CN102680041A - 超声信号z字形传播的表体管段组件结构 - Google Patents
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Abstract
超声信号Z字形传播的表体管段组件结构，属于超声信号检测技术领域，涉及一种检测装置，具体地说是涉及一种超声波流速测量的管段组件。本发明提供一种超声信号Z字形传播的表体管段组件结构。该管段组件在两传感器之间的距离不变的情况下增加载入介质信息，大大提高了检测精度。本发明包括具有反射镜安装孔和传感器安装孔的表体管段，其特点是在所述表体管段的中开面的一侧分别设置有第一反射镜和第一传感器，在所述表体管段的中开面的另一侧分别设置有第二传感器和第二反射镜；所述第一反射镜与第二传感器相对设置，所述第二反射镜与第一传感器相对设置；两反射镜中心连线与表体管段轴心线相交。
Description
技术领域
本发明属于超声信号检测技术领域，涉及一种检测装置，具体地说是涉及一种超声波流速测量的管段组件。
背景技术
目前，国内外常用的超声波流量计的表体管段组件大致分为两种。一种是超声信号直线传播，即由发出信号和接收信号的两个传感器完成，传感器与管段轴线形成一定的角度安装，中间没有反射镜；但加工制造具有一定难度，声波路径较短，流场环境不理想。另一种就是超声信号呈U形传递，在超声波信号的传递过程中除一对传感器外，还在该对传感器之间经过一对45度角斜面的反射镜来完成声波信号的传递，声波信号所走的路径为：A-B-C-D。其中，B-C段为有效声程，在声波信号的行进中载入管道内介质的流速信息；B-C段是在管道中心，因此，是以中心流速来代表整个管道内介质的流速。而管道内被测介质（例如：水）其流场速度分布是近似抛物线的曲线形式，中心最快，而管壁处流速为零，而这条曲线的形状因雷诺数的不同而差异很大。且反射镜严重阻挡水流，导致压损较大，也使流场变差；因此，U形传递的管段组件结构不够科学合理。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种超声信号Z字形传播的表体管段组件结构。该管段组件在两传感器之间的距离不变的情况下增加载入被测介质信息，大大提高了检测精度。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案，一种超声信号Z字形传播的表体管段组件结构，包括具有反射镜安装孔和传感器安装孔的表体管段，其特点是在所述表体管段的中开面的一侧分别设置有第一反射镜和第一传感器，在所述表体管段的中开面的另一侧分别设置有第二传感器和第二反射镜；所述第一反射镜与第二传感器相对设置，所述第二反射镜与第一传感器相对设置；两反射镜中心连线与表体管段轴心线相交。
所述第一反射镜、第二反射镜通过反射镜压盖固定在表体管段的反射镜安装孔上。
所述第一传感器、第二传感器通过传感器压盖固定在表体管段的传感器安装孔上。
为了实现更好的密封，在所述第一反射镜与表体管段之间、第二反射镜与表体管段之间分别设置有反射镜密封垫。
为了实现更好的密封，在所述第一传感器与表体管段之间、第二传感器与表体管段之间分别设置有传感器O型密封圈。
为了实现更好的密封，在所述第一传感器与传感器压盖之间、第二传感器与传感器压盖之间分别设置有传感器密封垫。
本发明的有益效果：
本发明的管段组件中超声信号是从管道一侧管壁流速较小开始，经过中心流速最大到达管道对侧管壁，采用Z形信号传递方式达到全直径方向上液体流动状态的信号载入，实现所有位置介质完整流速信息检测，结构科学合理，在检测质量上获得大大提高。因此，不管流速曲线如何变化都是会得到实际测量，不再像U形传递的管段组件结构，只测中心部介质流速，且反射镜严重阻水、压损大造成流场严重变异。
附图说明
