[實用新型]超聲波熱敏測溫裝置

有效

• 申請號: 201520132858.3
• 申請日: 2015-03-10
• 公開（公告）號: CN204461511U
• 公開（公告）日: 2015-07-08
• 發明（設計）人: 王建隴;岳勇;史紹慶
• 申請（專利權）人: 沈陽市航宇星儀表有限責任公司
• 主分類號: G01F1/66
• 分類號: G01F1/66;G01K11/22
• 代理公司: 沈陽利泰專利商標代理有限公司 21209
• 代理人: 王東煜

????技術領域

????本實用新型涉及計量儀表技術領域，特別是涉及可一次計量流量與溫度的超聲波熱敏測溫計量表。

????背景技術

?當前，超聲波熱量表以其測量精準越來越被廣泛應用，尤其在熱水計量領域，它的優勢和未來發展的空間是不可估量。目前超聲波熱水計量表都要進行兩種檢測：一是通過超聲波檢測流量，二是通過熱敏電阻檢測溫度，并通過積分儀顯示流體的流量，它包含機械、電子和信息技術的高科技產品。但問題是這種計量表大多都是靠電池供電，兩次檢測耗時（軟件運行時間長）和耗能（兩套檢測電路）太大，從而導致電池電量下降太快，平均使用壽命不超過6年，許多市場都是由于考慮到更換電池的因素而不想采用這一產品，這是超聲波熱水計量表市場發展的一大短板。

本實用新型取消了熱敏電阻，是一種只通過一對超聲波換能器，做一次檢測即可得到流量和溫度的裝置，有效地縮短了MCU(單片機)的工作時間，節省效果可達一倍以上能源，使平均使用壽命超過10年以上。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是，提供一種抗干擾能力強，檢測精度高，節省能源，并且成本造價低，安裝維修簡便，做一次檢測便可計算出流體的流量和溫度的超聲波熱敏測溫裝置。

采用的技術方案是：

超聲波熱敏測溫裝置，包括帶有流體入口和流體出口的流量管、第一超聲波換能器、第二超聲波換能器、第一熱敏體、第二熱敏體。所述的第一熱敏體、第二熱敏體由對溫度敏感的熱應變片組成，所述第一熱敏體、第二熱敏體分別密封安裝在載熱流體的流量管兩端，所述第一超聲波換能器、第二超聲波換能器分別安裝在流量管兩端的第一熱敏體和第二熱敏體上，當載熱流體溫度的變化會使熱敏體形體的長度發生變化，這一變化使第一換能器和第二換能器之間的距離發生變化，利用計算公式算出流體的流量和溫度。

本裝置主要就是為了解決超聲波熱水表的節能技術問題，它取消了通過熱敏電阻檢測溫度的電路，而改用熱敏體（純機械裝置）與超聲波配合，一次檢測便可計算出熱水的流量和溫度。本裝置抗干擾能力強，檢測精度高，節省能源，并且成本造價低，安裝維修簡便。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式

超聲波熱敏測溫裝置，包括帶有流體入口和流體出口的流量管5、第一超聲波換能器1、第二超聲波換能器2、第一熱敏體3、第二熱敏體4。所述的第一熱敏體3、第二熱敏體4由對溫度敏感的熱應變片組成，所述第一熱敏體3、第二熱敏體4分別密封安裝在載熱流體的流量管5兩端，所述第一超聲波換能器1、第二超聲波換能器2分別安裝在流量管5兩端的第一熱敏體3和第二熱敏體4上，當載熱流體溫度的變化會使熱敏體形體的長度發生變化，這一變化使第一換能器和第二換能器之間的距離發生變化，計為ΔL，基本距離計為L，即總距離為L_t：

L_t=?L+ΔL??????????????(式1-1)

1、設此時流速為零，溫度為一恒定值時（兩個換能器之間的距離為L），通過超聲波換能器測出的數值為：

通過第一超聲波換能器能測得的數值為逆流時間量，計為t_n0。

通過第二超聲波換能器能測得的數值為逆流時間量，計為t_s0。

用這兩個測得的值來計算流量如下：

Δt₀=?t_n0-?t_{s0?????????????????}(式1-2)

按超聲波測量的基本原理，通過這一差值計算出流量來。

2、設此時流速不為零，溫度也發生了變化（兩個換能器之間的距離為L_t），通過超聲波換能器測出的數值為：

通過第一超聲波換能器能測得的數值為逆流時間量，計為t_n1。

通過第二超聲波換能器能測得的數值為逆流時間量，計為t_s1。

這兩個可以認為是：

t_n1=?t_n0+Δt₁+Δt_{2?????????????????????}(式1-3)

t_s1=?t_s0-Δt₁+Δt_{2??????????????????????}(式1-4)