6为本技术超声波水表中芯管与套管完成插装的结构示意图。
[0041]图7为本技术超声波水表中芯管与套管的剖视图。
[0042]图中标记为：
[0043]10芯管：101圆管段，102超声波传播段，103超声波收发用穿孔，104反射片，105长条加强筋，106环形加强筋，107防误装定位用凸起
[0044]20套管：201换能器安装座，202防误装定位用凹槽
具体实施方式
[0045]下面结合附图对本技术作进一步的详细说明。
[0046]如图1至图3所示：
[0047]超声波流道，包括芯管10，所述芯管10内具有供超声波通过的超声波传播段102，所述超声波传播段102的侧壁成对设置有供超声波换能器发送与接收超声波用的超声波收发用穿孔103，所述超声波传播段102内固定设置有用于反射传播超声波的反射片104；
[0048]所述芯管10的超声波传播段102的内侧断面均呈矩形，所述反射片104嵌固在所述超声波传播段102的内侧，且所述反射片104的反射面与周围相邻的所述超声波传播段102的内侧表面之间齐平。
[0049]其中，所述芯管10的超声波传播段102具有在竖向上分布的上下两个内侧面以及在水平方向上分布的左右两个内侧面，其中，所述在水平方向上分布的左右两个内侧面上交替设置有所述超声波收发用穿孔103和反射片104。
[0050]采用上述结构后，即在芯管10内的水静置时，水中的污垢会在其重力作用下沉降至本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.超声波流道，包括芯管，所述芯管内具有供超声波通过的超声波传播段，所述超声波传播段的侧壁成对设置有供超声波换能器发送与接收超声波用的超声波收发用穿孔，所述超声波传播段内固定设置有用于反射传播超声波的反射片；其特征在于：所述芯管的超声波传播段的内侧断面均呈矩形，所述反射片嵌固在所述超声波传播段的内侧，且所述反射片的反射面与周围相邻的所述超声波传播段的内侧表面之间齐平。2.根据权利要求1所述的超声波流道，其特征在于：所述芯管的超声波传播段具有在竖向上分布的上下两个内侧面以及在水平方向上分布的左右两个内侧面，其中，所述在水平方向上分布的左右两个内侧面上交替设置有所述超声波收发用穿孔和反射片。3.根据权利要求2所述的超声波流道，其特征在于：还包括多级超声波反射结构，所述多级超声波反射结构包括在所述芯管的长度方向上错开且在所述左右两个内侧面上交替设置的至少两块所述反射片。4.根据权利要求1所述的超声波流道，其特征在于：所述芯管的长度方向的两端具有口径大于所述超声波传播段的口径的圆管段，且所述圆管段的内侧面与所述超声波传播段的矩形内侧面之间为通过平滑过渡面实现连接。5.根据权利要求4所述的超声波流道，其特征在于：在所述芯管的外侧：处于芯管长度方向中部的所述超声波传播段的外侧呈收窄状，所述芯...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭龙，卓中权，陈劲松，
申请(专利权)人：重庆智慧水务有限公司，
类型：新型
国别省市：