[发明专利]一种超声波基表装置

说明书

技术领域

本发明涉及流量测量技术领域，尤其涉及一种超声波基表装置。

背景技术

目前，用于各种场所的水表和热能表一般采用水流推动叶轮进行机械转动的方式和超声波测量水流速度的方式，水表较多的采用机械方式，而热能表则更多采用超声波测水流速度的方式。机械方式由于其叶轮等转动部件存在磨损等问题，其使用寿命较为短促，而超声波测量水流速度的方式就存在寿命长等优点。

目前用于水表和热能表的超声波测量水流速度的方式，通常采用超声波反射式，超声波反射式需在超声波的路径上固定一个或两个反射板，由于管道内部存在反射板及缩径管等固定部件，因而扰乱了流体的正常流动，致使流体分布混乱，同时管道内部缩径会使得流通面积大大减小，再加上反射板的阻碍作用，使得压损增大，降低了流体的传输效率，其次，由于测量的是超声波信号在声线上的中心流速，而不是沿管道横截面上的各点平均流速，故需要更为复杂的流速修正，而这种修正往往是非线性的，同时，超声波信号在声线上经过多次反射，致使信号受到严重衰减、信噪比减低、抗干扰能力下降，此外，在水质环境较差的条件下，管道长期运行极易发生结垢和堵塞，或者反射面受到污染而导致反射能力降低，因此严重降低了超声波测量水流速度的精度和灵敏度。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种超声波基表装置中超声波信号传播仅需一次反射，因而具有传播距离短、回波信号衰减小、信噪比高的优点，且利用管道内壁反射传播超声波信号，无需另设反射板部件，结构简单，准确率高。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种超声波基表装置，包括管道、第一换能器和第二换能器，所述第一换能器和所述第二换能器均设置在所述管道上，所述第一换能器和所述第二换能器均能发出和接收超声波信号，所述第一换能器发出的超声波信号经过所述管道内壁上的第一反射点的一次反射后能够被所述第二换能器接收；所述第二换能器发出的超声波信号经过所述管道内壁上的第二反射点的一次反射后能够被所述第一换能器接收，所述第一反射点和所述第二反射点重合。

优选地，所述第一换能器与所述第一反射点之间的距离等于所述第二换能器与所述第二反射点之间的距离。

具体地，所述第一换能器和所述第二换能器均设置在所述管道的同一条母线上，且所述第一换能器发出超声波信号的传播方向和所述第二换能器接收超声波信号的传播方向与所述母线形成的角度均为45°。

优选地，所述管道内壁设有第一安装孔和第二安装孔，所述第一换能器安装在所述第一安装孔内，所述第二换能器安装在所述第二安装孔内。

进一步地，所述管道为圆柱形管道。

本发明的一种超声波基表装置，具有如下有益效果：

1.本发明的一种超声波基表装置中超声波信号传播仅需一次反射，因而具有传播距离短、回波信号衰减小、信噪比高的优点。

2.本发明的一种超声波基表装置中管道内没有任何阻碍流体流动的固定部件，使流体分布均匀、通常、压损接近为零。

3.本发明的一种超声波基表装置利用管道内壁反射传播超声波信号，无需另设反射板部件，节省成本。

4.本发明的一种超声波基表装置中超声波信号是沿管道横截面进行传播，因而测量的是声线上的各点平均流速，流速修正更加符合超声波流量测量理论。

5.本发明的一种超声波基表装置适合在水质较差的环境条件下使用，管道长期运行不易发生堵塞。

6.本发明的一种超声波基表装置结构简单合理，具有很好的市场推广价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是本发明一种超声波基表装置的结构剖视图；

图2是本发明一种超声波基表装置的实施例示意图；

图中：1－管道，2－第一换能器，3－第二换能器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。