CN109141554A - 一种利用超声波多普勒方法测非满管流的面积速度流量计 - Google Patents

一种利用超声波多普勒方法测非满管流的面积速度流量计 Download PDF

Info

Publication number
CN109141554A
CN109141554A CN201810560547.5A CN201810560547A CN109141554A CN 109141554 A CN109141554 A CN 109141554A CN 201810560547 A CN201810560547 A CN 201810560547A CN 109141554 A CN109141554 A CN 109141554A
Authority
CN
China
Prior art keywords
flow
flowmeter
area
area velocity
partly
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810560547.5A
Other languages
English (en)
Inventor
刘敏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing Weipu Water Engineering Co Ltd
Original Assignee
Nanjing Weipu Water Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing Weipu Water Engineering Co Ltd filed Critical Nanjing Weipu Water Engineering Co Ltd
Priority to CN201810560547.5A priority Critical patent/CN109141554A/zh
Publication of CN109141554A publication Critical patent/CN109141554A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/66—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters
    • G01F1/663—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters by measuring Doppler frequency shift
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P5/00—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
    • G01P5/24—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring the direct influence of the streaming fluid on the properties of a detecting acoustical wave
    • G01P5/241—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring the direct influence of the streaming fluid on the properties of a detecting acoustical wave by using reflection of acoustical waves, i.e. Doppler-effect

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

本发明公开了一种利用超声波多普勒方法测非满管流的面积速度流量计，包括悬挂装置、数字显示屏、电池仓锁、等电位连接、压力/温度传感器连接口、超声波传感器连接口、按键、接口电缆、Goretex膜空气补偿、带保护帽的前调制解调器和面积速度流量计；本发明还公开了一种利用超声波多普勒方法测非满管流的面积速度流量计的实现方法。本发明的有益效果是：本发明能够克服现有流量计在非满管流动状态下需要对不同流体介质进行标定、管线尺寸不规则的测量，提高测试精度高，数据误差小；本发明可以应用于非满管流、河道、明渠等的流量测量；本发明通过简化结构，造价低廉，降低成本。

