淺述超聲波流量表體的結構設計和性能特點描述

　　超聲波水表不但比傳統的機械水表更精確可靠，而且便于實現電子化、智能化的計量管理，因此在水資源日漸緊缺，能源管理朝智能化發展的背景下，用超聲波水表取代機械水表將是大勢所趨。然而目前超聲波水表的發展受到了質量不穩定、開發和制作成本高等因素的制約。其中，超聲波基表的結構設計以及超聲波流量傳感器的 選擇和配對對水表的性能起到了至關重要的影響。因此，選用性能穩定、匹配良好的超聲波流量傳感器，并配以結構合理的測量管段，是提高超聲波水表可靠性和一致性的關鍵。

　　目前市面上的超聲波水表普遍使用金屬材質的基表，成本較高，而且銅材質的管段老化后有可能會釋放出有害重金屬。為了滿足小流量飲用水的計量需求并克服以上不足，奧迪威公司開發了一款DN15的超聲波流量表體（基表）——HS0014-000。這款流量表體由一對超聲波流量傳感器和一段聚合物材質的管段組成，是超聲波水表的主要測量部件。

      HS0014-000采用奧迪威自主開發的流量傳感器，與管段匹配良好，且經過篩選配對和嚴格的測試，保證了產品的穩定性和可靠性。其管段采用食品級的原材料制成，符合GBT17219-1998《生活飲用水輸配水設備及防護材料衛生安全評價規范》，且比金屬表體更不易結水垢，提高了長時間測量的穩定性。管段材質為耐高溫、抗變形能力強的工程塑料，通過一次注塑成型，避免了金屬制管段加工的復雜性以及多次機加工產生的尺寸差異，因此具有很好的一致性。

圖1 HS0014-000的構造圖

     HS0014-000主要由一根塑料管段、一對傳感器和兩塊放置在管段中的反射片構成。反射片采用插入式方式組裝，為一體沖壓成型。反射片較小的體積降低了其在管道內部對水流的阻礙作用，同時也減小了對壓損的影響；反射片前段對有導流作用，保持了管段內部的流場均勻性，使各區域流速變化更小，有利于提高測量精度。

　　管段兩端口徑采用由小變大的漸變形流線設計，兩端較大口徑部分到內部縮徑采用圓弧過渡，提高了速度分布均勻性，避免了因管道內部產生臺階而引起的渦流，有利于超聲波信號的穩定傳輸。圖2和圖3為管段的流場仿真圖，模擬的是2500L/H時的流場分布。