超声波计量装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及流量计量领域，具体而言，涉及一种超声波计量装置。
【背景技术】
[0002] 为节约采暖成本及降低能耗，中国北方地区冬季供暖系统管网中水流通常具有水 质低及高温度变化范围的特点。针对供暖管网中热水流量测量，采用现有技术的叶轮式流 量计通常由于水质较低且含有杂质等因素，容易造成管网堵塞。此外，由于水温变化范围较 大，温度给流量测量带来的影响也不易消除，加之叶轮式流量计自身的压损较大，不利于节 能降耗。为此，基于超声流量测量原理的超声波计量装置正成为采暖系统管网中热水流量 测量的发展趋势。
[0003] 超声波计量装置由于具有压损小，不受测量水质影响，精度高等优点，正在成为供 热管网用热水流量表研发领域中新的焦点。其基本原理是通过安装在管道上下游两侧的超 声波收发器向管道内流体发射超声波，由于流体的调制作用可以测算出超声波顺流传播和 逆流传播的时间差，得到管道内的流速信息并进而计算出流量。
【发明内容】
[0004]本发明的主要目的在于提供一种超声波计量装置，该超声波计量装置测量精度较 尚。
[0005]为了实现上述目的，本发明提供了 一种超声波计量装置，包括:流路管道，用于输 送待计量的流体;两个超声波收发器，沿流路管道的轴向间隔设置;两个反射元件，设置在 流路管道的内部，其中，两个反射元件与两个超声波收发器一一对应设置，一个超声波收发 器发射的超声波在两个反射元件之间的传播路径与流路管道的中心轴线平行或者重合。
[0006]进一步地，一个超声波收发器发射的超声波分别经两个反射元件反射后被另一个 超声波收发器接收以使超声波在流路管道内形成N型传播路径。
[0007]进一步地，两个超声波收发器相对于流路管道的中心轴线呈180°对称设置。
[0008]进一步地，两个反射元件相对于流路管道的中心轴线呈180°对称设置。
[0009]进一步地，一个超声波收发器发射的超声波与一个反射元件的反射面之间具有第 一入射夹角α，另一个超声波收发器接收的超声波与另一个反射元件的反射面之间具有第 二入射夹角β。
[0010] 进一步地，第一入射夹角α和第二入射夹角β均为45°。
[0011] 进一步地，流路管道包括第一管段和分别对应设置在第一管段两端的两个第二管 段，其中，第一管段的内径小于第二管段的内径，两个反射元件分别对应设置在两个第二管 段的内部。
[0012] 进一步地，反射元件包括反射面和与反射面连接的紊流部。
[0013] 进一步地，超声波计量装置还包括设置在流路管道上的两个第一安装通孔，第一 安装通孔与流路管道的内部连通，两个超声波收发器分别对应设置在两个第一安装通孔的 内部。
[0014] 进一步地，超声波计量装置还包括设置在流路管道上的两个第二安装通孔，第二 安装通孔与流路管道的内部连通。
[0015] 进一步地，超声波计量装置还包括:传播时间计量部件，用于计量两个超声波收发 器之间的超声波传播时间；流量计算部件，根据传播时间计量部件传递的信号计算待计量 流体的流量。
[0016] 应用本发明的技术方案，由于一个超声波收发器发射的超声波在两个反射元件之 间的传播路径与流路管道的中心轴线平行或者重合，使得流路管道内的流场变化更加顺 畅，有利于获得更加平稳的流场分布，从而提高了超声波计量装置的测量精度。
【附图说明】
[0017] 构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示 意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0018] 图1示出了根据本发明的超声波计量装置的实施例的主视结构示意图；
[0019] 图2a示出了图1的超声波计量装置的待测流体流量为0.05m3/h时位于流路管道中 心轴线上的流体的速度分布图；
[0020] 图2b示出了图1的超声波计量装置的待测流体流量为2.5m3/h时位于流路管道中 心轴线上的流体的速度分布图；
[0021] 图3a示出了图1的超声波计量装置的待测流体流量为0.05m3/h时一个方向的纵截 面上的流场分布示意图；
[0022]图3b示出了图1的超声波计量装置的待测流体流量为0.05m3/h时另一个方向的纵 截面上的流场分布示意图；
[0023]图4a示出了图1的超声波计量装置的待测流体流量为2.5m3/h时一个方向的纵截 面上的流场分布示意图；
[0024]图4b示出了图1的超声波计量装置的待测流体流量为2.5m3/h时另一个方向的纵 截面上的流场分布示意图；以及
[0025] 图5示出了图1的超声波计量装置在不同流量范围及温度变化条件下进行测量的 测量结果及精度的示意图。
[0026] 其中，上述附图包括以下附图标记：
[0027] 1、流路管道；11、第一管段；12、第二管段;2、超声波收发器;3、反射元件;31、反射 面;32、紊流部。
【具体实施方式】
[0028] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相 互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0029] 本发明及本发明的实施例中，流体是按照图1所示从左向右流动的。
[0030]如图1所示，本发明提供了一种超声波计量装置，包括用于输送待计量的流体的流 路管道1、沿流路管道1的轴向间隔设置的两个超声波收发器2和设置在流路管道1的内部的 两个反射元件3。其中，两个反射元件3与两个超声波收发器2-一对应设置，一个超声波收 发器2发射的超声波在两个反射元件3之间的传播路径与流路管道1的中心轴线重合。
[0031] 通过上述设置，由于一个超声波收发器2发射的超声波在两个反射元件3之间的传 播路径与流路管道1的中心轴线重合，使得流路管道1内的流场变化更加顺畅，有利于获得 更加平稳的流场分布，而且位于中心线上的流体的流速最大，对应的顺、逆流时间差也最 大，而时间差越大越有利于测量，从而提高了超声波计量装置的测量精度。
[0032] 如图1所示，本发明的实施例中，两个超声波收发器2相对于流路管道1的中心轴线 呈180°对称设置，即两个超声波收发器2分别置于流路管道1上下游的两侧;两个反射元件3 相对于流路管道1的中心轴线呈180°对称设置且两个反射元件3分别对应设置在两个超声 波收发器2的对立侧。
[0033] -个超声波收发器2发射的超声波分别经两个反射元件3反射后被另一个超声波 收发器2接收以使超声波在流路管道1内形成N型传播路径。
[0034]通过上述设置，由于两个反射元件3相对于流路管道1的中心轴线呈180°对称设 置，从而使得流路管道1内流场变化更加顺畅，有利于在两个反射元件3之间的管路中获得 更加稳定的流场分布，有利于测量，提高测量精度，且不易堵塞。
[0035] 具体地，本实施例的具有N型传播路径的声道反射有利于流场相对于流路管道1的 中心轴线的对称性，所以位于流路管道1中心轴线上的流场更平稳。本发明的实施例避免了 传统的U型反射声道使得流场向流路管道1 一侧发生偏移的现象。
[0036] 具体地，N型传播路径由三段声程L1、L2和L3组成。其中，Ll=L3=l(toim，L2 = 72謹。 其中，L1为其中一个超声波收发器2发出的超声波传播至反射元件3的反射面之间的距离； L2为超声波由一个反射元件3传播至另一个反射元件3的传播距离;L3为超声波由反射元件 3的反射面传播至另一个超声波收发器2的距离。
[0037] 如图1所示，本发明的实施例中，一个超声波收发器2发射的超声波与一个反射元 件3的反射面之间具有第一