Description

一种利用超声波多普勒方法测非满管流的面积速度流量计
技术领域
本发明属于流量测量装置技术领域，具体涉及一种利用超声波多普勒方法测非满管流的面积速度流量计。
背景技术
目前，传统流量计一般要求管内流体为满管状态，测量管内的流速v，对应测量管的截面积S的流量Q＝S*V。对于非满管的流量测量在测量V的同时还需要测量管内流体的高度H。为了实现非满管状态下流体的精确测量，提出了很多用于非满管的方法，例如导电流体的非满管流量测量方法等，此类方法测量灵敏度不高，误差大，若要实现精确测量，在测量不同流体时必须重新进行标定。
电磁流量计的通用型号对流型分布敏感，对非满管流动状态不能实现准确测量，即使通过方法的改进实现了非满管的流量测量，例如一种可用于非满管流量测量的电容式电磁流量计，其测量精度然较高，却因为流体返出管线的尺寸不规则等大大影响了测量精度，而且价格不菲，使用成本高，以及实现过程较为复杂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用超声波多普勒方法测非满管流的面积速度流量计，以解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供的一种利用超声波多普勒方法测非满管流的面积速度流量计，具有能够克服现有流量计在非满管流动状态下需要对不同流体介质进行标定、管线尺寸不规则、测量精度低、成本高的特点。
本发明另一目的在于提供一种利用超声波多普勒方法测非满管流的面积速度流量计的实现方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种利用超声波多普勒方法测非满管流的面积速度流量计，包括悬挂装置、数字显示屏、电池仓锁、等电位连接、压力/温度传感器连接口、超声波传感器连接口、按键、接口电缆、Goretex膜空气补偿、带保护帽的前调制解调器和面积速度流量计；其中，所述面积速度流量计的上端安装有悬挂装置，所述面积速度流量计的表面上方安装有数字显示屏，所述数字显示屏的下端设置有按键，所述按键的下方设置有电池仓锁，所述面积速度流量计的一侧下端设置有Goretex膜空气补偿，所述Goretex膜空气补偿的下方安装有等电位连接，所述等电位连接的下方安装有压力/温度传感器连接口，所述压力/温度传感器连接口的下方安装有超声波传感器连接口，所述面积速度流量计的另一侧与按键对应位置安装有接口电缆，所述接口电缆的下方安装有带保护帽的前调制解调器。
在本发明中进一步的，所述面积速度流量计在顺流或逆流时均可以使用超声波，采用多普勒原理测量流体速度。
在本发明中进一步的，所述面积速度流量计进行液面高度测量时是使用超声波，采用不同介质反射原理实现的。
在本发明中进一步的，所述面积速度流量计的流量的计算公式为：流量＝截面积*流体速度*时间。
在本发明中进一步的，所述等电位连接、压力/温度传感器连接口、超声波传感器连接口和Goretex膜空气补偿的线束均通过扎带统一扎住管理。
所述面积速度流量计内部包括数据传输和数据采集、处理模块，利用流速传感器和液位传感器进行数据采集和处理。
在本发明中进一步的，所述的一种利用超声波多普勒方法测非满管流的面积速度流量计的实现方法，包括以下步骤：
(1)测流速：面积速度流量计利用多普勒原理测量处非满管内流体速度V；
(2)测液高：使用超声波，采用不同介质反射原理实现对非满管内液体进行液面高度H的测量；
(3)算截面积：面积速度流量计在管道或河道工作时，由于截面轮廓确定，液面高度H通过测量获得，则截面积A可以算出；
(4)算出流量：流量Q的计算公式为：Q＝A*V*t。
在本发明中进一步的，所述的一种利用超声波多普勒方法测非满管流的面积速度流量计的实现方法，所述面积速度流量计在顺流或逆流时均可以使用超声波，采用多普勒原理测量流体速度；所述面积速度流量计进行液面高度测量时是使用超声波，采用不同介质反射原理实现的；所述面积速度流量计的流量的计算公式为：流量＝截面积*流体速度*时间；所述等电位连接、压力/温度传感器连接口、超声波传感器连接口和Goretex膜空气补偿的线束均通过扎带统一扎住管理；所述面积速度流量计内部包括数据传输和数据采集、处理模块，利用流速传感器和液位传感器进行数据采集和处理。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过连接流速传感器和液位传感器，可以实现对非满管流的流量进行实时测量，能够克服现有流量计在非满管流动状态下需要对不同流体介质进行标定、管线尺寸不规则的测量，提高测试精度高，数据误差小；
2、本发明通过将整体结构细小化，使其可以应用于非满管流、河道、明渠等的流量测量；
3、本发明通过设置金属外壳，同时在其接口连接处设置有保护帽和防水垫圈，有效提高使用寿命和防水性能；
4、本发明通过简化结构，优化计量算法，减少不必要的元器件，造价低廉，降低成本。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的悬挂装置立体结构示意图；
图3为本发明的面积速度流量计组成示意图；
图4为本发明的运行流程示意图；
图中：1、悬挂装置；2、数字显示屏；3、电池仓锁；4、等电位连接；5、压力/温度传感器连接口；6、超声波传感器连接口；7、按键；8、接口电缆；9、Goretex膜空气补偿；10、带保护帽的前调制解调器；11、面积速度流量计。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，本发明提供以下技术方案：一种利用超声波多普勒方法测非满管流的面积速度流量计，包括悬挂装置1、数字显示屏2、电池仓锁3、等电位连接4、压力/温度传感器连接口5、超声波传感器连接口6、按键7、接口电缆8、Goretex膜空气补偿9、带保护帽的前调制解调器10和面积速度流量计11；其中，面积速度流量计11的上端安装有悬挂装置1，面积速度流量计11的表面上方安装有数字显示屏2，数字显示屏2的下端设置有按键7，按键7的下方设置有电池仓锁3，面积速度流量计11的一侧下端设置有Goretex膜空气补偿9，Goretex膜空气补偿9的下方安装有等电位连接4，等电位连接4的下方安装有压力/温度传感器连接口5，压力/温度传感器连接口5的下方安装有超声波传感器连接口6，面积速度流量计11的另一侧与按键7对应位置安装有接口电缆8，接口电缆8的下方安装有带保护帽的前调制解调器10。
