CN104713667A - 超声波热量表 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种超声波热量表，该超声波热量表主要包括：超声波热量表表体、两个换能器壳体、两个超声波换能器内核以及积分仪；超声波热量表表体上设置有两个孔；两个换能器壳体分别固定设置于超声波热量表表体上的两个孔中，且两个换能器壳体与两个孔密封连接；每一个超声波换能器均整合为一体，两个超声波换能器内核分别***两个换能器壳体中与换能器壳体底部贴合；积分仪设置于超声波热量表表体外侧，积分仪与两个超声波换能器内核分别电气连接。本发明的超声波热量表能够在线维护，避免了拆除超声波热量表所造成的漏水及维护不便等问题，从而本发明提供的技术方案提高了超声波热量表的可维护性及易用性，并降低了超声波热量表的维护成本。

Description

超声波热量表

技术领域

本发明涉及计量技术领域，特别是涉及一种超声波热量表。

背景技术

超声波热量表是一种利用超声波来测量流量，并可以计算出流体(即热载体，如水等)在流经热交换***过程中所释放的热量或者吸收的热量的仪表。具体而言，超声波热量表通过测量获得热载体的流量以及热载体在热交换***进出口的温度，并针对获得的流量和温度进行密度和热焓值的补偿及积分计算，从而获得超声波热量表计量出的热量值。

由于超声波信号在流体中传播时，流体的流动会使超声波信号的传播速度发生传播时间差，且传播时间差的大小与流体的流速成正比关系，因此，超声波热量表可以利用超声波信号在流体中的传播时间差来检测出流体的流量。

现有的超声波热量表主要包括：超声波换能器、积分仪以及温度传感器；且超声波换能器通常被嵌入在热交换***的管道内部，以实现超声波信号的发射和接收。

发明人在实现本发明过程中发现：由于超声波换能器被嵌入在管道内部，因此，在超声波换能器出现异常等原因而需要更换时，通常需要使热交换***处于非正常工作状态，然后，将超声波热量表整体从管道中取出，超声波热量表维护不便且无法实现在线维护；另外，拆除超声波热量表还会引起管道漏水等现象。

有鉴于上述现有的超声波热量表存在的问题，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验以及专业知识，并配合学理运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的超声波热量表，能够解决现有的超声波热量表存在的技术问题，使其更具有实用性。经过不断的研究和设计，经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的目的在于，解决现有超声波热量表存在的问题，而提供一种新型结构的超声波热量表，所要解决的技术问题包括：使超声波热量表能够在线维护，同时避免超声波热量表的维护所引起的管道漏水等现象，从而提高超声波热量表的可维护性及易用性，并降低超声波热量表的维护成本。

本发明的目的及解决其技术问题可采用以下的技术方案来实现。

依据本发明提出的一种超声波热量表，包括：超声波热量表表体、两个换能器壳体、两个超声波换能器内核以及积分仪；超声波热量表表体上设置有两个孔，且两个孔沿超声波热量表表体的轴向方向顺序排列；两个换能器壳体分别固定设置于超声波热量表表体上的两个孔中，两个换能器壳体与两个孔密封连接；每一个超声波换能器均聚合为一体，且两个超声波换能器内核分别***两个换能器壳体中与换能器壳体底部贴合；所述积分仪设置于超声波热量表表体外侧，且积分仪与两个超声波换能器内核分别电气连接。

本发明的目的以及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。

较佳的，前述的超声波热量表，其中所述两个换能器壳体均通过焊接方式固定设置于超声波热量表表体上的两个孔中。

较佳的，前述的超声波热量表，其中所述装置还包括：两个弹簧，分别设置于两个换能器壳体中，所述弹簧将超声波换能器内核抵压在换能器壳体底部。

较佳的，前述的超声波热量表，其中所述超声波热量表表体上设置的两个孔均为圆孔。

较佳的，前述的超声波热量表，其中两个所述圆孔的圆心的连线与超声波热量表表体的轴线平行。

借由上述技术方案，本发明的超声波热量表至少具有下列优点及有益效果：本发明通过在超声波热量表表体上设置两个孔，并将两个换能器壳体分别固定设置于孔中，使两个超声波换能器内核可以分别安置在两个换能器壳体中，这样，超声波换能器并没有被设置于管道内部；在由于超声波换能器出现异常等原因而需要更换超声波换能器时，可以不再需要使热交换***处于非正常工作状态，直接将超声波换能器内核从换能器壳体中拔出并将新的超声波换能器内核***换能器壳体中即可；本发明的积分仪设置于超声波热量表表体的外侧，积分仪的更换调试也同样非常方便；从而本发明的超声波热量表能够实现在线维护，且避免了拆除超声波热量表所造成的漏水以及维护不便等问题，最终本发明提供的技术方案提高了超声波热量表的可维护性及易用性，并降低了超声波热量表的维护成本。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征以及优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例,并配合附图,详细说明如下。

附图说明

图1为本发明的超声波热量表的结构示意图；

图2为图1中的超声波热量表的局部放大示意图。

附图标记：

1  超声波热量表表体；       2  换能器壳体；

3  超声波换能器内核；       4  积分仪；

5  孔；                    6  上盖；

7  弹簧；                  8  导线。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的超声波热量表的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

