燃?xì)饬髁坑嬃勘淼膚型反射流道的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種燃?xì)饬髁坑嬃勘淼腤型反射流道，氣體流道的橫截面是矩形結(jié)構(gòu)；在氣體流道的同一側(cè)，設(shè)置有第一超聲波安裝孔和第二超聲波安裝孔，用于安裝配用的超聲波發(fā)射和接收裝置；第一超聲波安裝孔和第二超聲波安裝孔都向氣體流道的中間部位傾斜設(shè)置，其中心線與豎直方向的夾角相等；超聲波在氣體流道內(nèi)分別經(jīng)三個反射區(qū)域的三次反射，形成W型行走路徑。本發(fā)明的流道，使燃?xì)獗眢w積減小，極大地減少空間，減少了運輸與儲存成本；超聲波在流道中經(jīng)過兩次反射，增加了超聲波在管道中的行程，增大T1與T2的差值，獲得更高的測量精度；由于內(nèi)凹圓弧槽具有聚波的作用，保證絕大部分的超聲波經(jīng)反射后，都能被接收，提高了測量精度，增加了測量的準(zhǔn)確性。
【專利說明】燃?xì)饬髁坑嬃勘淼腤型反射流道
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種燃?xì)饬髁坑嬃勘淼母綄俨考?，具體為家用小型燃?xì)饬髁坑嬃勘淼腤型反射流道。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]燃?xì)饬髁坑嬃勘?燃?xì)獗?作為計量燃?xì)怏w積數(shù)量的計量器具，它具有自動累計體積數(shù)的功能，使得那些使用天然氣或管道煤氣的用戶，可以方便地知道用了多少氣，以便能按照每月消耗燃?xì)獾牧⒎矫讛?shù)繳費。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)的燃?xì)獗?其家用表都是體積較小的,如Gl.6、G2.5、G4等表；由于是家用的，要求其體積小巧，以便占地較小、便于家庭布置等。現(xiàn)在技術(shù)中，出現(xiàn)了新一代超聲波計量表，其計量原理是:在管道兩側(cè)斜向設(shè)置兩組超聲波發(fā)射和接收裝置，首先從upstream向下發(fā)送超聲波到downstream,并測出超聲波的飛行時間Tl,其次從downstream向上發(fā)送超聲波到upstream，并測出超聲波的飛行時間T2 ;由于燃?xì)獾牧鲃佑绊憙蓚€飛行時間，使得兩個飛行時間不同，通過設(shè)定的公式就可以得出燃?xì)獾乃俾?，有了速率再加上管段的體積就可以算出流量。
[0005]但，現(xiàn)在處于試驗階段的超聲波計量表，由于采集燃?xì)鈪?shù)的流道的結(jié)構(gòu)和參數(shù)等的限制，其體積還是較大，如國外有的廠家采用V型或W型管道，對加工精度要求高，稍有偏差就會對測量結(jié)果有影響，且目前這兩種類型管道體積較大，成本較高。為了提高測量精度，就需要提高超聲波在管道中的行程(距離)，以增大Tl與T2的差值，獲得更高的測量精度；故現(xiàn)有技術(shù)中，大部分廠家采用傳感器直接對射式流道，或者在流道內(nèi)加入多層隔板，如此則增加了流道的成本，增加了燃?xì)獗斫M裝工序，且若有一層隔板損壞則會嚴(yán)重影響計量精度。對于體積較小的小型家用燃?xì)獗?，在體積一定的情況下，要增加超聲波在管道中的行程(距離)，就比較困難一些；如果采用反射式流道，即通過流道壁反射超聲波，以增加超聲波在管道中的行程，則對流道壁上反射超聲波的部位具有很高的要求，增加了制造難度和加工難度；而且，燃?xì)獗碓谑褂眠^程中，燃?xì)庵屑?xì)小的顆粒、灰塵、塵埃等粘附在流道壁上反射超聲波的部位，更會使超聲波的反射路徑發(fā)生變化，少部分甚至較大部分的超聲波不能反射到接收器的接收范圍而不能被接收；另外，即使達(dá)到了前述的工藝要求，由于超聲波在流道中要經(jīng)過一次以上的反射，也有較大部分的超聲波在反射后超出了接收器的接收范圍而不能被接收，也影響了測量精度，降低了測量的準(zhǔn)確性。
