創(chuàng)意無極限，儀表大發(fā)明。今天為大家介紹一項國家發(fā)明專利――一種對射式小口徑超聲波流量計。該專利由青島海威茨儀表有限公司申請，并于2019年1月1日獲得授權(quán)公告。
 

　　內(nèi)容說明
 

　　本發(fā)明屬于管道傳輸流體流量計量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及對射式小口徑超聲波流量計。
 

　　發(fā)明背景
 

　　超聲波流量計和傳統(tǒng)的機械式流量儀表、電磁式流量儀表相比具有計量精度高、量程比更大，更能適應(yīng)被測流體溫度、壓力、密度等參數(shù)的變化，對管徑及其管道水平、垂直走向的適應(yīng)性強，使用方便，易于數(shù)字化管理等優(yōu)點。目前，超聲波流量計已經(jīng)廣泛的應(yīng)用到市政供熱、水務(wù)、工業(yè)、礦山、發(fā)電廠等流量測量領(lǐng)域，技術(shù)日益成熟。
 

　　然而，對于小口徑管道，由于其管道直徑本身較小，對于標準給定的管段長度，換能器設(shè)置在如此小的管徑的通道中是個技術(shù)難題，制約著超聲波流量計在小口徑管道流量計量的應(yīng)用，例如，生活用水領(lǐng)域等。
 

　　發(fā)明內(nèi)容
 

　　針對現(xiàn)有技術(shù)中小口徑超聲波流量計存在的問題，提供了一種對射式小口徑超聲波流量計。
 

 

本發(fā)明一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖
 

　　一種對射式小口徑超聲波流量計，包括管段外層、管段內(nèi)層、換能器組件，所述管段內(nèi)層的端部形成有換能器安裝座，所述換能器組件安裝于安裝座中，兩對換能器組件成對設(shè)置，所述管段內(nèi)層安裝在管段外層內(nèi)部。
 

　　所述管段內(nèi)層中間部管段直徑小于兩端。所述管段內(nèi)層包括通過卡扣相連接的管段第一內(nèi)層和管段第二內(nèi)層，所述管段第一內(nèi)層和管段第二內(nèi)層的非卡扣連接端沿徑向向外凸出形成環(huán)形凸臺邊緣，所述環(huán)形凸臺邊緣上沿軸向向內(nèi)凸出形成矩形凸臺，所述管段外層兩端擴孔加工得到與環(huán)形凸臺邊緣相適配的第一孔，并在內(nèi)壁上開設(shè)與矩形凸臺相適配的第一槽，所述矩形凸臺可設(shè)置多處，
 

　　所述管段第一內(nèi)層卡扣連接端設(shè)置有扣件，扣件上開設(shè)環(huán)形扣槽，管段第二內(nèi)層卡扣連接端設(shè)置有卡件，所述卡件上沿徑向方向向外凸出形成環(huán)形第二凸起，所述扣件和卡件卡合連接，第二凸起固定在扣槽中。
 

　　還包括第一密封圈，第二密封圈，所述管段第一內(nèi)層和管段第二內(nèi)層的端部開設(shè)第一環(huán)形槽，所述第一密封圈設(shè)置于第一環(huán)形槽中，所述第二密封圈設(shè)置于扣槽與卡件形成的腔體中。
 

　　所述換能器組件包括由內(nèi)到外依次設(shè)置在安裝座中的換能器、密封墊、壓片和防護帽，所述安裝座包括與管段軸線平行的安裝孔、將安裝孔與外部連通的穿線孔，所述安裝孔端部沿徑向向內(nèi)凸出形成邊緣凸起，沿軸向凸出形成第二卡件，所述防護帽包括與第二件相適配的第二扣件和壓緊部，防護帽通過第二扣件和第二卡件扣合緊密，壓緊部進一步壓緊壓片。
 

　　本發(fā)明的有益效果：1 .超聲波采用對射式發(fā)射與接收，在得到相同的信號接收能量時，可以降低換能器的發(fā)射能量，延長電池使用壽命。以DN20為例，換能器接收到的首波能量比反射式大4倍，所以換能器尺寸由Φ17mm適當(dāng)減小為Φ12mm。
 

　　2 .換能器設(shè)置于管段兩端外螺紋的正下方，更靠近管段兩端口，其引出線是通過管段中間出口引出，不會干擾活接安裝，按照時差公式及推算可知，增大了流量計的量程比。以DN20為例，兩換能器之間的距離，由反射式的60mm，提升到85mm。
 

　　3 .整個管體內(nèi)部管段外層與管段內(nèi)層之間的腔體是無水的，這樣有效解決金屬管段內(nèi)部腐蝕及結(jié)垢問題，金屬管段接口處有塑料翻邊保護，也不接觸水，因此，這種設(shè)計可以采用銅、不銹鋼以及之外的標準管件，例如，鍍鋅鋼管，鋁管等，在保證強度情況下，可以大大降低成本。
 

　　4 .小型無臺階形換能器設(shè)計，既解決了小管徑內(nèi)無法安裝換能器的問題，又不會增加壓損，通過軟件分析優(yōu)化，使水流得到整流，減少紊流，使計量更準確，以DN20為例，其固定換能器部分的通水面積是中間縮頸部分面積的1 .3倍。
 

　　5 .流量計管段結(jié)構(gòu)簡單，不需要以往的鍛壓制造，外層可以選用標準管材，金屬管段接口處有塑料翻邊保護，整體金屬管都不接觸水。因此，這種設(shè)計可以采用銅、不銹鋼以及之外的標準管件，例如，鍍鋅鋼管，鋁管等，在保證強度情況下，可以大大降低成本。
 

　　6 .管段內(nèi)層結(jié)構(gòu)組裝方便快捷，定位準確，卡扣牢靠，外圈密封良好。
 

　　7 .管段內(nèi)層與管段外層內(nèi)壁有預(yù)留空間，整個腔體是無水的，這樣有效防止換能器連線泡水，還可以有效抗凍。即在冰點附近時，管段內(nèi)套在冰膨脹時的微變形能有效克服冰凍破壞管段。
 

　　8 .管段外層為金屬制造，所以，安裝活接不會破壞螺紋。
 

　　如需進一步了解，請下載該專利完整說明書。
 

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