[發明專利]高可靠性超聲流量傳感器

無效

• 申請號: 201110270805.4
• 申請日: 2011-09-14
• 公開（公告）號: CN102426038A
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發明（設計）人: 韓興成;虞和鳴;萬海軍;裴健
• 申請（專利權）人: 蘇州聚元微電子有限公司
• 主分類號: G01F1/66
• 分類號: G01F1/66
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種流量傳感器，特別涉及一種超聲波流量傳感器。

背景技術

在流量計量儀表中，超聲波流量傳感器是通過電能與聲能間的轉換，通過換能器測量超聲波在流體順流和逆流速度差的方式來測量流體流量的大小。目前公知的超聲波流量傳感器的換能器主要是采用反射式結構，即兩個換能器間通過一對反射片或管道壁來反射超聲波，發射換能器通過外引線施加電信號激發超聲波，而接收換能器則將超聲波轉換成特定電信號，再配合相應的發射和接收電路，這樣便可將流體流量變化檢測出來，上述原理為本領域公知技術，故在此不再詳細描述。

上述超聲波流量傳感器也存在一定的缺點，首先當使用在水質差場合時，換能器和反射面很容易結垢，應用時經常發現在使用一段時間后，測量信號衰減很大，甚至會出現由于信號過弱而無法計量的現象，傳感器使用壽命較短；再有，兩個換能器為反射式配合，傳感器信號需經過中介進行傳遞，故而信號衰減相對大、接收信號弱，且容易產生反射波干擾，進而影響傳感器的測量精度。

實用新型內容

針對上述現有技術的不足，本發明的目的是提供一種可防結垢、測量精度高、使用壽命長的超聲波流量傳感器。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

一種高可靠性超聲流量傳感器，包括一管段，所述管段內設有一發射換能器和一接收換能器，所述發射換能器與所述接收換能器相對應，所述發射換能器、接收換能器分別與信號引線連接，所述管段內還設有兩個電極板，所述兩個電極板分別靠近所述發射換能器、接收換能器或分別位于所述發射換能器、接收換能器內部，所述電極板與加壓引線連接。

優選的，所述發射換能器、接收換能器采用對射式安裝。

優選的，所述發射換能器、接收換能器通過定位蓋固定在所述管段內。

優選的，所述信號引線、加壓引線通過一電纜線伸出所述管段。

上述技術方案具有如下有益效果：該超聲流量傳感器在管段內設置兩個電極板，兩個電極板分別靠近發射換能器、接收換能器或分別位于發射換能器、接收換能器內部，該流量傳感器在使用時，只需在電極板與管段之間加直流電壓，這樣就可在發射換能器、接收換能器的周圍形成電場，此過程因沒有形成電流通路而不消耗電能，而當金屬陽離子隨流體移動到發射換能器或接收換能器周圍時，便受到電場的作用而遠離發射換能器或接收換能器，這樣金屬陽離子在發射換能器或接收換能器上就很難附著和沉積，從而達到防止結垢的目的，延長超聲波傳感器的使用壽命。

上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，并可依照說明書的內容予以實施，以下以本發明的較佳實施例并配合附圖對本專利進行詳細說明。

附圖說明

圖1為本發明實施例的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的優選實施例進行詳細介紹。

如圖1所示，該高可靠性超聲流量傳感器包括一管段1，管段1內設有一發射換能器3和一接收換能器4，發射換能器3與接收換能器4相對應，發射換能器3、接收換能器4通過定位蓋2固定在管段1內。

發射換能器3、接收換能器4分別與信號引線連接，發射換能器3、接收換能器4采用對射式安裝，即發射換能器3發出的信號直接被接收換能器4接收，中間無需其他介質進行傳遞。該超聲波流量傳感器的發射換能器3、接收換能器4采用對射式安裝，與反射式結構的傳感器相比，其接收的信號強度更強，而且可減少反射雜波干擾，使傳感器的測量精度更高。

管段1內還設有兩個電極板5，兩個電極板5分別靠近發射換能器3和接收換能器4，電極板5與加壓引線連接，上述信號引線、加壓引線通過一電纜線6伸出管段1。作為本發明的另一個實施例，兩個電極板5分別也可分別位于發射換能器3、接收換能器4內部。

該超聲波流量傳感器在使用時，給發射換能器3的信號引線施加一定頻率的方波信號，使其發射超聲波，而接收換能器4的壓電晶片通過相應的一對信號引線輸出轉換的電信號，同時，在電極板5與流量計管段1的管殼間施加一直流電壓，從而在發射換能器3、接收換能器4周圍形成從電極板4指向管殼的電場，這樣當金屬陽離子隨流體移動到傳感器的換能器周圍時，便受到電場的作用而遠離發射換能器或接收換能器，這樣金屬陽離子在發射換能器或接收換能器上就很難附著和沉積，從而達到防止結垢的目的，延長超聲波傳感器的使用壽命。

以上對本發明實施例所提供的一種高可靠性超聲流量傳感器進行了詳細介紹，對于本領域的一般技術人員，依據本發明實施例的思想，在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制，凡依本發明設計思想所做的任何改變都在本發明的保護范圍之內。