[发明专利]一种大口径塑壳超声波水表及其测试方法

说明书

本发明涉及一种大口径塑壳超声波水表及其测试方法，该水表包括两端设有法兰的水管，所述水管圆周面的相对位置开设有通过水管管壁与水管内腔隔绝的第一盲槽，第一盲槽内安装有朝向盲孔孔底的超声波换能器，所述超声波换能器还连接有显示控制器。本发明利用超声波在不同介质中传播速度，推算出在两种介质传播时折射角度，综合考虑到超声波信号源强度、超声波在介质中信号衰减强度、温度对超声波传播速度等影响因素做出参数修正调整，使接收信号强度达到可适用范围，从而避免超声波长时间使用后衰减造成的影响；本发明采用管壁内置超声波换能器方式，可有效避免超声波换能器在水中长时间后沉积结垢、灵敏度变差、稳定性差、易损坏等问题。

技术领域

本发明涉及水表领域，尤其涉及到超声波水表技术领域，具体是指一种大口径塑壳超声波水表及其测试方法。

背景技术

常见的超声波大口径水表作为水流量计量仪表已被广泛使用，大口径水表的重要部份是测量管段即表体部件，通常采用金属材料经机加工，后内装对射式超声波换能器及密封件紧固件组成，这种结构超声波换能器是祼露在水表金属管段内腔长期接触水，极易结垢，导致测量精度下降。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种大口径塑壳超声波水表及其测试方法，能够将水与超声波换能器隔绝开来，保证测量精度。

本发明是通过如下技术方案实现的，一种大口径塑壳超声波水表，包括两端设有法兰的水管，包括第一盲槽组，所述第一盲槽组包括在水管圆周面上开设的通过水管管壁与水管内腔隔绝的两个相对设置的盲槽，两盲槽所在的直线为倾斜的直线，盲槽内安装有朝向盲孔孔底的超声波换能器，所述超声波换能器还连接有显示控制器，所述盲槽包括倾斜开设在水管外圆周面上的盲孔，位于盲孔周向且沿盲孔轴线向远离水管方向延伸的护板。

本发明通过将水管管壁将水流与超声波换能器隔绝开来，从而使超声波换能器不易结垢，保证测量精度。

作为优选，还包括第二盲槽组，所述第二盲槽组包括在水管圆周面上开设的通过水管管壁与水管内腔隔绝的两个相对设置的盲槽，两盲槽所在的直线与第一盲槽组内两盲槽所在直线的倾斜方向相反，盲槽内安装有朝向盲孔孔底且连接有所述显示控制器的超声波换能器。本优选方案通过第二盲槽的设置，使本发明可以用于双通道管道水流的测量。

作为优选，第二盲槽组内两盲槽所在的直线与第一盲槽组内两盲槽所在直线与位于水管内的轴线中点相交。

作为优选，所述盲槽内螺纹连接有顶至超声波换能器远离盲孔孔底一面的压帽。本优选方案通过压帽的设置使超声波换能器限制在盲槽内，保证超声波换能器不会发生晃动，影响测量精度；通过螺纹连接的设置，便于压帽的拆装。

作为优选，所述超声波换能器与盲孔孔底之间还设有耦合剂。本优选方案通过耦合剂的使用保证声波稳定透射对射减少损耗。

作为优选，所述水管材料为PVCU材质塑料。本优选方案通过PVCU 材质塑料的选择，是因为PVCU材质塑料材质均匀，透波性能好不会产生超声波衰减散射，硬度高刚性好，不易变形导致信号变化；由于PVCU声速与水声速数值相近，所以折射角小，折射角如果过大则斜放置换能器角度只能变小，放置角大发生全发射，超声波不能相对收发了，放置角小则水表测量声程过短影响测量精度；PVCU本身就是制造水管的优良管材，具有成本低、成型工艺优良等优点。

作为优选，同一个盲槽组内的两盲槽所在直线的倾斜角度为45°。本优选方案通过45°角度的设置，避免角度太小，沿轴向放置对射的换能器轴向投影距离短即声程短测量精度不够，角度太大折射角变化大，超声波不射入水中的情况发生。

一种大口径塑壳超声波水表的测试方法，包括以下步骤：