超声波水表的制作方法

本申请涉及超声水表，尤其涉及超声波水表。

背景技术：

1、超声测速是一种适合流体流速测量的方法。超声波测流速的基本原理是通过设在上下游并斜向流体的超声换能器发射声脉冲,已知声脉冲从上游方向向下游方向发射和从下游方向向上游方向发射的传播时间之差(即顺流与逆流传播时间之差),即可求得声道平均流速,从而计算流体平均流速和通过全断面的流量。

2、在大口径超声水表设计过程中，超声信号的采集精度是一个相对复杂的问题，通常情况下，超声测速系统是布置在直管内壁中，在流体流经直管段时，由于克服流体的粘滞性及与管内壁间的摩擦所产生的阻力，会造成管道内中心水流速度最快,随着检测位置远离管道轴线,该位置处水流速度逐渐减小的现象，导致换能器采集求得的流速不能准确反映管道内流体的流速，进而影响水表计量精度。

技术实现思路

1、本申请提供一种超声波水表，用以解决现有技术中由于管内流体的流速存在差异，管内壁的流体速度低于管中心的流体速度，而导致超声换能器求得的流速不能准确反映管道内流体的流速的问题。

2、本申请提供一种超声波水表，包括：

3、管段，管段的两端分别为进水口和出水口，管段的侧壁开设有安装孔；

4、换能器，设置于安装孔中，用于发射或接收超声波；

5、凸起部，设置于管段的内壁，位于换能器的迎水侧，凸起部与管段的内壁平滑连接，凸起部的表面呈弧形面。

6、在一种可能的设计中，凸起部的中心朝向管段的中轴线的方向凸起，由凸起部的中心至凸起部的边缘，凸起部的表面与管段的内壁之间的距离逐渐减小。

7、在一种可能的设计中，安装孔成对设置，每一对安装孔分别包括第一安装孔和第二安装孔，第一安装孔与第二安装孔共轴设置，并且第一安装孔的中轴线与管段的中轴线相交；

8、换能器成对设置，每一对换能器分别包括第一换能器和第二换能器，第一换能器设置于第一安装孔中，第二换能器设置于第二安装孔中，第一换能器、第二换能器分别用于沿第一安装孔的中轴线发射/接收超声波。

9、在一种可能的设计中，第一换能器、第二换能器的迎水侧分别设置有至少一个凸起部。

10、在一种可能的设计中，第一换能器绕管段的轴线呈环形阵列分布；第二换能器绕管段的轴线呈环形阵列分布。

11、在一种可能的设计中，第一换能器、第二换能器分别具有相对设置的第一端面和第二端面，第一端面的形状与管段的内壁的形状保持一致。

12、在一种可能的设计中，还包括：

13、限位部，设置于第二端面的外边缘；

14、连接部，设置于管段的外壁位于安装孔处，连接部与限位部间隙配合。

15、在一种可能的设计中，限位部为环形槽，连接部为环形突起，环形突起卡设于环形槽中。

16、在一种可能的设计中，限位部与连接部之间设置有密封部。

17、在一种可能的设计中，还包括端法兰，端法兰分别设置于管段的两端。

18、本申请的有益效果如下：

19、本申请的超声波水表，通过在管段的内壁位于换能器的迎水侧设置凸起部，能够在换能器的迎水侧减小管段的截面积，达到使管道的管径收缩的效果，从而增加管段内的水流速度，缓解由于水的粘性导致的靠近管段内壁处的流速较低的问题，从而提高水表的测量精度；通过使凸起部表面呈弧形面，弧形面与管段的内壁平滑连接，能够减小凸起部的表面与水流之间的压力损失，使水流经过凸起部的过程中避免损失过多压力，使流速在凸起部处得到明显增加后，还能够保持较高的速度直至管段末端，从而使水流在管段内均能够保持较高的流速，在降低压力损失的同时提高管道测速区间内的水流流速，减少流速分布不均对测量结果的影响，解决水表计量精度低的问题，提高超声水表测量精度。

技术特征：

1.一种超声波水表，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的超声波水表，其特征在于：所述凸起部的中心朝向所述管段的中轴线的方向凸起，由所述凸起部的中心至所述凸起部的边缘，所述凸起部的表面与所述管段的内壁之间的距离逐渐减小。

3.根据权利要求1或2所述的超声波水表，其特征在于：所述安装孔成对设置，每一对所述安装孔分别包括第一安装孔和第二安装孔，所述第一安装孔与所述第二安装孔共轴设置，并且所述第一安装孔的中轴线与所述管段的中轴线相交；

4.根据权利要求3所述的超声波水表，其特征在于：所述第一换能器、所述第二换能器的迎水侧分别设置有至少一个所述凸起部。

5.根据权利要求3所述的超声波水表，其特征在于：所述第一换能器绕所述管段的轴线呈环形阵列分布；所述第二换能器绕所述管段的轴线呈环形阵列分布。

6.根据权利要求3所述的超声波水表，其特征在于：所述第一换能器、所述第二换能器分别具有相对设置的第一端面和第二端面，所述第一端面的形状与所述管段的内壁的形状保持一致。

7.根据权利要求3所述的超声波水表，其特征在于，还包括：

8.根据权利要求7所述的超声波水表，其特征在于：所述限位部为环形槽，所述连接部为环形突起，所述环形突起卡设于所述环形槽中。

9.根据权利要求7所述的超声波水表，其特征在于：所述限位部与所述连接部之间设置有密封部。

10.根据权利要求1或2所述的超声波水表，其特征在于：还包括端法兰，所述端法兰分别设置于所述管段的两端。

技术总结
本申请涉及超声水表技术领域，尤其涉及超声波水表，超声波水表，包括管段、换能器和凸起部，管段的两端分别为进水口和出水口，管段的侧壁开设有安装孔；换能器设置于安装孔中，用于发射或接收超声波；凸起部设置于管段的内壁，位于换能器的迎水侧，凸起部与管段的内壁平滑连接，凸起部的表面呈弧形面。本申请能够减小凸起部的表面与水流之间的压力损失，使水流经过凸起部的过程中避免损失过多压力，使流速在凸起部处得到明显增加后，还能够保持较高的速度直至管段末端，从而使水流在管段内均能够保持较高的流速，在降低压力损失的同时提高管道测速区间内的水流流速，减少流速分布不均对测量结果的影响，提高超声水表测量精度。

技术研发人员：娄嘉骏,李知非,刘波,陈洋浩,张晰媛,周泽睿
受保护的技术使用者：宁波水表（集团）股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5