CN101446505B - 时差法超声波流量计校准系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种时差法超声波流量计校准系统，其包括水箱，调节阀，水泵，稳压罐，调节阀，管路以及多个标准检测台位，所述的水箱，调节阀，水泵，稳压罐，调节阀以及管路构成流量循环回路，所述的管路包括小口径管道以及大口径管道，所述的小口径管道的轴向两端包括探头，该小口径管道与大口径管道之间具有一定的角度。本发明的时差法超声波流量计校准系统通过小口径管道来校准(检定)等同大口径管道下的超声波流量计，提高了检定校准的精度，稳定度以及适用范围，对于计量仪表的开发，检定以及校准都具有很好的效果。

Description

时差法超声波流量计校准系统

技术领域

本发明涉及一种超声波流量计校准系统，特别是一种时差法超声波流量计校准系统。

背景技术

超声波用于气体和流体的流速测量有许多优点，和传统的机械式流量仪表、电磁式流量仪表相比它的计量精度高、对管径的适应性强、非接触流体、使用方便、易于数字化管理等等。近年来，由于电子技术的发展，电子元气件的成本大幅度下降，使得超声波流量仪表的制造成本大大降低，超声波流量计也开始普及起来。

但是如何保证整个系统工作的稳定性以及高效性也成为相应的需要提高的问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种时差法超声波流量计校准系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种时差法超声波流量计校准系统，其包括水箱，调节阀，水泵，稳压罐，调节阀，管路以及多个标准检测台位，所述的水箱，调节阀，水泵，稳压罐，调节阀以及管路构成流量循环回路，所述的管路包括小口径管道以及大口径管道，所述的小口径管道的轴向两端包括探头，该小口径管道与大口径管道之间具有一定的角度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该标准检测台位的其中一为标准表台位，其他的作为被检表台位。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该标准检测台位包括外夹式或插入式传感器，形成对射声路。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：每个标准检测台位的时间差相同。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：所述的小口径管道以及大口径管道具有等同的时差。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：所述的标准检测台位的数量为4个，其中一个作为标准表台位。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：所述的标准检测台位的数量为12个，其中一个作为标准表台位。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该小口径管道与大口径管道之间的角度为67°。

相较于现有技术，本发明的时差法超声波流量计校准系统通过小口径管道来校准(检定)等同大口径管道下的超声波流量计，提高了检定校准的精度，稳定度以及适用范围，对于计量仪表的开发，检定以及校准都具有很好的效果。

附图说明

图1是本发明的时差法超声波流量计校准系统的结构示意图。

图2是本发明的时差法超声波流量计校准系统的原理示意图。

具体实施方式

以下内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

如图1所示，本发明的时差法超声波流量计校准系统产生时差的方法是将探头安装在小口径管道轴向两端，使介质流过管道，从而产生大口径管道的等同时差。

该时差法超声波流量计校准系统是通过同步产生标准表和被检表的时差，从而形成流量，采用标准表法进行标定的原理。

本发明的时差法超声波流量计校准系统包括水箱，调节阀，水泵，稳压罐，调节阀以及管路，所述的水箱，调节阀，水泵，稳压罐，调节阀以及管路构成流量循环回路，可以实现系统流量大小的稳定和调节。其中所述的管路包括小口径管道以及大口径管道，所述的小口径管道的轴向两端包括探头，该小口径管道与大口径管道之间具有一定的角度，所述的小口径管道以及大口径管道具有等同的时差。

所述的时差法超声波流量计校准系统还包括标准检测台位，所述的标准检测台位包括4个完全一样的标准台位构成，其中一个作为标准表台位，其他的作为被检表台位。该标准检测台位包括外夹式或插入式传感器(根据不同夹具)，形成对射声路，设置成“Z”形安装，当介质流过管道时，上下游传感器产生时差，从而计算出流量，因为每个标准台位的几何参数都是完全一致的，所以，所有台位所产生的时间差也是一样的，这样，根据各个被检表产生的流量和标准表产生的流量相比较就可以实现对被检表的校准。

