超聲波熱能表的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及流量計(jì)量領(lǐng)域，具體而言，設(shè)及一種超聲波熱能表。
【背景技術(shù)】
[0002] 為節(jié)約采暖成本及降低能耗，中國(guó)北方地區(qū)冬季供暖系統(tǒng)管網(wǎng)中水流通常具有水 質(zhì)低及高溫度變化范圍的特點(diǎn)。針對(duì)供暖管網(wǎng)中熱水流量測(cè)量，采用現(xiàn)有技術(shù)的葉輪式流 量計(jì)通常由于水質(zhì)較低且含有雜質(zhì)等因素，容易造成管網(wǎng)堵塞。此外，由于水溫變化范圍較 大，溫度給流量測(cè)量帶來的影響也不易消除，加之葉輪式流量計(jì)自身的壓損較大，不利于節(jié) 能降耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的主要目的在于提供一種超聲波熱能表，該超聲波熱能表的結(jié)構(gòu)緊湊、體 積較小。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種超聲波熱能表，超聲波熱能表包括:第一管 體，第一管體具有用于輸送待計(jì)量流體的流路管道和分別與流路管道相連通的第一進(jìn)出口 和第二進(jìn)出口；兩個(gè)超聲波收發(fā)器，設(shè)置在流路管道的內(nèi)部，兩個(gè)超聲波收發(fā)器沿流路管道 的軸向間隔設(shè)置;兩個(gè)反射元件，設(shè)置在流路管道的內(nèi)部，其中，兩個(gè)反射元件與兩個(gè)超聲 波收發(fā)器一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，一個(gè)超聲波收發(fā)器發(fā)射的超聲波經(jīng)兩個(gè)反射元件反射之后被另一 個(gè)超聲波收發(fā)器接收。
[0005] 進(jìn)一步地，一個(gè)超聲波收發(fā)器發(fā)射的超聲波在兩個(gè)反射元件之間的傳播路徑與流 路管道的中屯、軸線平行或者重合。
[0006] 進(jìn)一步地，一個(gè)超聲波收發(fā)器發(fā)射的超聲波分別經(jīng)兩個(gè)反射元件反射后被另一個(gè) 超聲波收發(fā)器接收W使超聲波在流路管道內(nèi)形成N型傳播路徑。
[0007] 進(jìn)一步地，兩個(gè)超聲波收發(fā)器在流路管道的軸向上錯(cuò)位設(shè)置，且兩個(gè)超聲波收發(fā) 器在流路管道的周向上間隔設(shè)置。
[000引進(jìn)一步地，兩個(gè)反射元件在流路管道的軸向上錯(cuò)位設(shè)置，且兩個(gè)反射元件在流路 管道的周向上間隔設(shè)置，其中，反射元件與超聲波收發(fā)器沿流路管道的周向間隔設(shè)置。
[0009] 進(jìn)一步地，兩個(gè)超聲波收發(fā)器相對(duì)于流路管道的中屯、軸線呈180°對(duì)稱設(shè)置，兩個(gè) 反射元件相對(duì)于流路管道的中屯、軸線呈180°對(duì)稱設(shè)置。
[0010] 進(jìn)一步地，一個(gè)超聲波收發(fā)器發(fā)射的超聲波與一個(gè)反射元件的反射面之間具有第 一入射夾角〇,另一個(gè)超聲波收發(fā)器接收的超聲波與另一個(gè)反射元件的反射面之間具有第 ^入射夾角0。
[0011] 進(jìn)一步地，第一入射夾角α和第二入射夾角肚勻?yàn)?5°。
[0012] 進(jìn)一步地，流路管道包括第一管段和分別對(duì)應(yīng)設(shè)置在第一管段兩端的兩個(gè)第二管 段，其中，第一管段的內(nèi)徑小于第二管段的內(nèi)徑，兩個(gè)反射元件分別對(duì)應(yīng)設(shè)置在兩個(gè)第二管 段內(nèi)部。
[0013] 進(jìn)一步地，反射元件包括反射面和與反射面連接的素流部。