本实施例超声波热量表的结构的一个例子如图1和图2所示。

在图1和图2中，本实施例的超声波热量表主要包括：超声波热量表表体1、两个换能器壳体2、两个超声波换能器内核3以及积分仪4。该超声波热量表还可以包括：两个弹簧7。

超声波热量表表体1主要用于承载并固定换能器壳体2以及超声波换能器内核3。超声波热量表表体1上设置有两个孔5。两个孔5是沿着超声波热量表表体1的轴向方向顺序排列的。孔5的形状(如椭圆形或者多边形等)以及大小应根据换能器壳体2的形状(如椭圆形或者多边形等)以及大小来设定，以便于换能器壳体2能够方便的被固定设置于孔5中。

换能器壳体2主要用于容置超声波换能器内核3。两个换能器壳体2被分别固定设置于超声波热量表表体1上的两个孔5中，换能器壳体2的底部外壁通过孔5与超声波热量表表体1内部的流体相接触。换能器壳体2与孔5之间进行了密封处理，使超声波热量表表体1内部的流体不会通过换能器壳体2与孔5之间泄露。

本实施例可以采用多种方式将换能器壳体2与孔5之间密封连接，如通过焊接方式将两个换能器壳体2与超声波热量表表体1上的两个孔5分别密封连接。

换能器壳体2的材质通常具有强耐腐蚀性以及高稳定性等特点。换能器壳体2的大小以及形状应根据超声波换能器内核3的大小及形状来设定。

超声波换能器内核3主要用于发射超声波以及接收超声波。两个超声波换能器内核3分别***于两个换能器壳体2中，且超声波换能器内核3的底部应与换能器壳体2的底部贴合，通常情况下，超声波换能器内核3的侧面也应与换能器壳体2的侧面贴合，较佳的，超声波换能器内核3与换能器壳体2之间的贴合最好为紧密贴合，以便于从一个超声波换能器内核3激励出来的超声波能够很好的穿透换能器壳体2在管道内传播，并能够很好的被另一个超声波换能器内核3所接收。

超声波换能器内核3通常包含有多个元件，为了便于标定以及更换等元素，每一个超声波换能器内核3通常均会被整合为一体，本实施例可以通过机械尺寸设计以及粘合等方式使超声波换能器内核3中的所有元件聚合为一个整体。

本发明的超声波换能器内核3可以设置有上盖6，在超声波换能器内核3***换能器壳体2之后，上盖6应将超声波换能器内核3封在换能器壳体2之中，且上盖6的外表面可以与超声波热量表表体的外表面齐平。

积分仪4设置于超声波热量表表体1的外侧，且积分仪4通过导线8与两个超声波换能器内核3分别电气连接。积分仪4主要用于接收两个超声波换能器内核3分别传输来的信号，并根据接收到的信号进行相应的积分计算。积分仪4中可以设置有电源，且积分仪4中的电源可以通过导线8为两个超声波换能器内核3提供电能。

弹簧7主要用于将超声波换能器内核3紧密的抵压在换能器壳体2的底部。另外，弹簧7还可以充当导体，如积分仪4中的电源正极通过导线8与弹簧7连接，弹簧7与超声波换能器内核3的正极连接，换能器壳体2可以与超声波换能器内核3的负极连接。进一步的，弹簧7还可以起到吸收回波的作用。

本发明的超声波热量表的一个具体例子为：两个超声波换能器内核3均呈圆柱形，换能器壳体2也呈圆柱形，换能器壳体2的内径可以和超声波换能器内核3的外径相同，这样，超声波换能器内核3可以紧密贴合于换能器壳体2中；超声波热量表表体1上设置有两个圆孔，圆孔的直径可以和换能器壳体2的外径相同；另外，两个圆孔的圆心的连线与超声波热量表表体1的轴向方向平行；换能器壳体2与圆孔焊接，且两者之间不存在空隙，另外，换能器壳体2自身也具有防水密封功能，这样，超声波热量表表体1内部的流体既不会进入到换能器壳体2的内部侵蚀超声波换能器内核3，也不会从换能器壳体2与圆孔之间溢出，造成热交换***泄露问题；两个超声波换能器内核3通过两个弹簧7分别与换能器壳体2的底部紧密耦合，且弹簧7同时与超声波换能器内核3的正极连接，以通过导线8将积分仪4中的电源引入到超声波换能器内核3中，同时，超声波换能器内核3的输出信号会通过弹簧7和导线8传输给积分仪4。在由于标定或者更换超声波换能器内核3等原因而需要拆卸超声波换能器内核3时，打开上盖6之后即可将超声波换能器内核3从换能器壳体2中取出，从而使超声波换能器内核3的在线更换还是在线修理检测等都非常方便。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而，上述描述并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明的技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种超声波热量表，其特征在于，所述超声波热量表包括：超声波热量表表体、两个换能器壳体、两个超声波换能器内核以及积分仪；

所述超声波热量表表体上设置有两个孔，且两个孔沿超声波热量表表体的轴向方向顺序排列；两个换能器壳体分别固定设置于超声波热量表表体上的两个孔中，且两个换能器壳体与两个孔密封连接；每一个超声波换能器内核均整合为一体，且两个超声波换能器内核分别***两个换能器壳体中与换能器壳体底部贴合；

所述积分仪设置于超声波热量表表体外侧，且积分仪与两个超声波换能器内核分别电气连接。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述两个换能器壳体均通过焊接方式固定设置于超声波热量表表体上的两个孔中。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：两个弹簧，分别设置于两个换能器壳体中，所述弹簧将超声波换能器内核抵压在换能器壳体底部。

4.如权利要求1或2或3所述的装置，其特征在于，所述超声波热量表表体上设置的两个孔均为圆孔。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，两个所述圆孔的圆心的连线与超声波热量表表体的轴线平行。