[發(fā)明專利]一種超聲波熱量表及其提高性能的方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110429010.3
• 申請(qǐng)日: 2011-12-10
• 公開（公告）號(hào): CN102589751A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何永水;黃幼華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江恒森實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): G01K17/06
• 分類號(hào): G01K17/06;B05D7/22;B05D5/08
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所屬技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種超聲波熱量表及其提高性能的方法。

背景技術(shù)

超聲波熱量表是用來測(cè)量和顯示載熱(冷)液體流經(jīng)冷熱交換系統(tǒng)釋放(吸收)熱量的儀表。主要由超聲波流量傳感器、微處理器和配對(duì)溫度傳感器組成。微處理器通過超聲波流量傳感器得到流量信號(hào)，從測(cè)溫電路得到出口和入口水溫信號(hào)，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)熱量計(jì)算公式計(jì)算出系統(tǒng)交換的能量。由于換能器和反射鏡長期浸泡在熱水中，難免會(huì)有水垢沉積。水垢一方面會(huì)使流通截面減小，另一方面會(huì)干涉超聲波信號(hào)的發(fā)射、傳輸和接收，從而影響計(jì)量的準(zhǔn)確性，久而久之還會(huì)導(dǎo)致超聲波熱量表的失效。

如何解決超聲波熱量表中的水垢是一個(gè)長期困擾人們的問題，目前采用清除水垢的方法有現(xiàn)場拆開清洗法，此方法需要停產(chǎn)進(jìn)行，工作量和勞動(dòng)強(qiáng)度都很大。另一種是低頻諧波定期震蕩除垢法，通過微機(jī)進(jìn)行程序控制，定時(shí)發(fā)出低頻諧波，使液體中產(chǎn)生大量的微小水泡，利用水泡生成和破滅所產(chǎn)生的瞬間高壓來沖擊物件表面，使物體表面及縫隙中的污垢迅速剝落，從而達(dá)到清洗之目的，這種方法的控制系統(tǒng)較復(fù)雜，投入成本也高。上述兩種方法均存在著影響檢測(cè)精度的缺陷，超聲波熱量表在使用中系由無垢狀態(tài)逐漸進(jìn)入結(jié)垢狀態(tài)的，一般情況下待結(jié)垢到一定程度才會(huì)實(shí)施除垢，這種循環(huán)的除垢模式勢(shì)必讓超聲波熱量表的性能產(chǎn)生波動(dòng)，檢測(cè)精度下降，屬于被動(dòng)清除結(jié)垢的范疇。

發(fā)明內(nèi)容

要想提高超聲波熱量表的檢測(cè)精度，按傳統(tǒng)超聲波熱量表的結(jié)垢后除垢的模式來操作顯然是不行的，能否控制結(jié)垢或讓其少結(jié)垢甚至不結(jié)垢呢？這就是本發(fā)明所闡述的超聲波熱量表的關(guān)鍵所在。它由逆流換能器、順流換能器、反射鏡、主體、特氟龍涂覆層、表頭所組成。本發(fā)明主要是對(duì)超聲波熱量表的生產(chǎn)工藝進(jìn)行了改革，引入了一種名為特氟龍(Polytetrafluoroetylene)的高性能不粘涂料，進(jìn)而將以往被動(dòng)的除垢轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極的防垢，即在超聲波熱量表接觸介質(zhì)的表面涂覆一層特氟龍(Polytetrafluoroetylene)涂料。特氟龍分為PTFE、FEP、PFA、ETFE幾種基本類型：特氟龍PTFE(聚四氟乙烯)不粘涂料可以在260℃連續(xù)使用，具有最高使用溫度290-300℃，極低的摩擦系數(shù)、良好的耐磨性以及極好的化學(xué)穩(wěn)定性。特氟龍F(tuán)EP(氟化乙烯丙烯共聚物)不粘涂料在烘烤時(shí)熔融流動(dòng)形成無孔薄膜，具有卓越的化學(xué)穩(wěn)定性、極好的不粘特性，最高使用溫度為200℃。特氟龍PFA(過氟烷基化物)不粘涂料與FEP一樣在烘烤時(shí)熔融流動(dòng)形成無孔薄膜。PFA的優(yōu)點(diǎn)是具有更高的連續(xù)使用溫度260℃，更強(qiáng)的剛韌度，特別適合使用在高溫條件下防粘和耐化學(xué)性使用領(lǐng)域。特氟龍ETFE是一種乙烯和四氟乙烯的共聚物，該樹脂是最堅(jiān)韌的氟聚合物，可以形成一層高度耐用的涂層，具有卓越的耐化學(xué)性，并可在150℃下連續(xù)工作。由于特氟龍集耐熱性、化學(xué)惰性、絕緣穩(wěn)定性及低摩擦性于一身，幾乎所有物質(zhì)都不與特氟龍涂膜粘合，是超聲波熱量表內(nèi)腔理想的不粘涂料。

超聲波熱量表內(nèi)腔涂覆特氟龍后，將徹底解決了超聲波熱量表的結(jié)垢問題，從而使超聲波熱量表的測(cè)量精度有了較大的提升，使用壽命也有了顯著的提高。

附圖說明

圖1為本發(fā)明外形正視圖。

圖2為圖1左視圖。

圖3為圖1的K-K剖視圖。

圖4為本發(fā)明介質(zhì)過流腔示意圖。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

圖中1、逆流換能器；2、順流換能器；3、反射鏡；4、主體；5、特氟龍涂覆層；6、表頭。

具體實(shí)施方式

圖中：主體(4)設(shè)置在表頭(6)的下方，在主體(4)的管腔中前后設(shè)置了一對(duì)超聲波換能器，逆流換能器(1)、順流換能器(2)，它們相向交替(或同時(shí))收發(fā)超聲波，并將信號(hào)傳輸給表頭(6)。主體(4)的管腔中有一對(duì)反射鏡(3)，分別設(shè)置在逆流換能器(1)和順流換能器(2)處。在主體(4)、反射鏡(3)的介質(zhì)過流面增加了特氟龍涂覆層(5)。由于特氟龍涂覆層(5)具有不粘性、耐熱性、滑動(dòng)性、抗?jié)裥浴⒛湍p性、耐腐蝕性等優(yōu)良的綜合性能，使得傳統(tǒng)超聲波熱量表的結(jié)垢問題得到有效的控制，從而大大提高了超聲波熱量表的測(cè)量精度和使用壽命。