[0014] 進(jìn)一步地，超聲波熱能表還包括設(shè)置在流路管道的管壁上的兩個(gè)第一安裝通孔， 第一安裝通孔與流路管道的內(nèi)部連通，兩個(gè)第一安裝通孔分別與兩個(gè)超聲波收發(fā)器一一對(duì) 應(yīng)設(shè)置。
[0015] 進(jìn)一步地，超聲波熱能表還包括:傳播時(shí)間計(jì)量部件，用于計(jì)量?jī)蓚€(gè)超聲波收發(fā)器 之間的超聲波傳播時(shí)間；流量計(jì)算部件，根據(jù)傳播時(shí)間計(jì)量部件傳遞的信號(hào)計(jì)算待計(jì)量流 體的流量。
[0016] 應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，由于超聲波收發(fā)器和反射元件均設(shè)置在流路管道的內(nèi) 部，可W使整個(gè)超聲波熱能表的結(jié)構(gòu)更加緊湊、體積較小;進(jìn)一步地，與現(xiàn)有技術(shù)中采用葉 輪式流量計(jì)測(cè)量相比，超聲波熱能表壓損小，具有測(cè)量精度高的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0017] 構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說明書附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示 意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：
[0018] 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的超聲波熱能表的實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的超聲波熱能表的實(shí)施例的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖3a示出了圖2的超聲波熱能表的待測(cè)流體流量為O.OSmVh時(shí)位于流路管道中屯、 軸線上的流體的速度分布圖；
[0021] 圖3b示出了圖2的超聲波熱能表的待測(cè)流體流量為2.5m3/h時(shí)位于流路管道中屯、 軸線上的流體的速度分布圖；
[0022] 圖4a示出了圖2的超聲波熱能表的待測(cè)流體流量為0.05m3A時(shí)一個(gè)方向的縱截面 上的流場(chǎng)分布示意圖；
[0023] 圖4b示出了圖2的超聲波熱能表的待測(cè)流體流量為0.05m3A時(shí)另一個(gè)方向的縱截 面上的流場(chǎng)分布示意圖；
[0024] 圖5a示出了圖2的超聲波熱能表的待測(cè)流體流量為2.5mVh時(shí)一個(gè)方向的縱截面 上的流場(chǎng)分布示意圖；
[0025] 圖5b示出了圖2的超聲波熱能表的待測(cè)流體流量為2.5m3/h時(shí)另一個(gè)方向的縱截 面上的流場(chǎng)分布示意圖；W及
[0026] 圖6示出了圖2的超聲波熱能表在不同流量范圍及溫度變化條件下進(jìn)行測(cè)量的測(cè) 量結(jié)果及精度的示意圖。
[0027] 其中，上述附圖包括W下附圖標(biāo)記：
[00巧]10、第一管體；1、流路管道；11、第一管段；12、第二管段；13、第一進(jìn)出口； 14、第二 進(jìn)出口； 15、第一安裝通孔；16、第二安裝通孔；17、定位柱;2、超聲波收發(fā)器;20、第二管體； 3、反射元件;31、反射面;32、素流部。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可W相 互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0030] 本發(fā)明及本發(fā)明的實(shí)施例中，流體是按照?qǐng)D2所示從左向右流動(dòng)的。