[0006]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，本發(fā)明的主要目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡化、布局合理、體積減小的燃?xì)饬髁坑嬃勘淼腤型反射流道；采用本發(fā)明流道的燃?xì)饬髁坑嬃勘砭哂畜w積減小、增加了超聲波在管道中的行程、提高計量精度等優(yōu)點。[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案:燃?xì)饬髁坑嬃勘淼腤型反射流道，包括塊狀結(jié)構(gòu)的流道本體，在流道本體內(nèi)部設(shè)置有氣體流道，其特征在于:所述氣體流道的橫截面是矩形結(jié)構(gòu)；在氣體流道的同一側(cè)，設(shè)置有第一超聲波安裝孔和第二超聲波安裝孔，用于安裝配用的超聲波發(fā)射和接收裝置；第一超聲波安裝孔和第二超聲波安裝孔都向氣體流道的中間部位傾斜設(shè)置，其中心線與豎直方向的夾角為；第一超聲波安裝孔或第二超聲波安裝孔內(nèi)超聲波發(fā)射裝置發(fā)射的超聲波，在氣體流道的第一內(nèi)壁上經(jīng)第一次反射，到達(dá)氣體流道的第二內(nèi)壁并經(jīng)第二內(nèi)壁反射，再到達(dá)第一內(nèi)壁并經(jīng)第一內(nèi)壁再次反射，分別到達(dá)第二超聲波安裝孔或第一超聲波安裝孔內(nèi)的超聲波接收裝置并被該接收裝置接收，超聲波在氣體流道內(nèi)分別經(jīng)前述三個反射區(qū)域的三次反射，形成W型行走路徑。
[0009]進(jìn)一步的特征是:在三個反射區(qū)域的至少一個所處的位置，設(shè)置內(nèi)凹的圓弧槽。
[0010]在第二內(nèi)壁的反射區(qū)域，設(shè)置內(nèi)凹的圓弧槽，所述圓弧槽是對稱結(jié)構(gòu)，按照豎直方向左右對稱設(shè)置。
[0011]第一超聲波安裝孔和第二超聲波安裝孔與氣體流道的交匯中心點的距離為S，圓弧槽43的弦長為SI，S1/S的范圍在20%至60%之間。
[0012]圓弧槽的高度，與氣體流道的高度相等。
[0013]所述β的角度，在15度到75度之間。
[0014]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明燃?xì)饬髁坑嬃勘淼腤型反射流道，具有以下有益效果:
1、使得采用本發(fā)明流道的燃?xì)獗眢w積減小，極大地減少空間，減少了運輸與儲存成
本；
2、超聲波在流道中經(jīng)過三次反射，形成W型行走路徑，顯著增加了超聲波在管道中的行程，增大Tl與Τ2的差值，獲得更高的測量精度；
3、由于在流道壁上增設(shè)了反射超聲波的內(nèi)凹圓弧槽，具有聚波的作用，使得反射路徑能按設(shè)計好的W型傳播不會產(chǎn)生偏差，保證絕大部分的超聲波經(jīng)三次反射后，都能處于接收器的接收范圍而被接收，提高了測量精度，增加了測量的準(zhǔn)確性；
4、在保證計量精度的前提下減少了整表的成本；
5、安裝更簡單，極大地減少了工藝流程提高了工作效率；
6、大大減少了超聲波從管壁傳播的可能，保證了精準(zhǔn)度。
[0015]
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明燃?xì)饬髁坑嬃勘淼腤型反射流道結(jié)構(gòu)剖視圖；
圖2是本發(fā)明W型反射流道第二種實施例結(jié)構(gòu)圖；
圖3是本發(fā)明燃?xì)饬髁坑嬃勘淼腤型反射流道結(jié)構(gòu)立體圖。
[0017]
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0019]如圖1、3所示,燃?xì)饬髁坑嬃勘淼腤型反射流道,包括流道本體I,流道本體I是具有一定厚度的塊狀結(jié)構(gòu)，流道本體I的一端設(shè)置有進(jìn)氣孔(通常是圓形結(jié)構(gòu))，另一端設(shè)置有出氣孔，在其內(nèi)部設(shè)置有氣體流道4，進(jìn)氣孔與出氣孔通過設(shè)置在流道本體I內(nèi)部的氣體流道4連通，燃?xì)鈴倪M(jìn)氣孔流入氣體流道4內(nèi)，經(jīng)出氣孔流出本發(fā)明的流道；氣體流道4的橫截面是矩形結(jié)構(gòu)；在氣體流道4的同一側(cè)，設(shè)置有第一超聲波安裝孔5和第二超聲波安裝孔6，第一超聲波安裝孔5和第二超聲波安裝孔6用于安裝燃?xì)獗砼溆玫某暡òl(fā)射和接收裝置，以測量氣體流道4內(nèi)燃?xì)獾牧髁?