进一步的，面积速度流量计11在顺流或逆流时均可以使用超声波，采用多普勒原理测量流体速度。
进一步的，面积速度流量计11进行液面高度测量时是使用超声波，采用不同介质反射原理实现的。
进一步的，面积速度流量计11的流量的计算公式为：流量＝截面积*流体速度*时间。
进一步的，等电位连接4、压力/温度传感器连接口5、超声波传感器连接口6和Goretex膜空气补偿9的线束均通过扎带统一扎住管理。
进一步的，面积速度流量计11内部包括数据传输和数据采集、处理模块，利用流速传感器和液位传感器进行数据采集和处理。
进一步的，本发明所述的一种利用超声波多普勒方法测非满管流的面积速度流量计的实现方法，包括以下步骤：
(1)测流速：面积速度流量计11利用多普勒原理测量处非满管内流体速度V；
(2)测液高：使用超声波，采用不同介质反射原理实现对非满管内液体进行液面高度H的测量；
(3)算截面积：面积速度流量计11在管道或河道工作时，由于截面轮廓确定，液面高度H通过测量获得，则截面积A可以算出；
(4)算出流量：流量Q的计算公式为：Q＝A*V*t。
进一步的，面积速度流量计11在顺流或逆流时均可以使用超声波，采用多普勒原理测量流体速度；面积速度流量计11进行液面高度测量时是使用超声波，采用不同介质反射原理实现的；面积速度流量计11的流量的计算公式为：流量＝截面积*流体速度*时间；等电位连接4、压力/温度传感器连接口5、超声波传感器连接口6和Goretex膜空气补偿9的线束均通过扎带统一扎住管理；面积速度流量计11内部包括数据传输和数据采集、处理模块，利用流速传感器和液位传感器进行数据采集和处理。
实施例1
将面积速度流量计11固定悬挂在合适位置，利用流速传感器和液位传感器与面积速度流量计11连接，利用多普勒原理测量处非满管内流体速度V；然后使用超声波，采用不同介质反射原理实现对非满管内液体进行液面高度H的测量；面积速度流量计11在管道或河道工作时，由于管道的截面轮廓确定，因而液面高度H通过测量便可获得，则截面积A可以算出；流量Q的计算公式为：Q＝A*V*t，从而测得非满管的流量，使用便携。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种利用超声波多普勒方法测非满管流的面积速度流量计，其特征在于：包括悬挂装置(1)、数字显示屏(2)、电池仓锁(3)、等电位连接(4)、压力/温度传感器连接口(5)、超声波传感器连接口(6)、按键(7)、接口电缆(8)、Goretex膜空气补偿(9)、带保护帽的前调制解调器(10)和面积速度流量计(11)；其中，所述面积速度流量计(11)的上端安装有悬挂装置(1)，所述面积速度流量计(11)的表面上方安装有数字显示屏(2)，所述数字显示屏(2)的下端设置有按键(7)，所述按键(7)的下方设置有电池仓锁(3)，所述面积速度流量计(11)的一侧下端设置有Goretex膜空气补偿(9)，所述Goretex膜空气补偿(9)的下方安装有等电位连接(4)，所述等电位连接(4)的下方安装有压力/温度传感器连接口(5)，所述压力/温度传感器连接口(5)的下方安装有超声波传感器连接口(6)，所述面积速度流量计(11)的另一侧与按键(7)对应位置安装有接口电缆(8)，所述接口电缆(8)的下方安装有带保护帽的前调制解调器(10)。
2.根据权利要求1所述的一种利用超声波多普勒方法测非满管流的面积速度流量计，其特征在于：所述面积速度流量计(11)在顺流或逆流时均可以使用超声波，采用多普勒原理测量流体速度。
3.根据权利要求1所述的一种利用超声波多普勒方法测非满管流的面积速度流量计，其特征在于：所述面积速度流量计(11)进行液面高度测量时是使用超声波，采用不同介质反射原理实现的。
4.根据权利要求1所述的一种利用超声波多普勒方法测非满管流的面积速度流量计，其特征在于：所述面积速度流量计(11)的流量的计算公式为：流量＝截面积*流体速度*时间。
5.根据权利要求1所述的一种利用超声波多普勒方法测非满管流的面积速度流量计，其特征在于：所述等电位连接(4)、压力/温度传感器连接口(5)、超声波传感器连接口(6)和Goretex膜空气补偿(9)的线束均通过扎带统一扎住管理。
6.根据权利要求1所述的一种利用超声波多普勒方法测非满管流的面积速度流量计，其特征在于：所述面积速度流量计(11)内部包括数据传输和数据采集、处理模块，利用流速传感器和液位传感器进行数据采集和处理。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种利用超声波多普勒方法测非满管流的面积速度流量计的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)测流速：面积速度流量计(11)利用多普勒原理测量处非满管内流体速度V；
(2)测液高：使用超声波，采用不同介质反射原理实现对非满管内液体进行液面高度H的测量；
(3)算截面积：面积速度流量计(11)在管道或河道工作时，由于截面轮廓确定，液面高度H通过测量获得，则截面积A可以算出；
(4)算出流量：流量Q的计算公式为：Q＝A*V*t。
8.根据权利要求7所述的一种利用超声波多普勒方法测非满管流的面积速度流量计的实现方法，其特征在于：所述面积速度流量计(11)在顺流或逆流时均可以使用超声波，采用多普勒原理测量流体速度；所述面积速度流量计(11)进行液面高度测量时是使用超声波，采用不同介质反射原理实现的；所述面积速度流量计(11)的流量的计算公式为：流量＝截面积*流体速度*时间；所述等电位连接(4)、压力/温度传感器连接口(5)、超声波传感器连接口(6)和Goretex膜空气补偿(9)的线束均通过扎带统一扎住管理；所述面积速度流量计(11)内部包括数据传输和数据采集、处理模块，利用流速传感器和液位传感器进行数据采集和处理。
CN201810560547.5A 2018-05-25 2018-05-25 一种利用超声波多普勒方法测非满管流的面积速度流量计 Pending CN109141554A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810560547.5A CN109141554A (zh) 2018-05-25 2018-05-25 一种利用超声波多普勒方法测非满管流的面积速度流量计

