[發(fā)明專利]基于穩(wěn)流和背向消聲的聲電換能器的超聲波熱能表變送器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710617779.5
• 申請(qǐng)日: 2017-07-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107219025A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王琰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 王琰
• 主分類號(hào): G01K17/06
• 分類號(hào): G01K17/06
• 代理公司: 唐山永和專利商標(biāo)事務(wù)所13103
• 代理人: 張?jiān)坪?/td>

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及熱能表變送器，具體是一種基于穩(wěn)流和背向消聲的聲電換能器的超聲波熱能表變送器。

背景技術(shù)

目前，熱能表的變送器用的聲電換能器，都是通過(guò)發(fā)送和接收超聲波來(lái)測(cè)量管內(nèi)流體的流速及流量等，但是，現(xiàn)在大多數(shù)的聲電換能器在對(duì)超聲波的接收反饋時(shí)，超聲波的損失大，測(cè)量精確性受到很大的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種基于穩(wěn)流和背向消聲的聲電換能器的超聲波熱能表變送器，該變送器的聲電換能器能夠穩(wěn)定流態(tài)，消除雜波，降低超聲波損失，由此可以提高變送器的效果。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是：

一種基于穩(wěn)流和背向消聲的聲電換能器的超聲波熱能表變送器，包括變送器殼體、換能器單元，變送器殼體內(nèi)腔為管狀，變送器殼體上設(shè)置左、右對(duì)稱的換能器安裝孔及溫度探頭座，通過(guò)所述的換能器安裝孔在變送器殼體內(nèi)分別置入左、右聲電換能器單元，且左、右聲電換能器單元為對(duì)稱、相向、對(duì)射型布置結(jié)構(gòu)；每個(gè)聲電換能器單元由換能器殼體、壓電晶體、消聲屏墊、穩(wěn)流元件構(gòu)成，壓電晶體置于換能器殼體內(nèi)腔，壓電晶體一個(gè)側(cè)面緊貼換能器殼體內(nèi)壁，壓電晶體另一個(gè)側(cè)面與換能器殼體內(nèi)壁之間填充有消聲屏墊；近鄰消聲屏墊一側(cè)的換能器殼體的外側(cè)壁上設(shè)置有側(cè)向圓環(huán)狀卡爪，通過(guò)所述側(cè)向圓環(huán)狀卡爪裝有呈錐筒狀結(jié)構(gòu)的穩(wěn)流元件，按介質(zhì)流向，穩(wěn)流元件的錐尖迎著介質(zhì)流向時(shí)為穩(wěn)流整流器，順著介質(zhì)流向時(shí)為穩(wěn)流束流器，穩(wěn)流元件的中軸線與變送器殼體的中軸線重合。

采用上述技術(shù)方案的本發(fā)明，與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果是：

變送器的兩個(gè)對(duì)稱、相向、對(duì)射型布置的聲電換能器單元，其壓電晶體向兩側(cè)發(fā)出超聲，消聲屏墊將一側(cè)的超聲屏蔽，不向外傳播，能夠消除雜音，減少內(nèi)部干擾因素，使超聲波熱能表測(cè)量更加精準(zhǔn)；設(shè)置穩(wěn)流元件為圓錐體，相比現(xiàn)有面對(duì)流體流動(dòng)方向上的平面等結(jié)構(gòu)更能使流態(tài)穩(wěn)定，圓錐體減小了流體介質(zhì)流動(dòng)的阻力，使流體趨于穩(wěn)流，可以提高變送器的變送效果。

進(jìn)一步的，本發(fā)明的優(yōu)選案是：

近鄰壓電晶體一側(cè)的換能器殼體的外側(cè)壁上設(shè)置有凹槽。凹槽使換能器殼體局部變薄，有利于聲波的穿透。

換能器殼體上端設(shè)置有與變送器殼體連接的卡接部，所述的卡接部上設(shè)置有凸臺(tái)，換能器單元整體由換能器安裝孔置入變送器殼體內(nèi)，并通過(guò)所述的卡接部卡在變送器殼體上，所述的凸臺(tái)外周放置密封墊，通過(guò)空芯圓螺母壓緊密封墊，將換能器殼體固定在變送器殼體上，形成聲電換能器單元的單支點(diǎn)支撐結(jié)構(gòu)。單點(diǎn)支撐結(jié)構(gòu)可以進(jìn)一步降低介質(zhì)流動(dòng)阻力。

換能器殼體上端外徑大于換能器殼體主體部分的外徑，相應(yīng)的，變送器殼體上的換能器安裝孔大于換能器殼體主體部分的外徑，聲電換能器單元整體能夠由變送器殼體上的換能器安裝孔置入變送器殼體內(nèi)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為變送器殼體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：變送器殼體1；穩(wěn)流整流器2；側(cè)向圓環(huán)狀卡爪3；換能器殼體4；消聲屏墊5；壓電晶體6；凹槽7；穩(wěn)流束流器8；換能器殼體內(nèi)腔9；卡接部10；密封墊11；凸臺(tái)12；空芯圓螺母13；螺釘14；熱能表表殼15；換能器安裝孔16；溫度探頭座17。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例詳述本發(fā)明。

參見(jiàn)圖1、圖2，一種基于穩(wěn)流和背向消聲的聲電換能器的超聲波熱能表變送器，由變送器殼體1和左、右聲電換能器單元組成，變送器殼體1內(nèi)腔為管狀腔，變送器殼體1上設(shè)置左、右對(duì)稱的換能器安裝孔16及溫度探頭座17；換能器殼體4上端設(shè)置有與變送器殼體1連接的卡接部10，卡接部10上設(shè)置有凸臺(tái)12，左、右聲電換能器單元整體由通過(guò)左、右換能器安裝孔16置入變送器殼體1內(nèi)，且左、右聲電換能器單元為對(duì)稱、相向布置結(jié)構(gòu)，并通過(guò)卡接部10卡在變送器殼體1上，凸臺(tái)12外周放置密封墊11，通過(guò)空芯圓螺母13壓緊密封墊11，將換能器殼體4固定在變送器殼體1上，形成聲電換能器單元的單支點(diǎn)支撐結(jié)構(gòu)，且使換能器與變送器之間實(shí)現(xiàn)密封連接。