图1为本发明的超声信号Z字形传播的表体管段组件结构的结构示意图；
图2为图1的E-E剖视图；
图3为图1的F-F剖视图；
图中，1—表体管段，2—反射镜密封垫，3—反射镜压盖，4—第一反射镜，5—传感器O型密封圈,6—传感器密封垫，7—传感器压盖，8—第一传感器，9—第二反射镜，10—第二传感器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
如图1所示，一种超声信号Z字形传播的表体管段组件结构，包括具有反射镜安装孔和传感器安装孔的表体管段1，在所述表体管段1的中开面的一侧分别设置有第一反射镜4和第一传感器8，在所述表体管段1的中开面的另一侧分别设置有第二传感器10和第二反射镜9；所述第一反射镜4与第二传感器10相对设置，所述第二反射镜9与第一传感器8相对设置；两反射镜中心连线与表体管段轴心线相交。所述中开面是指沿表体管段1的轴线剖开。
如图1、图2、图3所示，所述第一反射镜4、第二反射镜9通过反射镜压盖3固定在表体管段1的反射镜安装孔上，所述第一传感器8、第二传感器10通过传感器压盖7固定在表体管段1的传感器安装孔上。为了实现更好的密封，在所述第一反射镜4与表体管段1之间、第二反射镜9与表体管段1之间分别设置有反射镜密封垫2；在所述第一传感器8与表体管段1之间、第二传感器10与表体管段1之间分别设置有传感器O型密封圈5；在所述第一传感器8与传感器压盖7之间、第二传感器10与传感器压盖7之间分别设置有传感器密封垫6。
本发明其检测信号在表体管段内的载入、传播与输出为Z形传递。根据超声波测量原理，反射镜的斜面角度由表体管段直径和其信号的进出口轴向距离AC来确定,BC段都是其检测过程中的有效声程。两传感器中的一个发出检测信号，信号在行进中载入被测介质信息，最后有另一个传感器将其接收并送至仪器（或仪表）数据处理中心进行处理，获得检测结果。
本发明适用于任何管径，如DN10mm～DN1000mm，即D=10mm至D=1000mm范围的管道。本发明的反射镜角度为0～90°任意角度（不包含0°和90°），所述反射镜角度是指反射镜镜面与表体管段轴线间的夹角。本发明的表体管段端部可采用螺纹连接、法兰式连接及其他所有连接形式。
本发明适用于：（1）超声波水表；
（2）超声波热能表（热量表）；
（3）管段式超声波流量计。
Claims (6)
1.一种超声信号Z字形传播的表体管段组件结构，包括具有反射镜安装孔和传感器安装孔的表体管段，其特征在于在所述表体管段的中开面的一侧分别设置有第一反射镜和第一传感器，在所述表体管段的中开面的另一侧分别设置有第二传感器和第二反射镜；所述第一反射镜与第二传感器相对设置，所述第二反射镜与第一传感器相对设置；两反射镜中心连线与表体管段轴心线相交。
2.根据权利要求1所述的一种超声信号Z字形传播的表体管段组件结构，其特征在于所述第一反射镜、第二反射镜通过反射镜压盖固定在表体管段的反射镜安装孔上。
3.根据权利要求1所述的一种超声信号Z字形传播的表体管段组件结构，其特征在于所述第一传感器、第二传感器通过传感器压盖固定在表体管段的传感器安装孔上。
4.根据权利要求1所述的一种超声信号Z字形传播的表体管段组件结构，其特征在于在所述第一反射镜与表体管段之间、第二反射镜与表体管段之间分别设置有反射镜密封垫。
5.根据权利要求1所述的一种超声信号Z字形传播的表体管段组件结构，其特征在于在所述第一传感器与表体管段之间、第二传感器与表体管段之间分别设置有传感器O型密封圈。
6.根据权利要求1所述的一种超声信号Z字形传播的表体管段组件结构，其特征在于在所述第一传感器与传感器压盖之间、第二传感器与传感器压盖之间分别设置有传感器密封垫。
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