超声波热量表.pdf

1、(10)申请公布号 CN 102809446 A (43)申请公布日 2012.12.05 CN 102809446 A *CN102809446A* (21)申请号 201210285931.1 (22)申请日 2012.08.13 G01K 17/06(2006.01) (71)申请人 绍兴文理学院 地址 312000 浙江省绍兴市环城西路 508 号 (72)发明人 张新华 张若煜 (74)专利代理机构 杭州裕阳专利事务所 ( 普通 合伙 ) 33221 代理人 应圣义 (54) 发明名称 超声波热量表 (57) 摘要 本发明涉及声学传感器技术领域， 公开了一 种超声波热量表， 包括超声

2、波换能器、 传感器壳 体， 其特征在于， 所述传感器壳体呈 U 形， 传感器 壳体的两端连接进出水管， 传感器壳体弯曲处对 称设置有两个通孔， 通孔上设置有用于密封的封 盖， 封盖上设置有管体， 管体的一端伸入传感器壳 体内部， 管体的另一端位于传感器壳体外部， 所 述超声波换能器设置在管体位于传感器壳体内部 的一端， 两个管体处于同一直线。本发明的优点 在于， 结构简单， 省略反射装置， 拆卸方便， 测量精 确， 换能器安装密封性好， 维修简便， 压力损耗小。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请

3、 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 3 页 1/1 页 2 1. 一种超声波热量表， 包括超声波换能器 （1） 、 传感器壳体 （2） ， 其特征在于， 所述传感 器壳体 （2） 呈U形， 传感器壳体 （2） 的两端连接进出水管， 传感器壳体 （2） 弯曲处对称设置有 两个通孔 （3） ， 通孔 （3） 上设置有用于密封的封盖 （4） ， 封盖 （4） 上设置有管体 （5） ， 管体 （5） 的一端伸入传感器壳体 （2） 内部， 管体 （5） 的另一端位于传感器壳体 （2） 外部， 所述超声波 换能器 （1） 设置在管体 （5） 位于传感器壳体 （2） 内部的一端， 两个管体 （5）

4、处于同一直线。 2. 根据权利要求 1 所述的超声波热量表， 其特征在于， 所述超声波换能器 （1） 包括压 电陶瓷振子 （11） 、 上压片 （12） 、 下压片 （13） ， 压电陶瓷振子 （11） 位于上压片 （12） 和下压片 （13） 之间， 压电陶瓷振子 （11） 与下压片 （13） 固定连接， 所述上压片 （12） 和下压片 （13） 由 片状金属折叠后形成。 3. 根据权利要求 2 所述的超声波热量表， 其特征在于， 所述上压片 （12） 和下压片 （13） 的材料为钢片。 4. 根据权利要求 1 所述的超声波热量表， 其特征在于， 所述管体 （5） 的径向截面呈圆形 或者椭圆

5、形。 5. 根据权利要求 1 所述的超声波热量表， 其特征在于， 所述超声波换能器 （1） 周围环绕 有密封圈 （6） ， 管体 （5） 的一端设置有用于紧压超声波换能器 （1） 和密封圈 （6） 的端盖 （7） ， 端盖 （7） 的中心设置有通孔 （8） 。 6.根据权利要求1所述的超声波热量表， 其特征在于， 还包括干管 （9） ， 干管 （9） 的两端 连接进出水管， 干管 （9） 的一侧设置有两个连接孔 （10） ， 连接孔 （10） 分别连接传感器壳体 （2） 的两端， 干管 （9） 与传感器壳体 （2） 通过连接孔 （10） 相连通。 7. 根据权利要求 6 所述的超声波热量表，

6、其特征在于， 所述连接孔 （10） 上设置有阀门 （14） 。 权 利 要 求 书 CN 102809446 A 2 1/3 页 3 超声波热量表 技术领域 0001 本发明涉及声学、 传感器技术流量测量技术领域， 特别涉及一种超声波热量表。 背景技术 0002 热量表是供热体系中按热量计量收费的一个关键仪表和重要依据， 其测量精度、 工作稳定性等技术指标是非常重要的。以热 （冷） 水为媒介的集中供热 （供冷） 系统中用户 所消耗的热 （冷） 量， 与热 （冷） 水流量和供、 回水烩值有关。随着我国对集中供暖的民用建 筑安装热量表并实行按户计量收费工作的推广， 分户计量的热量表也迎来了一个非常

