[发明专利]一种超声波热量表管道及超声波热量表

说明书

本发明涉及一种超声波热量表管道，包括依次连接的进水管段(1)、测量管段(3)和出水管段(2)，测量管段(3)用于安装上游换能器(4)和下游换能器(9)，测量管段(3)内壁固定有用于反射超声波信号的反射面，所述的反射面与测量管段(3)轴向的夹角为锐角，且反射面的法线与测量管段(3)内壁所在平面或内壁的切面的夹角均为锐角，上游换能器(4)发出的超声波信号经反射面反射，再由测量管段(3)内壁多次反射后到达下游换能器(9)，超声波信号沿测量管段(3)轴向呈螺旋式传播。与现有技术相比，本发明热量表管道具有螺旋式声程，延长超声波的传播路径，减小误差，更准确地反映流体的流速，提高热量计量准确度。

技术领域

本发明涉及一种热量表，尤其是涉及一种超声波热量表管道及超声波热量表。

背景技术

随着经济的发展与生活水平的提高，人们对供热使用热量表的计量精确度的要求也越来越高。按照热量表流计结构和原理不同，热量表主要分为机械式、电磁式和超声波式等种类。由于机械式热量表易磨损和堵塞等缺陷，所以目前超声波热量表已逐渐替代机械式热量表。基于热量表的应用现状和人们的生活需求，超声波热量表已逐渐成为热量表应用的发展趋势。

但现有超声波热量表技术方案及应用仍存在一些问题，其中最主要的问题是测量不精确，原因主要在于测量管段，内壁超声波反射效果差，声程不合理，以及由于流体在管道流动的时候，从管道横截面来看中心处的流速最大，然后往圆周方向递减，实际流场比模型更为复杂，流速分布非对称性更为严重，如果超声波声程只通过流道中心线，会严重影响热量表计量精确性。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种超声波信号声程长、误差小、计量精确的超声波热量表管道及超声波热量表。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种超声波热量表管道，包括依次连接的进水管段、测量管段和出水管段，所述的测量管段用于安装上游换能器和下游换能器，其特征在于，所述的测量管段内壁固定有用于反射超声波信号的反射面，所述的反射面与测量管段轴向的夹角为锐角，且反射面的法线与测量管段内壁所在平面或内壁的切面的夹角均为锐角，上游换能器发出的超声波信号经反射面反射，再由测量管段内壁多次反射后到达下游换能器，超声波信号沿测量管段轴向呈螺旋式传播。

所述的测量管段包括压盖和壳体，所述的压盖和壳体通过螺钉连接。

所述的反射面设置在压盖上。

所述的压盖和壳体之间设有密封垫。

所述的测量管段内壁横截面呈方形。

所述的反射面设有两个，包括用于反射上游换能器发出的超声波信号的第一反射面和用于将超声波信号反射给下游换能器的第二反射面。

所述的测量管段上设有上游换能器安装孔和下游换能器安装孔。

一种带有超声波热量表管道的超声波热量表，其特征在于，所述的超声波热量表包括超声波热量表管道和分别设置在所述超声波热量表管道上的上游换能器和下游换能器。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)测量管段内壁固定有用于反射超声波信号的反射面，反射面与测量管段轴向的夹角为锐角，且反射面的法线与测量管段内壁所在平面或内壁的切面的夹角均为锐角，上游换能器发出的超声波信号经反射面反射，再由测量管段内壁多次反射后到达下游换能器，超声波信号沿测量管段轴向呈螺旋式传播。螺旋式声程增加了测量量程，使超声波的传播路径能穿越横截面更多的面积，减小误差，更准确地反映流体的流速，提高热量计量准确度。

(2)压盖和壳体通过螺钉连接，为可拆卸结构，反射面设置在压盖上，从而通过安装带有不同角度的反射面即可调整超声波声程，适用于不同环境和不同精度的检测需要；方便管道的检修。