本申請涉及超聲水表，尤其涉及超聲波水表。

背景技術(shù)：

1、超聲測速是一種適合流體流速測量的方法。超聲波測流速的基本原理是通過設(shè)在上下游并斜向流體的超聲換能器發(fā)射聲脈沖,已知聲脈沖從上游方向向下游方向發(fā)射和從下游方向向上游方向發(fā)射的傳播時間之差(即順流與逆流傳播時間之差),即可求得聲道平均流速,從而計算流體平均流速和通過全斷面的流量。

2、在大口徑超聲水表設(shè)計過程中，超聲信號的采集精度是一個相對復(fù)雜的問題，通常情況下，超聲測速系統(tǒng)是布置在直管內(nèi)壁中，在流體流經(jīng)直管段時，由于克服流體的粘滯性及與管內(nèi)壁間的摩擦所產(chǎn)生的阻力，會造成管道內(nèi)中心水流速度最快,隨著檢測位置遠(yuǎn)離管道軸線,該位置處水流速度逐漸減小的現(xiàn)象，導(dǎo)致?lián)Q能器采集求得的流速不能準(zhǔn)確反映管道內(nèi)流體的流速，進(jìn)而影響水表計量精度。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請?zhí)峁┮环N超聲波水表，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中由于管內(nèi)流體的流速存在差異，管內(nèi)壁的流體速度低于管中心的流體速度，而導(dǎo)致超聲換能器求得的流速不能準(zhǔn)確反映管道內(nèi)流體的流速的問題。

2、本申請?zhí)峁┮环N超聲波水表，包括：

3、管段，管段的兩端分別為進(jìn)水口和出水口，管段的側(cè)壁開設(shè)有安裝孔；

4、換能器，設(shè)置于安裝孔中，用于發(fā)射或接收超聲波；

5、凸起部，設(shè)置于管段的內(nèi)壁，位于換能器的迎水側(cè)，凸起部與管段的內(nèi)壁平滑連接，凸起部的表面呈弧形面。

6、在一種可能的設(shè)計中，凸起部的中心朝向管段的中軸線的方向凸起，由凸起部的中心至凸起部的邊緣，凸起部的表面與管段的內(nèi)壁之間的距離逐漸減小。

7、在一種可能的設(shè)計中，安裝孔成對設(shè)置，每一對安裝孔分別包括第一安裝孔和第二安裝孔，第一安裝孔與第二安裝孔共軸設(shè)置，并且第一安裝孔的中軸線與管段的中軸線相交；

8、換能器成對設(shè)置，每一對換能器分別包括第一換能器和第二換能器，第一換能器設(shè)置于第一安裝孔中，第二換能器設(shè)置于第二安裝孔中，第一換能器、第二換能器分別用于沿第一安裝孔的中軸線發(fā)射/接收超聲波。