7、好的 发展时期。热量表有机械式和超声波式等类型， 而超声波热量表是供热系统的发展方向之 一。 0003 但是现有超声波热量表一般由传感器壳体、 换能器、 反射器组成， 结构较为复杂。 其中， 换能器、 反射器需要准确对应， 才能保证最佳的反射角度。而反射器的存在还会导致 额外的压力损耗。此外， 水流中所含有的杂质会沉积在超声波热量表内腔， 形成水垢， 影响 测量精度。 发明内容 0004 本发明针对现有超声波热量表结构复杂， 反射器会导致额外的压力损害， 内腔不 便于清洗等缺点， 提供了一种结构简单， 精确度高， 拆卸方便的新型超声波热量表。 0005 为实现上述目的， 本发明可采取下述技术方

8、案 ： 超声波热量表， 包括超声波换能器、 传感器壳体， 所述传感器壳体呈 U 形， 传感器壳体 的两端连接进出水管， 传感器壳体弯曲处对称设置有两个通孔， 通孔上设置有用于密封的 封盖， 封盖上设置有管体， 管体的一端伸入传感器壳体内部， 管体的另一端位于传感器壳体 外部， 所述超声波换能器设置在管体位于传感器壳体内部的一端， 两个管体处于同一直 线。 0006 作为优选， 所述超声波换能器包括压电陶瓷振子、 上压片、 下压片， 压电陶瓷振子 位于上压片和下压片之间， 压电陶瓷振子与下压片固定连接， 所述上压片和下压片由片状 金属折叠后形成。 0007 作为优选， 所述上压片和下压片的材料为

9、钢片。 0008 作为优选， 所述管体的径向截面呈圆形或者椭圆形。 0009 作为优选， 所述超声波换能器周围环绕有密封圈， 管体的一端设置有用于紧压超 声波换能器和密封圈的端盖， 端盖的中心设置有通孔。 0010 作为优选， 还包括干管， 干管的两端连接进出水管， 干管的一侧设置有两个连接 孔， 连接孔分别连接传感器壳体的两端， 干管与传感器壳体通过连接孔相连通。 0011 作为优选， 所述连接孔上设置有阀门。 0012 本发明由于采用了以上技术方案， 具有显著的技术效果 ： 采用将两个超声波换能器相对设置的结构， 一个超声波换能器所发出的超声波信号可 说 明 书 CN 102809446

10、A 3 2/3 页 4 以直接到达另一个超声波换能器， 中间无需反射器进行反射， 不仅可以省略了反射器， 避免 反射器对水流的阻碍， 减少了超声波热量表对压力的耗减， 简化了超声波热量表的结构 ； 还 可以减少由于反射带来的信号耗减的问题。 0013 用于承载超声波换能器的管体具有圆柱形光滑表面， 对水流的搅动小， 对水压的 影响小。 管体设置在传感器壳体两侧的封盖上， 因此只要卸下封盖就可以方便地取出管体， 便于进行检修和维护等操作。 此外， 超声波换能器设置在管体一端， 因此两个管体只要在一 条直线上即可， 可以通过调整封盖来对管体进行调整。 0014 为了能够进一步方面拆卸， 本超声波热

11、量表还可以设置在水管的支路上， 可以通 过阀门控制水流， 拆卸超声波热量表的操作不会影响水流， 保证实时拆卸。 附图说明 0015 图 1 是本发明实施例 1 的主视示意图。 0016 图 2 是图 1 的 A 处的放大示意图。 0017 图 3 是图 1 的 B-B 向的放大示意图。 0018 图 4 是本发明实施例 2 的主视示意图。 具体实施方式 0019 下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。 0020 实施例 1 超声波热量表， 如图 1 所示， 包括超声波换能器 1、 传感器壳体 2， 所述传感器壳体 2 呈 U 形， 传感器壳体 2 的两端连接进出水管， 传感器壳体 2 弯曲