每台流量计的输出信号脉冲信号，每台流量计配一个计数器，仪表的脉冲信号进入计数器，所有的计数器都可以用控制按钮实现同步开始/停止计数，这样就可以实现对所有仪表的累积量的积算。此方案采用计数器的方法较采用流量标准积算仪的方法可以大大降低成本，而且实现起来简单方便。

上述的标准检测台位的数量可以超过4个，如12个。

所述的探头为插入式探头，并且开放式的探头安装方式，方便清洗标准管路，减少由于管道内壁积垢带来的误差影响。

所述的时差法超声波流量计校准系统的工作过程：

1.将标准表探头、被检表探头安装好，正确仪表参数设置，脉冲输出信号接至计数器上；

2.打开泵入口阀门，回流阀半开，主回路调节阀半开；

3.确认水箱液位，开泵，确认其工作正常；

4.关闭回流阀，主回路调节阀从最小开到最大，保持1分钟，确保将管路中的气体排出；

5.调节主回路调节阀和回流阀，使流量达到所需的流量点，并稳定，可以预先把3个阀门开度调整好，当单独开某一路时能够产生所需的流量，这样只需打开其回路上的球阀就可以实现快速流量点选择；

6.设置时间继电器，一般设置成1分钟；

7.按“开始”按钮，所有计数器开始同步计数，时间继电器工作；

8.达到时间继电器设置的时间后，自动停止所有的计数器；

9.电脑以通讯的方式采集计数器数值；

10.重复5、6、7、8、9步骤；

11.所有检定点均检定以后，电脑进行数据处理，可以计算出线性、重复性和仪表系数，同时可以在同一副画面中显示和打印检定曲线；

12.抽检仪表，到大标定装置上进行实标验证。

如图2所示，该时差法超声波流量计校准系统的原理是：超声波声程是沿着67°的角度传递的，时差也是由于介质流速在这个方向上产生的速度分量产生的，因此，用小口径管道沿声程方向布置，并有介质流动，则可以产生同样的时差，并且，可以用较小的流速产生较大的流速，因为：

VS＝V×COS66.9°＝V×03923

因此 $V=\frac{\mathrm{VS}}{0.3923}=2.55\×\mathrm{VS},$ 其中vs是小口径流速，v是大口径管道流速。由此可以得出，用小口径流速1m/S，可以产生大口径管道流速为2.55m/s，因此可以用小口径管道来校准(检定)等同大口径管道下的超声波流量计。

本发明的时差法超声波流量计校准系统通过小口径管道来校准(检定)等同大口径管道下的超声波流量计，提高了检定校准的精度，稳定度以及适用范围，对于计量仪表的开发，检定以及校准都具有很好的效果。

Claims (6)

1.一种时差法超声波流量计校准系统，其特征在于：其包括水箱，第一调节阀，水泵，稳压罐，第二调节阀，管路以及多个标准检测台位，所述的水箱，第一调节阀，水泵，稳压罐，第二调节阀以及管路依次连接构成流量循环回路，所述的管路包括小口径管道以及大口径管道，所述的小口径管道的轴向两端包括探头，该小口径管道与大口径管道之间具有一定的角度，所述的小口径管道以及大口径管道具有等同的时差。

2.根据权利要求1所述的时差法超声波流量计校准系统，其特征在于：该标准检测台位的其中一个为标准表台位，其他的作为被检表台位。

3.根据权利要求2所述的时差法超声波流量计校准系统，其特征在于：每个标准检测台位的时间差相同。

4.根据权利要求1所述的时差法超声波流量计校准系统，其特征在于：所述的标准检测台位的数量为4个，其中一个作为标准表台位。

5.根据权利要求1所述的时差法超声波流量计校准系统，其特征在于：所述的标准检测台位的数量为12个，其中一个作为标准表台位。

6.根据权利要求1所述的函数流量发生方法，其特征在于：该小口径管道与大口径管道之间的角度为67°。

Images