9、在一種可能的設(shè)計中，第一換能器、第二換能器的迎水側(cè)分別設(shè)置有至少一個凸起部。

10、在一種可能的設(shè)計中，第一換能器繞管段的軸線呈環(huán)形陣列分布；第二換能器繞管段的軸線呈環(huán)形陣列分布。

11、在一種可能的設(shè)計中，第一換能器、第二換能器分別具有相對設(shè)置的第一端面和第二端面，第一端面的形狀與管段的內(nèi)壁的形狀保持一致。

12、在一種可能的設(shè)計中，還包括：

13、限位部，設(shè)置于第二端面的外邊緣；

14、連接部，設(shè)置于管段的外壁位于安裝孔處，連接部與限位部間隙配合。

15、在一種可能的設(shè)計中，限位部為環(huán)形槽，連接部為環(huán)形突起，環(huán)形突起卡設(shè)于環(huán)形槽中。

16、在一種可能的設(shè)計中，限位部與連接部之間設(shè)置有密封部。

17、在一種可能的設(shè)計中，還包括端法蘭，端法蘭分別設(shè)置于管段的兩端。

18、本申請的有益效果如下：

19、本申請的超聲波水表，通過在管段的內(nèi)壁位于換能器的迎水側(cè)設(shè)置凸起部，能夠在換能器的迎水側(cè)減小管段的截面積，達(dá)到使管道的管徑收縮的效果，從而增加管段內(nèi)的水流速度，緩解由于水的粘性導(dǎo)致的靠近管段內(nèi)壁處的流速較低的問題，從而提高水表的測量精度；通過使凸起部表面呈弧形面，弧形面與管段的內(nèi)壁平滑連接，能夠減小凸起部的表面與水流之間的壓力損失，使水流經(jīng)過凸起部的過程中避免損失過多壓力，使流速在凸起部處得到明顯增加后，還能夠保持較高的速度直至管段末端，從而使水流在管段內(nèi)均能夠保持較高的流速，在降低壓力損失的同時提高管道測速區(qū)間內(nèi)的水流流速，減少流速分布不均對測量結(jié)果的影響，解決水表計量精度低的問題，提高超聲水表測量精度。

技術(shù)特征：

1.一種超聲波水表，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波水表，其特征在于：所述凸起部的中心朝向所述管段的中軸線的方向凸起，由所述凸起部的中心至所述凸起部的邊緣，所述凸起部的表面與所述管段的內(nèi)壁之間的距離逐漸減小。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超聲波水表，其特征在于：所述安裝孔成對設(shè)置，每一對所述安裝孔分別包括第一安裝孔和第二安裝孔，所述第一安裝孔與所述第二安裝孔共軸設(shè)置，并且所述第一安裝孔的中軸線與所述管段的中軸線相交；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超聲波水表，其特征在于：所述第一換能器、所述第二換能器的迎水側(cè)分別設(shè)置有至少一個所述凸起部。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超聲波水表，其特征在于：所述第一換能器繞所述管段的軸線呈環(huán)形陣列分布；所述第二換能器繞所述管段的軸線呈環(huán)形陣列分布。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超聲波水表，其特征在于：所述第一換能器、所述第二換能器分別具有相對設(shè)置的第一端面和第二端面，所述第一端面的形狀與所述管段的內(nèi)壁的形狀保持一致。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超聲波水表，其特征在于，還包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的超聲波水表，其特征在于：所述限位部為環(huán)形槽，所述連接部為環(huán)形突起，所述環(huán)形突起卡設(shè)于所述環(huán)形槽中。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的超聲波水表，其特征在于：所述限位部與所述連接部之間設(shè)置有密封部。

10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超聲波水表，其特征在于：還包括端法蘭，所述端法蘭分別設(shè)置于所述管段的兩端。

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及超聲水表技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及超聲波水表，超聲波水表，包括管段、換能器和凸起部，管段的兩端分別為進(jìn)水口和出水口，管段的側(cè)壁開設(shè)有安裝孔；換能器設(shè)置于安裝孔中，用于發(fā)射或接收超聲波；凸起部設(shè)置于管段的內(nèi)壁，位于換能器的迎水側(cè)，凸起部與管段的內(nèi)壁平滑連接，凸起部的表面呈弧形面。本申請能夠減小凸起部的表面與水流之間的壓力損失，使水流經(jīng)過凸起部的過程中避免損失過多壓力，使流速在凸起部處得到明顯增加后，還能夠保持較高的速度直至管段末端，從而使水流在管段內(nèi)均能夠保持較高的流速，在降低壓力損失的同時提高管道測速區(qū)間內(nèi)的水流流速，減少流速分布不均對測量結(jié)果的影響，提高超聲水表測量精度。

技術(shù)研發(fā)人員：婁嘉駿,李知非,劉波,陳洋浩,張晰媛,周澤睿
受保護(hù)的技術(shù)使用者：寧波水表（集團(tuán)）股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/5