CN103245384B - 一种用于超声燃气表中的超声波流量气室 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于超声燃气表中的超声波流量气室，包括一个用作容纳测量气体的腔体、两个超声波探头和两个挡板，腔体两端分别通过两个挡板与燃气表本体相连，所述的腔体包括两个缓冲气室、直管段腔体，两个缓冲气室分布在直管段腔体的两端，每个缓冲气室内安装一超声波探头，两个超声波探头形成对射信号。本发明的气室改变了传统的超声波探头与测量气体的腔体的V型、X型等安装方式，为直接沿着测量气体的腔体的直线安装，此种方式消除了传统的V型、X型等气室受腔体直径的影响，可方便地形成长距离的对射式测量路径，减少测量气室的体积，降低成本，提高超声波测量气体流量的精度。

Description

一种用于超声燃气表中的超声波流量气室
技术领域
本发明涉及一种用于超声燃气表中的超声波流量气室，特别涉及通过超声波时差法测量气体流量的一种气室，它包括一个用作容纳测量气体的腔体，两个超声波探头和两个挡板。
背景技术
超声燃气表是利用时差法超声波流量计的原理来设计的。内置时差式超声波声速探头原理图，参见图3：
如设顺流方向的传输时间为ta，逆流方向的传输时间为tb，流体静止时的超声波传输速度为c，流体流动速度为u，则
顺流方向的传输时间ta=L/(c+u)；
逆流方向的传输时间tb=L/(c-u)；
一般来说，流体的流速远小于超声波在流体中的传播速度，那么超声波传播时间差为：Δt= tb- ta=2Lu/(c2-u2)
由于c远大于u，便可得到流体的流速，即
U=0.5c2Δt/L
Δt为超声波信号顺流方向的传输时间与逆流方向的传输时间的时间差，L为超声波测量距离。Δt与L是成正比的，L越长，Δt将会越准确，传统的X型和V型等超声波流量气室将两个超声波探头安装在直管道腔体的两壁形成超声信号对射，超声波的时间测量距离受腔体直径的影响，在有些情况下无法达到测量的准确性效果。
发明内容
本发明的为了克服上述现有技术存在的问题，提供一种用于超声燃气表中的超声波流量气室，本发明的气室改变了传统的超声波探头的安装方式，为直接沿着测量气体的腔体的直线安装，此种方式消除了传统的V型、X型等气室受腔体直径的影响，可方便的形成长距离的对射式测量路径，减少测量气室的体积，降低成本，提高超声波测量气体流量的精度。
本发明的技术方案为：
一种用于超声燃气表中的超声波流量气室，包括一个用作容纳测量气体的腔体、两个超声波探头和两个挡板，腔体两端分别通过两个挡板与燃气表本体相连，其特征在于：所述的腔体包括两个缓冲气室、直管段腔体，两个缓冲气室分布在直管段腔体的两端，每个缓冲气室内安装一超声波探头，两个超声波探头形成对射信号。
本发明还包括两个气流挡板，每个缓冲气室与直管段腔体之间固定一个气流挡板，且两个气流挡板中间设有圆形通孔，使气流直接和两个超声波探头接触，增大超声波信号强度。
所述的两个挡板采用密封性材质制作而成。
所述的两个挡板采用硅胶制作而成。
本发明的有益效果是：本发明的气室改变了传统的超声波探头与测量气体的腔体的V型、X型等安装方式，为直接沿着测量气体的腔体的直线安装，此种方式消除了传统的V型、X型等气室受腔体直径的影响，可方便地形成长距离的对射式测量路径，减少测量气室的体积，降低成本，提高超声波测量气体流量的精度。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的挡板和腔体的连接示意图。
图3为内置时差式超声波声速探头原理图。
具体实施方式
结合附图1对本发明作进一步的描述。
如图1、图2所示，本发明包括一个用作容纳测量气体的腔体3、两个超声波探头(1,5)和两个挡板(6,10)，腔体3两端分别通过两个挡板(6,10)与燃气表本体相连，所述的腔体3包括两个缓冲气室（2,4）、两个气流挡板（7,9）、直管段腔体8，两个缓冲气室（2,4）分布在直管段腔体8的两端，每个缓冲气室内安装一超声波探头，两个超声波探头（1,5）形成对射信号；每个缓冲气室与直管段腔体8之间固定一个气流挡板，且两个气流挡板（7,9）中间设有圆形通孔，使气流直接和两个超声波探头（1,5）接触，增大超声波信号强度。所述的两个挡板（6,10）采用硅胶制作而成。
本发明气室通过腔体3两端的分别通过两挡板（6，10）上安装孔与燃气表本体相连，燃气表内的气体通过腔体3上的一侧开口经过挡板10后，由图2可以看出，气体将进入缓冲气室2内而不是直接进入直管段腔体8内，在缓冲气室2内气体绕过气流挡板9扩散进入直管段腔体8内，到达直管段腔体8的右端，气体绕过气流挡板7,扩散进入缓冲气室4后，经过挡板6后进入燃气表另一端的气路中。此气室可实现双向测量。安装于直管段腔体8两端的缓冲气室内超声波探头（1,5）发送和接收在直管段腔体8内的气体里面传输的超声波信号，以获取气体的瞬时流速信号，从而获取燃气的瞬时流量以及累计流量信号。

Claims (1)

1.一种用于超声燃气表中的超声波流量气室，包括一个用作容纳测量气体的腔体（3）、两个超声波探头（1,5）、两个挡板（6,10）、两个气流挡板（7,9），腔体（3）两端分别通过两个挡板（6,10）与燃气表本体相连，其特征在于：所述的腔体（3）包括两个缓冲气室（2,4）、直管段腔体（8），两个缓冲气室（2,4）分布在直管段腔体（8）的两端，每个缓冲气室内安装一超声波探头，两个超声波探头（1,5）形成对射信号；每个缓冲气室与直管段腔体（8）之间固定一个气流挡板，且两个气流挡板（7,9）中间设有圆形通孔。
2.根据权利要求1所述的用于超声燃气表中的超声波流量气室，其特征在于：所述的两个挡板（6,10）采用密封性材质制作而成。
3.根据权利要求2所述的用于超声燃气表中的超声波流量气室，其特征在于：所述的两个挡板（6,10）采用硅胶制作而成。
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