本發(fā)明涉及水文儀器領域,特別是涉及一種超聲波多普勒流速儀探頭的改進結構。
背景技術:
目前,超聲波多普勒流速儀采用超聲換能器,用超聲波探測流速,測量點在儀器機體前方,不破壞流場,是較先進的測流技術,是目前世界上在實驗室、江河、海洋測流中廣泛使用的主要設備。具有測量精度高,量程寬,可測弱流,也可測強流;感應靈敏,分辨率高,不受啟動流速限制;響應速度快,可測瞬時流速,也可測平均流速;測量線性,流速檢定曲線一般不會變化;無活動磨損部件,不存在泥沙堵塞或水草雜物纏繞等問題;探頭堅固耐用,不易損壞,可無人值守長期自動監(jiān)測、遠程傳輸?shù)葍?yōu)點。如圖1所示,一種習用的探頭1’包括兩個換能器11’、管體12’、導流頭13’、尾翼14’、電路板、壓力傳感器、溫度傳感器、流向傳感器、電路板支架。所述的導流頭13’固定在管體12’的前端,尾翼14’固定在管體12’的后端。所述的兩個換能器11’斜向安裝在管體12’前端的兩側,換能器11’的縱軸線與管體12’縱軸線形成夾角θ,夾角θ為7°~20°,二只換能器11’夾角θ的延長線交匯處為流速的信息采樣窗口,一只換能器11’負責發(fā)射聲波,另一只換能器11’負責接收聲波;所述的電路板支架安裝在管體12’內(nèi),電路板、流向傳感器皆安裝在電路板支架上,電纜穿過管體12’頂部的電纜出口與電路板電連接。所述的壓力傳感器安裝在管體12’內(nèi)后端的平面上。因兩個換能器11’斜向安裝在管體12’前端的外兩側,導致探頭1’的橫向體積較大且突出,使得生產(chǎn)加工時難度增加,在測量時容易掛住水草和漂浮物,也可能產(chǎn)生阻水,將影響測量精度。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種結構簡單、體積小、安裝使用方便的超聲波多普勒流速儀探頭的改進結構。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的技術解決方案是:
本發(fā)明是一種超聲波多普勒流速儀探頭的改進結構,包括兩個換能器、管體、導流頭、尾蓋;所述的導流頭固定安裝在管體的前端,尾蓋固定安裝在管體的后端,兩個換能器固定安裝在導流頭內(nèi)。
本發(fā)明還包括壓力傳感器、溫度傳感器、阻泥管、電路板、電路板架、密封圈;所述的阻泥管橫向穿置在導流頭內(nèi)且阻泥管的外端伸出導流頭外壁,壓力傳感器安裝在管體內(nèi)腔且與阻泥管的內(nèi)端相對,溫度傳感器安裝在導流頭內(nèi)且位于導流頭的前端;所述的電路板通過電路板架固定安裝在管體內(nèi)腔,導流頭與管體之間、尾蓋與管體之間設有密封圈。
所述的導流頭的前端開設有兩個通孔,兩個通孔的中心線斜向交叉,兩個換能器分別固定套置在導流頭前端的兩個通孔內(nèi)。
采用上述方案后,由于本發(fā)明將兩個換能器縮進固定安裝在導流頭內(nèi),只要在導流頭內(nèi)開設安裝孔,就可將換能器固定安裝,安裝更加容易,克服了上述缺陷。本發(fā)明結構更加簡單,安裝使用更方便。
下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
附圖說明
圖1是習用探頭的軸測圖;
圖2是本發(fā)明的軸測圖;
圖3是本發(fā)明沿水平方向的剖視圖;
圖4是本發(fā)明沿垂直方向的剖視圖;
圖5是本發(fā)明導流頭部分的截面剖視圖;
圖6是本發(fā)明導流頭部分的剖視圖。
具體實施方式
如圖2-圖6所示,本發(fā)明一種超聲波多普勒流速儀探頭的改進結構,包括兩個換能器1、管體2、導流頭3、尾蓋4、壓力傳感器5、溫度傳感器6、阻泥管7、電路板8、電路板架9、密封圈10。
所述的導流頭3固定安裝在管體2的前端,尾蓋4固定安裝在管體2的后端。所述的導流頭3的前端開設有兩個通孔31,兩個通孔31的中心線斜向交叉,兩個換能器1分別固定套置在導流頭3前端的兩個通孔31內(nèi),使得換能器1的縱軸線與水平線之間形成夾角θ。
所述的阻泥管7橫向穿置在導流頭3內(nèi)且阻泥管7的外端伸出導流頭3外壁,壓力傳感器5安裝在管體2內(nèi)腔且與阻泥管7的內(nèi)端相對,溫度傳感器6安裝在導流頭3內(nèi)且位于導流頭3的前端。
所述的電路板8通過電路板架9固定安裝在管體2內(nèi)腔,導流頭3與管體2之間、尾蓋4與管體2之間設有密封圈10。
本發(fā)明的工作原理:
水流流過導流頭3時,二只換能器1夾角θ的延長線交匯處為流速的信息采樣窗口,一只換能器1負責發(fā)射聲波,另一只換能器1負責接收聲波;同時,水流從阻泥管7管腔流入,傳導至壓力傳感器5,壓力傳感器5獲得壓力參數(shù),溫度傳感器6獲得溫度參數(shù)。
當阻泥管7留存較多污泥時,可將阻泥管7從導流頭3從取出,進行清理,十分方便快捷,同時避免了因清理污泥而損傷壓力傳感器的可能。
本發(fā)明的重點就在于:將換能器安裝在導流頭內(nèi)。
以上所述,僅為本發(fā)明較佳實施例而已,故不能以此限定本發(fā)明實施的范圍,即依本發(fā)明申請專利范圍及說明書內(nèi)容所作的等效變化與修飾,皆應仍屬本發(fā)明專利涵蓋的范圍內(nèi)。