专利名称：插入式双向测量超声波流量、热量计的制作方法
技术领域：
本实用新型属于声学、传感技术领域，利用超声检测技术，计量管道内液体流量或热量的计量设备，特别适用于测量较大管径管道内液体的流量、热量。
背景技术：
目前，插入式超声波流量、热量计用于测量管道内液体的流量、热量，其组成包括转换器和换能器两部分，换能器组成包括探头杆、紧固螺母、连接底座、球阀、连接螺母、转换器连接底板、换能器晶片等，将两套换能器分别独立地安装或固定在一起安装在被测管路上，完成对管路内液体流量热量的检测，具有无需停产即可安装维修、方便快捷、工作稳定等优点。例如，本申请人的中国专利“插入式超声波流量、热量计”，专利号200420006380.1，用两个换能器固定在一起安装的方法，使安装距离与被测管道管径大小无关，从而减少了能耗，用电池为仪表供电，解决了换能器的安装间距由被测管道的直径决定，被测管道的直径越大，换能器的安装距离越大而且只能采用220V电源供电的问题。本申请人的另一个中国专利“一种超声波流量计的插入式换能器”，专利号99251293.X，解决了插入式超声波流量计流量、热量计的换能器探头杆反冲的问题。但是，在实际使用过程中现有的插入式超声波流量、热量计仍存在一些缺陷。按照现有测量方法，两个插入式换能器的探头杆以与被测管道的轴线平行的方式插入，如果插入的长度是相同的，探头杆对流态液体的阻力较大，引起流态紊乱，使测量数值不准确，甚至无法测量；如果插入的长度不同，虽然探头杆对流态液体的阻力较小，但要求管道被测液体的流向固定，无法实现双向测量。
实用新型内容本实用新型目的是提供一种插入式双向测量超声波流量、热量计，减小了探头杆对流态液体的阻力，提高了测量精度，可以实现双向测量，解决背景技术中存在的上述问题。
本实用新型的技术方案是插入式双向测量超声波流量、热量计采用电池供电，组成包括两套插入式换能器和转换器，两套插入式换能器通过转换器连接底板与转换器固定在一起，成为一个整体，安置在被测管道上，两个插入式换能器的探头杆与被测管道的轴线成一定角度插入被测管道中，两个探头杆插入被测管道的长度相同。
换能器组成包括探头杆、紧固螺母、连接底座、球阀、连接螺母、转换器连接底板、晶片等，晶片位于探头杆插入被测管路内的端部。首先，由于两个插入式换能器的探头杆以与被测管道的轴线成一定角度的方式插入被测管道中，两个探头杆在不同于被测液体流向的直线上相互对应，超声波信号传播的直线也与被测液体的流向不同，这种安装方式探头杆对流态液体的阻力较小，对超声波信号干扰小，测量精度高；其次两个换能器的探头杆插入被测管路内的长度相同，结构相同，两个换能器的晶片中心在同一平面上，相互直接对应，超声波信号直线传播，避免了间接反射造成的能量损失。工作时，一端换能器发出超声波信号，另一端的换能器收到信号，再由该换能器发射超声波信号，另一端换能器接收，对被测液体的流向没有要求，实现了双向测量，解决了被测液体流向不固定不能测量的问题。
采用本实用新型，两个换能器形成了一个固定的整体，占用安装空间小。安装时，可以根据工业现场环境，任意选择安装位置，两个探头杆可同时插入管道内，安装、拆卸方便；转换器的节能设计和双固定式换能器都降低了能耗，适用于电池供电型仪表；测量精度高又不限定被测液体的流向，适用范围广泛，在工业现场非常有现实意义。本实用新型不但保留了现有插入式超声波流量、热量计的全部优点，同时克服了现有技术的缺陷。此外，安装、维护更加简单、快捷。
图1为本实用新型实施例1主视结构示意图。
