超声波热量表的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种超声波热量表，管道内无活动部件，畅通无阻，不易阻塞，自动调节超声波信号强度和发射方向，声波经过多次反射，测量距离更长，测量精度更高，以适应水质的变坏和水垢的影响；包括测量铜管和设置于测量铜管之上的热能表本体，测量铜管为一体化铸造，其进水口和出水口分别设置有温度传感器，测量铜管的内侧壁上设置有数对超声波换能器，每对中任意一个超声波换能器发射的声波经过两次反射之后被另一个超声波换能器所接收，热量表还具有M-bus总线通信接口与远程抄表系统相连。
【专利说明】超声波热量表
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种热量表,具体为一种超声波热量表。
【背景技术】
[0002]超声波热量表通过超声波的方法测量流量及显示水流经热交换系统所释放或吸收热能量的仪表。它通过两种传感器测得的物理量——热载体的流量和进出口的温度，再经过密度和热焓值的补偿及积分计算，才能得到热量值。它是一种以微处理器和高精度传感器为基础的机电一体化产品。与建筑业过去已普遍使用的户用计量表——水表、电表、煤气表相比，有更复杂的设计和更高的技术含量。超声波热量表是一种包含机械、电子和信息技术的高科技产品，目前在许多领域获得了成功的应用。
[0003]超声波热量表是用来计量管道内热量的，其由流量计量装置，温度测量装置，微电脑三部分组成。存在一些问题:
[0004]1、热量表在标准的检定系统中进行检定，为保护系统，标准的检定系统一般采用纯净水作为检定介质。而实际的运行环境中，由于系统内水质脏，加之长期运行而结垢，必定导致仪表的计量产生较大的偏差，影响了热量表的使用寿命。
[0005]2、由于管内的结合处形成台阶或缝隙，水流在运行过程中会出现少量气泡，而气泡能产生测量值5倍以上的误差。
实用新型内容
[0006]本实用新型的目的是为了提供一种超声波热量表，以解决现有技术的上述问题。
[0007]本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的。
[0008]一种超声波热量表，包括测量铜管和设置于测量铜管之上的热能表本体，所述测量铜管的进水口和出水口分别设置有温度传感器，测量铜管的内侧壁上设置有数对超声波换能器并在同一侧壁上等间距排列，每对超声波换能器的发射端与测量铜管的中心轴线形成一个同向的夹角，使每对中任意一个超声波换能器发射的声波经过两次反射之后被另一个超声波换能器所接收。
[0009]进一步的，所述温度传感器分别与热量表相连接。
[0010]进一步的，所述数个超声波换能器相互串联并与热量表相连接。
[0011]进一步的，热量表控制切换每对超声波换能器之间发射声波的方向。
[0012]进一步的，所述夹角为40到50度。
[0013]进一步的，所述测量铜管为一体化铸造。
[0014]进一步的，所述的控制器上设置有M-bus总线通信接口。
[0015]本实用新型具有以下有益效果:
[0016]1、一体化铸造的铜合金流量管，畅通无阻，无活动部件，不易阻塞，解决了因水垢影响热量表的使用寿命问题。
[0017]2、自动调节超声波信号强度和发射方向，声波经过多次反射，测量距离更长，测量精度更高，以适应水质的变坏和水垢的影响。
[0018]3、配备各种通信模块和接口供用户选择，方便仪表联网。
[0019]
【专利附图】
【附图说明】
[0020]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为本实用新型的结构示意图；
[0022]图2为测量铜管的内部结构示意图；
[0023]图中:1、热量表2、温度传感器3、测量管，4、超声波换能器，5、夹具6、连接部7、M-bus通信模块8、导线
[0024]
【具体实施方式】
