[發(fā)明專利]一種大口徑塑殼超聲波水表及其測試方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010031245.6
• 申請日: 2020-01-13
• 公開（公告）號: CN111089628A
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋純立;王有軍;王圣鵬;李峰
• 申請（專利權(quán)）人: 泰安輕松表計有限公司
• 主分類號: G01F1/66
• 分類號: G01F1/66;G01F15/02;G01F15/00;G01F15/16
• 代理公司: 濟南譽豐專利代理事務(wù)所(普通合伙企業(yè)) 37240
• 代理人: 王舵

本發(fā)明涉及一種大口徑塑殼超聲波水表及其測試方法，該水表包括兩端設(shè)有法蘭的水管，所述水管圓周面的相對位置開設(shè)有通過水管管壁與水管內(nèi)腔隔絕的第一盲槽，第一盲槽內(nèi)安裝有朝向盲孔孔底的超聲波換能器，所述超聲波換能器還連接有顯示控制器。本發(fā)明利用超聲波在不同介質(zhì)中傳播速度，推算出在兩種介質(zhì)傳播時折射角度，綜合考慮到超聲波信號源強度、超聲波在介質(zhì)中信號衰減強度、溫度對超聲波傳播速度等影響因素做出參數(shù)修正調(diào)整，使接收信號強度達到可適用范圍，從而避免超聲波長時間使用后衰減造成的影響；本發(fā)明采用管壁內(nèi)置超聲波換能器方式，可有效避免超聲波換能器在水中長時間后沉積結(jié)垢、靈敏度變差、穩(wěn)定性差、易損壞等問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水表領(lǐng)域，尤其涉及到超聲波水表技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種大口徑塑殼超聲波水表及其測試方法。

背景技術(shù)

常見的超聲波大口徑水表作為水流量計量儀表已被廣泛使用，大口徑水表的重要部份是測量管段即表體部件，通常采用金屬材料經(jīng)機加工，后內(nèi)裝對射式超聲波換能器及密封件緊固件組成，這種結(jié)構(gòu)超聲波換能器是祼露在水表金屬管段內(nèi)腔長期接觸水，極易結(jié)垢，導致測量精度下降。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種大口徑塑殼超聲波水表及其測試方法，能夠?qū)⑺c超聲波換能器隔絕開來，保證測量精度。

本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的，一種大口徑塑殼超聲波水表，包括兩端設(shè)有法蘭的水管，包括第一盲槽組，所述第一盲槽組包括在水管圓周面上開設(shè)的通過水管管壁與水管內(nèi)腔隔絕的兩個相對設(shè)置的盲槽，兩盲槽所在的直線為傾斜的直線，盲槽內(nèi)安裝有朝向盲孔孔底的超聲波換能器，所述超聲波換能器還連接有顯示控制器，所述盲槽包括傾斜開設(shè)在水管外圓周面上的盲孔，位于盲孔周向且沿盲孔軸線向遠離水管方向延伸的護板。

本發(fā)明通過將水管管壁將水流與超聲波換能器隔絕開來，從而使超聲波換能器不易結(jié)垢，保證測量精度。

作為優(yōu)選，還包括第二盲槽組，所述第二盲槽組包括在水管圓周面上開設(shè)的通過水管管壁與水管內(nèi)腔隔絕的兩個相對設(shè)置的盲槽，兩盲槽所在的直線與第一盲槽組內(nèi)兩盲槽所在直線的傾斜方向相反，盲槽內(nèi)安裝有朝向盲孔孔底且連接有所述顯示控制器的超聲波換能器。本優(yōu)選方案通過第二盲槽的設(shè)置，使本發(fā)明可以用于雙通道管道水流的測量。

作為優(yōu)選，第二盲槽組內(nèi)兩盲槽所在的直線與第一盲槽組內(nèi)兩盲槽所在直線與位于水管內(nèi)的軸線中點相交。

作為優(yōu)選，所述盲槽內(nèi)螺紋連接有頂至超聲波換能器遠離盲孔孔底一面的壓帽。本優(yōu)選方案通過壓帽的設(shè)置使超聲波換能器限制在盲槽內(nèi)，保證超聲波換能器不會發(fā)生晃動，影響測量精度；通過螺紋連接的設(shè)置，便于壓帽的拆裝。

作為優(yōu)選，所述超聲波換能器與盲孔孔底之間還設(shè)有耦合劑。本優(yōu)選方案通過耦合劑的使用保證聲波穩(wěn)定透射對射減少損耗。

作為優(yōu)選，所述水管材料為PVCU材質(zhì)塑料。本優(yōu)選方案通過PVCU 材質(zhì)塑料的選擇，是因為PVCU材質(zhì)塑料材質(zhì)均勻，透波性能好不會產(chǎn)生超聲波衰減散射，硬度高剛性好，不易變形導致信號變化；由于PVCU聲速與水聲速數(shù)值相近，所以折射角小，折射角如果過大則斜放置換能器角度只能變小，放置角大發(fā)生全發(fā)射，超聲波不能相對收發(fā)了，放置角小則水表測量聲程過短影響測量精度；PVCU本身就是制造水管的優(yōu)良管材，具有成本低、成型工藝優(yōu)良等優(yōu)點。

作為優(yōu)選，同一個盲槽組內(nèi)的兩盲槽所在直線的傾斜角度為45°。本優(yōu)選方案通過45°角度的設(shè)置，避免角度太小，沿軸向放置對射的換能器軸向投影距離短即聲程短測量精度不夠，角度太大折射角變化大，超聲波不射入水中的情況發(fā)生。

一種大口徑塑殼超聲波水表的測試方法，包括以下步驟：