图2为本实用新型实施例1中连接底座与被测管道固定后俯视结构示意图图中转换器1、探头杆2、紧固螺母3、被测管路4、连接底座5、球阀6、连接螺母7、转换器连接底板8、被测管路轴线9、换能器探头杆插入孔10、换能器探头杆插入孔连成的直线11、换能器晶片a和b。
具体实施方式
以下结合附图，通过实施例对本实用新型作进一步说明。
实施例1在实施例1中，插入式双向测量超声波流量、热量计由换能器和转换器1组成。换能器由探头杆2、紧固螺母3、连接底座5、球阀6、连接螺母7、转换器连接底板8、换能器晶片a和b组成。两套插入式换能器的两个探头杆2用转换器连接底板8横向固定在一起，与转换器成为一个整体，通过连接底座5将两套插入式换能器固定安装在被测管路4上。在现场安装时，先将连接底座5固定在被测管路4上，注意连接底座5的两个换能器探头杆插入孔10连成的直线11与被测管道的轴线9成一定角度(如图2所示)，然后将球阀6安装在连接底座上的探头杆插入孔10上，打开球阀，利用专用开孔器(专利号99202114.6)在管路上开孔后，将两个探头杆与转换器连接的整体同时插入到球阀内，用连接螺母7和紧固螺母3与球阀固定，从而使转换器与换能器固定安装在被测管路4上。两个换能器的探头杆插入被测管路内的长度是相同的，设置在其端部的两个换能器的晶片a和b中心在同一平面上，相互直接对应，超声波信号直线传播。
换能器直接对发超声波信号，避免间接反射造成的能量损失。工作时，一端换能器晶片a发出超声波信号，另一端的换能器晶片b收到信号，再由该换能器晶片b发射超声波信号，另一端换能器晶片a接收，转换器根据得到的超声信号计算液体流量。
在图2中，连接底座5与被测管道4固定后的两个换能器探头杆插入孔10连成的直线11与被测管道的轴线9成一定角度示意图。
权利要求1.一种插入式双向测量超声波流量、热量计，组成包括两套插入式换能器和转换器，两套插入式换能器通过转换器连接底板与转换器固定在一起，成为一个整体，安置在被测管道上，其特征在于两个插入式换能器的探头杆与被测管道的轴线成一定角度插入被测管道中。
2.根据权利要求1所述之插入式双向测量超声波流量、热量计，其特征在于两个探头杆插入被测管道的长度相同。
3.根据权利要求1所述之插入式双向测量超声波流量、热量计，其特征在于两个换能器固定在一起，安装位置固定。
4.根据权利要求1或2所述之插入式双向测量超声波流量、热量计，其特征在于换能器由探头杆(2)、紧固螺母(3)、连接底座(5)、球阀(6)、连接螺母(7)、转换器连接底板(8)、换能器晶片a和b组成，两套插入式换能器的两个探头杆(2)用转换器连接底板(8)横向固定在一起，与转换器成为一个整体，通过连接底座(5)将两套插入式换能器固定安装在被测管路(4)上。
专利摘要本实用新型是利用超声检测技术，计量管道内液体流量或热量的计量设备，特别适用于测量较大管径管道内液体的流量、热量。技术方案是插入式超声波流量、热量计采用电池供电，由两套插入式换能器和转换器(1)组成，两套插入式换能器通过连接底板(8)固定在一起，成为一个整体，安装时以与被测管道的轴线成一定角度的方式固定在被测管路上，并且换能器的探头杆插入被测管道的长度相同。本实用新型具有如下优点两个换能器固定在一起安装，占用空间小，安装、拆卸方便；能耗低，非常适用于电池供电型仪表；测量精度高又不限定被测液体的流向，适用范围非常广泛；安装、维护简单、快捷，在工业现场非常具有现实意义。
文档编号G01K17/06GK2869794SQ200620006498
公开日2007年2月14日 申请日期2006年3月2日 优先权日2006年3月2日
发明者张力新 申请人:张力新