；第一超聲波安裝孔5和第二超聲波安裝孔6都向氣體流道4的中間部位傾斜設(shè)置，其中心線與豎直方向的夾角是相等的，都為β，根據(jù)β的具體數(shù)值，能方便設(shè)置并能準(zhǔn)確計算超聲波在氣體流道4內(nèi)的行走(反射)路徑；配用的超聲波發(fā)射和接收裝置發(fā)射的超聲波，按照β角度發(fā)射。第一超聲波安裝孔5內(nèi)安裝的超聲波發(fā)射和接收裝置，其發(fā)射的超聲波，在氣體流道4的內(nèi)壁上分別經(jīng)三個反射區(qū)域的三次反射，到達(dá)第二超聲波安裝孔6內(nèi)的接收裝置并被該接收裝置接收；同樣，第二超聲波安裝孔6內(nèi)安裝的超聲波發(fā)射和接收裝置，其發(fā)射的超聲波，在氣體流道4的內(nèi)壁上分別經(jīng)三個反射區(qū)域的三次反射，到達(dá)第一超聲波安裝孔5內(nèi)的超聲波接收裝置并被該接收裝置接收。即第一超聲波安裝孔5和第二超聲波安裝孔6內(nèi)的超聲波發(fā)射和接收裝置，其發(fā)射的超聲波，首先經(jīng)氣體流道4的第一內(nèi)壁41反射，按照入射角與反射角相等的原理反射，到達(dá)氣體流道4的第二內(nèi)壁42 (安裝了超聲波發(fā)射和接收裝置的那一側(cè)的內(nèi)壁)并經(jīng)第二內(nèi)壁42反射，再次達(dá)到第一內(nèi)壁41并經(jīng)第一內(nèi)壁41再次反射，最后到達(dá)第二超聲波安裝孔6或第一超聲波安裝孔5內(nèi)的接收裝置并被該接收裝置接收；超聲波在氣體流道4的第一內(nèi)壁41與第二內(nèi)壁42之間，分別經(jīng)三個反射區(qū)域的三次反射，形成W型行走路徑。β的具體角度，在15度到75度之間，最佳為40度至50度，尤其是45度。具體設(shè)置時，可以選擇的角度為15度、17度、18度、20度、25度、28度、30度、32度、34度、35度、38度、40度、42度、45度、50度、54度、58度、60度、63度、65度、68度、70度、72度、75度等，都能滿足本發(fā)明的需要。
[0020]所述氣體流道4的矩形結(jié)構(gòu)橫截面,其長度為20mm到300mm,寬度為6mm到100mm,面積在120平方毫米(mm2)到30000平方毫米(mm2)之間；進(jìn)氣孔的直徑在15mm到80mm之間，進(jìn)氣孔的面積與氣體流道4的橫截面面積之比值在0.1到I之間；氣體流道4的橫截面積與圓形進(jìn)氣孔的面積是相關(guān)聯(lián)的，保證了氣流以適當(dāng)速度通過流道而不形成紊流、渦流，以保證測量精度。所述氣體流道4的長度可以為20 mm、25 mm、30mm、40 mm、50 mm、80 mm、100 mm、120 mm、150 mm、180 mm、200 mm、220 mm、250 mm、260 mm、280 mm、300mm 等，寬度為6 mm、8 mm、10 mm、12 mm、15mm、18 mm、20 mm、25 mm、30 mm、35 mm、40 mm、45 mm、50 mm、55mm、60 mm、65 mm、70 mm、75 mm、80 mm、85 mm、90 mm、95 mm、98 mm、100mm 等，都能滿足本發(fā)明的需要；氣體流道4的橫截面面積就是其長度與寬度的乘積，在120平方毫米到30000平方毫米之間。
[0021]如圖2、3所示，為了提高了測量精度，且增加測量的準(zhǔn)確性，使絕大部分的超聲波在氣體流道4內(nèi)經(jīng)三次反射后(三個反射區(qū)域各自反射)仍然處于接收器的接收范圍而能被接收，以增強每個反射區(qū)域反射時的聚光作用，本發(fā)明在三個反射點的至少一個所處的反射區(qū)域內(nèi)，設(shè)置內(nèi)凹的圓弧槽43，以增強該反射點的反射力度；圖中所示，是在第二內(nèi)壁42的第二反射點所在的反射區(qū)域，設(shè)置內(nèi)凹的圓弧槽43，所述圓弧槽43是對稱結(jié)構(gòu)，按照圖中的豎直方向左右對稱設(shè)置，所述圓弧槽43的線型為直徑相等的一段圓弧線，或者為常見的拋物線，或者二次函數(shù)曲線等。由于設(shè)置了內(nèi)凹的圓弧槽43，在第二內(nèi)壁42上進(jìn)行第二次反射時，超聲波與圓弧槽43的反射角度，是按照超聲波與圓弧槽43相接觸點的切線進(jìn)行反射，能夠調(diào)整因第一次反射角度偏差而不處在第二次反射區(qū)域內(nèi)的超聲波，具有較好的聚光作用，使絕大部分的超聲波在氣體流道4內(nèi)經(jīng)三次反射后仍然處于接收器的接收范圍而能被接收。該內(nèi)凹的圓弧槽43，可以在一個、兩個或三個反射點所處的反射區(qū)域內(nèi)設(shè)置，能取得更優(yōu)的聚光效果。