[0025]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0026]如图1所不,一种超声波热量表,包括热能表I本体，热能表I具一合金铜制成的测量铜管3，测量铜管3的进水口和出水口可连接蝶阀分别与供热管道的供水管相连接，供水管中的供热水经过测量铜管3以进行测量。测量铜管3采用一体化铸造，以保证管壁内部没有缝隙，不会使管内供热水中的杂质堆积形成管道堵塞。
[0027]热量表I底部具有一夹具5，夹具5扣接住测量铜管使热量表I与测量铜管3保持稳定的连接。测量铜管3的进水口和出水口两侧设有连接部6，连接部6内侧壁设有螺纹，用于连接温度传感器。热量表I连接两路温度传感器2，温度传感器2分别接入进水口和出水口两侧的连接部6并通过螺纹固定，用以测出测量铜管3的进水口和出水口的温度。温度传感器2在采集到进水口和出水口温度之后实时传输回热量表I。
[0028]本实施例的超声波热量表还包括一对超声波换能器4,超声波换能器4分别安装于测量铜管3的同一侧内壁上。超声波换能器可4发射和接收超声波信号，并且通过外部控制信号切换收/发两种工作模式。
[0029]如图2所示为测量铜管的内部结构示意图，超声波换能器4a和超声波换能器4b安装在同一侧水平面的内壁上，并保持一段距离，超声波换能器4a和超声波换能器4b的超声波发射端同向与测量铜管3的中轴线形成一个40到50度的夹角。超声波换能器4a在收到热量表I发出的控制信号之后，发射出超声波信号；超声波信号经过测量铜管3内壁的两次反射之后，由超声波换能器4b所接收。这种W字形的超声波信号两次反射发射方式相较于没有经过反射或者是V字形一次反射的发射方式的优点在于，超声波传送的路径更长，减少了水中各种杂质造成的传输延迟的影响，大大提高了测量精度；此外，与三次以上反射的超声波发射方式相比，超声波传送的距离并不足以造成信号的衰减，保障了测量的成功率。
[0030]超声波换能器4a和超声波换能器4b由同一根导线与热量表3连接,热量表3在实际测量过程当中，通过控制信号可以切换超声波换能器4a和超声波换能器4b收/发的两种工作模式，交替互相发送和接收超声波信号，这样便可以采集出在测量铜管3中水流顺流和逆流的两种收发时间。
[0031]作为另一个实施例，在测量铜管3内部也可以增加多对超声波换能器4进行更精确的测量
[0032]热量表3接收到温度传感器2和超声波换能器4测量出的进水口温度、出水口的温度、超声波顺流和逆流收发时间之后，通过热量表3自带的单片机以时分法进行计算，得出热量数据。
[0033]热量表3侧面还安装有一个M-bus通信模块7，热量表3通过M_bus数据总线，可向智能抄表系统发送用户的热量数据，智能抄表系统对用户的热量数据进行统计和计算，得出用户的用热量。
[0034]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种超声波热量表，包括测量铜管和设置于测量铜管之上的热能表本体，其特征在于，所述测量铜管的进水口和出水口分别设置有温度传感器，测量铜管的内侧壁上设置有数对超声波换能器并在同一侧壁上等间距排列，每对超声波换能器的发射端与测量铜管的中心轴线形成一个同向的夹角，使每对中任意一个超声波换能器发射的声波经过两次反射之后被另一个超声波换能器所接收。
2.根据权利要求1所述的一种超声波热量表，其特征在于，所述温度传感器分别与热量表相连接。
3.根据权利要求1所述的一种超声波热量表，其特征在于，所述数个超声波换能器相互串联并与热量表相连接。
4.根据权利要求3所述的一种超声波热量表，其特征在于，热量表控制切换每对超声波换能器之间发射声波的方向。
5.根据权利要求1所述的一种超声波热量表，其特征在于，所述夹角为40到50度。
6.根据权利要求1所述的一种超声波热量表，其特征在于，所述测量铜管为一体化铸造。
7.根据权利要求1所述的一种超声波热量表，其特征在于，所述的热能表上设置有M-bus总线通信接口。
【文档编号】G01K17/10GK203929284SQ201420208435
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年4月25日 优先权日:2014年4月25日
【发明者】胡啸鹰 申请人:上海至信实业股份有限公司