[0031] 如圖1和圖2所示，本發(fā)明提供了一種超聲波熱能表。超聲波熱能表包括第一管體 10、兩個(gè)超聲波收發(fā)器2和兩個(gè)反射元件3。第一管體10具有用于輸送待計(jì)量流體的流路管 道1和分別與流路管道1相連通的第一進(jìn)出口 13和第二進(jìn)出口 14;兩個(gè)超聲波收發(fā)器2設(shè)置 在流路管道1的內(nèi)部，兩個(gè)超聲波收發(fā)器2沿流路管道1的軸向間隔設(shè)置;兩個(gè)反射元件3設(shè) 置在流路管道1的內(nèi)部，兩個(gè)反射元件3與兩個(gè)超聲波收發(fā)器2-一對(duì)應(yīng)設(shè)置，一個(gè)超聲波收 發(fā)器2發(fā)射的超聲波經(jīng)兩個(gè)反射元件3反射之后被另一個(gè)超聲波收發(fā)器2接收。
[0032] 上述設(shè)置中，由于超聲波收發(fā)器2和反射元件3均設(shè)置在流路管道1的內(nèi)部，可W使 整個(gè)超聲波熱能表的結(jié)構(gòu)更加緊湊、體積較小。
[0033] 優(yōu)選地，兩個(gè)反射元件3與兩個(gè)超聲波收發(fā)器2-一對(duì)應(yīng)設(shè)置，一個(gè)超聲波收發(fā)器2 發(fā)射的超聲波在兩個(gè)反射元件3之間的傳播路徑與流路管道1的中屯、軸線重合。
[0034] 通過上述設(shè)置，由于一個(gè)超聲波收發(fā)器2發(fā)射的超聲波在兩個(gè)反射元件3之間的傳 播路徑與流路管道1的中屯、軸線重合，使得流路管道1內(nèi)的流場(chǎng)變化更加順楊，有利于獲得 更加平穩(wěn)的流場(chǎng)分布，而且位于中屯、線上的流體的流速最大，對(duì)應(yīng)的順、逆流時(shí)間差也最 大，而時(shí)間差越大越有利于測(cè)量，從而提局了超聲波熱能表的測(cè)量精度，進(jìn)而提局了超聲波 熱能表的測(cè)量精度和測(cè)量的準(zhǔn)確性。
[0035] 如圖1所示，本發(fā)明的實(shí)施例中，超聲波熱能表還包括設(shè)置在流路管道1的管壁上 且與流路管道1的內(nèi)部連通的兩個(gè)第一安裝通孔15,兩個(gè)第一安裝通孔15分別與兩個(gè)超聲 波收發(fā)器2-一對(duì)應(yīng)設(shè)置。
[0036] 如圖1所示，超聲波熱能表還包括設(shè)置在流路管道1上的兩個(gè)第二安裝通孔16,兩 個(gè)反射元件3分別對(duì)應(yīng)設(shè)置在兩個(gè)第二安裝通孔16的內(nèi)部。
[0037] 通過將超聲波收發(fā)器2設(shè)置在第一安裝通孔15內(nèi)部，反射元件3設(shè)置在第二安裝通 孔16內(nèi)，可W使整個(gè)超聲波熱能表的結(jié)構(gòu)更加緊湊、體積較小。
[0038] 如圖1所示，超聲波熱能表還包括設(shè)置在第一管體10外壁上的定位柱17。具體地， 定位柱17為兩個(gè)。顯示模塊和控制器集成為一個(gè)模塊化的整體結(jié)構(gòu)，且該整體結(jié)構(gòu)通過定 位柱支撐在第一管體10上。
[0039] 如圖1所示，超聲波熱能表還包括第二管體20和溫度傳感器。第二管體20相對(duì)于第 一管體10傾斜設(shè)置;溫度傳感器設(shè)置在第二管體20內(nèi)W測(cè)試待測(cè)流體的溫度。
[0040] 如圖2所示，本發(fā)明的實(shí)施例中，兩個(gè)超聲波收發(fā)器2相對(duì)于流路管道1的中屯、軸線 呈180°對(duì)稱設(shè)置，即兩個(gè)超聲波收發(fā)器2分別置于流路管道1上下游的兩側(cè);兩個(gè)反射元件3 相對(duì)于流路管道1的中屯、軸線呈180°對(duì)稱設(shè)置且兩個(gè)反射元件3分別對(duì)應(yīng)設(shè)置在兩個(gè)超聲 波收發(fā)器