12、处对称设置有两个通孔 3， 通孔 3 上设置有用于密封的封盖 4， 封盖 4 上设置有径向截面呈圆形或者椭圆形的管体 5， 管体 5 的一端伸入传感器壳体 2 内部， 管体 5 的另一端位于传感器壳体 2 外部， 所述超声波换能器 1设置在管体5位于传感器壳体2内部的一端， 两个管体5处于同一直线， 两个超声波换能 器 1 相对设置， 可以直接发射或者接受对方发射的超声波信号， 无需经过反射面反射。 0021 所述超声波换能器 1 包括压电陶瓷振子 11、 上压片 12、 下压片 13， 如图 2 所示， 压 电陶瓷振子 11 位于上压片 12 和下压片 13 之间， 压电陶瓷振子 11 与下

13、压片 13 固定连接， 所述上压片 12 和下压片 13 由片状金属折叠后形成， 特别地， 可以是由钢片折叠形成的。 0022 所述超声波换能器1周围环绕有密封圈6， 管体5的一端设置有用于紧压超声波换 能器 1 和密封圈 6 的端盖 7， 如图 3 所示， 端盖 7 的中心设置有通孔 8。 0023 实施例 2 超声波热量表， 如图 1 所示， 包括超声波换能器 1、 传感器壳体 2、 干管 9， 所述传感器壳 体 2 呈 U 形， 干管 9 的两端连接进出水管， 如图 4 所示， 干管 9 的一侧设置有两个连接孔 10， 连接孔10分别连接传感器壳体2的两端， 干管9与传感器壳体2通过连接

14、孔10相连通。 连 接孔 10 与传感器壳体 2 之间可以采用连接法兰进行连接， 以方便需要时将传感器壳体 2 从 连接处拆下。干管 9 的水流通过连接孔 10 进入传感器壳体 2 形成支流。连接孔 10 上设置 有阀门 14， 需要拆卸传感器壳体 2 时， 可以关闭阀门 14， 无需截断干管 9 中的水流， 尤其适 用于一些较大的干管， 或者水流不能完全截断的管道。 0024 传感器壳体 2 的两端连接进出水管， 传感器壳体 2 弯曲处对称设置有两个通孔 3， 说 明 书 CN 102809446 A 4 3/3 页 5 通孔 3 上设置有用于密封的封盖 4， 封盖 4 上设置有径向截面呈圆

15、形或者椭圆形的管体 5， 可以减小管体5和水流之间的摩擦阻力， 减少水流的压力损耗， 管体5的一端伸入传感器壳 体 2 内部， 封盖 4 与管体 5 固定连接。管体 5 的另一端位于传感器壳体 2 外部， 所述超声波 换能器 1 设置在管体 5 位于传感器壳体 2 内部的一端， 两个管体 5 处于同一直线。两个超 声波换能器 1 相对设置， 可以直接发射或者接受对方发射的超声波信号， 无需经过反射面 反射。 0025 所述超声波换能器 1 包括压电陶瓷振子 11、 上压片 12、 下压片 13， 如图 2 所示， 压 电陶瓷振子 11 位于上压片 12 和下压片 13 之间， 压电陶瓷振子 1

16、1 与下压片 13 固定连接， 所述上压片 12 和下压片 13 由片状金属折叠后形成。特别地， 可以是由钢片折叠形成的。 0026 所述超声波换能器1周围环绕有密封圈6， 管体5的一端设置有用于紧压超声波换 能器 1 和密封圈 6 的端盖 7， 端盖 7 的中心设置有通孔 8。 0027 总之， 以上所述仅为本发明的较佳实施例， 凡依本发明申请专利范围所作的均等 变化与修饰， 皆应属本发明专利的涵盖范围。 说 明 书 CN 102809446 A 5 1/3 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 102809446 A 6 2/3 页 7 图 2 说 明 书 附 图 CN 102809446 A 7 3/3 页 8 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 102809446 A 8