[0022]第一超聲波安裝孔5和第二超聲波安裝孔6與氣體流道4的交匯中心點的距離為S，圓弧槽43弦長為SI，S1/S的范圍在20%至60%之間，能保證取得更優(yōu)的反射效果。
[0023]圓弧槽43的高度，與矩形結(jié)構(gòu)氣體流道4的高度相等，氣體流道4的高度為第一內(nèi)壁41或第二內(nèi)壁42的豎直高度。
[0024]最后需要說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制技術(shù)方案，盡管 申請人:參照較佳實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，那些對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行的修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.燃?xì)饬髁坑嬃勘淼腤型反射流道，包括塊狀結(jié)構(gòu)的流道本體(1)，在流道本體(I)內(nèi)部設(shè)置有氣體流道(4)，其特征在于:所述氣體流道(4)的橫截面是矩形結(jié)構(gòu)；在氣體流道(4)的同一側(cè)，設(shè)置有第一超聲波安裝孔(5)和第二超聲波安裝孔(6)，用于安裝配用的超聲波發(fā)射和接收裝置；第一超聲波安裝孔(5)和第二超聲波安裝孔(6)都向氣體流道(4)的中間部位傾斜設(shè)置，其中心線與豎直方向的夾角為β ;第一超聲波安裝孔(5)或第二超聲波安裝孔(6)內(nèi)超聲波發(fā)射裝置發(fā)射的超聲波，在氣體流道(4)的第一內(nèi)壁(41)上經(jīng)第一次反射，到達(dá)氣體流道(4)的第二內(nèi)壁(42)并經(jīng)第二內(nèi)壁(42)反射，再到達(dá)第一內(nèi)壁(41)并經(jīng)第一內(nèi)壁(41)再次反射，分別到達(dá)第二超聲波安裝孔(6)或第一超聲波安裝孔(5)內(nèi)的超聲波接收裝置并被該接收裝置接收，超聲波在氣體流道(4)內(nèi)分別經(jīng)前述三個反射區(qū)域的三次反射，形成W型行走路徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述燃?xì)饬髁坑嬃勘淼腤型反射流道，其特征在于: 在三個反射區(qū)域的至少一個所處的位置，設(shè)置內(nèi)凹的圓弧槽(43)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述燃?xì)饬髁坑嬃勘淼腤型反射流道，其特征在于:在第二內(nèi)壁(42)的反射區(qū)域，設(shè)置內(nèi)凹的圓弧槽(43)，所述圓弧槽(43)是對稱結(jié)構(gòu)，按照豎直方向左右對稱設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述燃?xì)饬髁坑嬃勘淼腤型反射流道，其特征在于:第一超聲波安裝孔(5)和第二超聲波安裝孔(6)與氣體流道(4)的交匯中心點的距離為S，圓弧槽(43)的弦長為SI，S1/S的范圍在20%至60%之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述燃?xì)饬髁坑嬃勘淼腤型反射流道，其特征在于:所述圓弧槽(43)的高度，與氣體流道(4)的高度相等。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述燃?xì)饬髁坑嬃勘淼腤型反射流道，其特征在于:所述β的角度，在15度到75度之間。
【文檔編號】G01F1/66GK103471672SQ201310449012
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月28日
【發(fā)明者】張子棲, 惠蘭, 王坤, 張陸軍, 張勇, 歐江波 申請人:重慶前衛(wèi)科技集團(tuán)有限公司