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810560547.5A CN109141554A (zh) 2018-05-25 2018-05-25 一种利用超声波多普勒方法测非满管流的面积速度流量计

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109141554A true CN109141554A (zh) 2019-01-04

Family

ID=64801849

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810560547.5A Pending CN109141554A (zh) 2018-05-25 2018-05-25 一种利用超声波多普勒方法测非满管流的面积速度流量计

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109141554A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111220818A (zh) * 2019-12-10 2020-06-02 哈尔滨工程大学 一种标定多普勒海流计测速精度的装置
CN112729420A (zh) * 2020-12-29 2021-04-30 安徽省锐凌计量器制造有限公司 一种非满管流量计及其安装与使用方法

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201672953U (zh) * 2010-04-29 2010-12-15 麦克传感器有限公司 新型液位、压力变送器专用接线盒
CN102279027A (zh) * 2010-03-22 2011-12-14 霍尼韦尔国际公司 具有疏水过滤器的传感器装置
US8215183B2 (en) * 2009-07-03 2012-07-10 Ads Llc Augmented surface sensor for measuring flow velocity
CN102636225A (zh) * 2011-02-14 2012-08-15 张新潮 非满管道超声波流量计
CN102879045A (zh) * 2012-09-25 2013-01-16 天津市求精科技发展有限公司 一种非满管超声波流量计
CN203317837U (zh) * 2013-05-15 2013-12-04 常州市泛亚微透科技有限公司 汽车电气设备防护用膨体聚四氟乙烯膜贴片
CN206930774U (zh) * 2017-06-16 2018-01-26 苏州宝时得电动工具有限公司 一种超声波传感器
CN206930321U (zh) * 2017-06-16 2018-01-26 北方民族大学 非满管超声波流量计
CN107797114A (zh) * 2016-09-02 2018-03-13 法雷奥汽车内部控制（深圳）有限公司 一种用于机动车的超声波传感器
CN207132929U (zh) * 2017-08-11 2018-03-23 北京清环智慧水务科技有限公司 一种流量探头
CN108051036A (zh) * 2017-12-21 2018-05-18 重庆多邦科技股份有限公司 非满管的超声波流量计及超声波流量测量系统

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8215183B2 (en) * 2009-07-03 2012-07-10 Ads Llc Augmented surface sensor for measuring flow velocity
CN102279027A (zh) * 2010-03-22 2011-12-14 霍尼韦尔国际公司 具有疏水过滤器的传感器装置
CN201672953U (zh) * 2010-04-29 2010-12-15 麦克传感器有限公司 新型液位、压力变送器专用接线盒
CN102636225A (zh) * 2011-02-14 2012-08-15 张新潮 非满管道超声波流量计
CN102879045A (zh) * 2012-09-25 2013-01-16 天津市求精科技发展有限公司 一种非满管超声波流量计
CN203317837U (zh) * 2013-05-15 2013-12-04 常州市泛亚微透科技有限公司 汽车电气设备防护用膨体聚四氟乙烯膜贴片
CN107797114A (zh) * 2016-09-02 2018-03-13 法雷奥汽车内部控制（深圳）有限公司 一种用于机动车的超声波传感器
CN206930774U (zh) * 2017-06-16 2018-01-26 苏州宝时得电动工具有限公司 一种超声波传感器
CN206930321U (zh) * 2017-06-16 2018-01-26 北方民族大学 非满管超声波流量计
CN207132929U (zh) * 2017-08-11 2018-03-23 北京清环智慧水务科技有限公司 一种流量探头
CN108051036A (zh) * 2017-12-21 2018-05-18 重庆多邦科技股份有限公司 非满管的超声波流量计及超声波流量测量系统

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111220818A (zh) * 2019-12-10 2020-06-02 哈尔滨工程大学 一种标定多普勒海流计测速精度的装置
CN111220818B (zh) * 2019-12-10 2021-10-19 哈尔滨工程大学 一种标定多普勒海流计测速精度的装置
CN112729420A (zh) * 2020-12-29 2021-04-30 安徽省锐凌计量器制造有限公司 一种非满管流量计及其安装与使用方法
CN112729420B (zh) * 2020-12-29 2022-06-07 安徽省锐凌计量器制造有限公司 一种非满管流量计及其安装与使用方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN206930321U (zh) 非满管超声波流量计
CN108254032A (zh) 河流超声波时差法流量计算方法
CN105157771A (zh) 一种时差式超声波流量测量方法及装置
CN105403265A (zh) 一种自动校正零点漂移的超声水表及其校正方法
CN102207398B (zh) 用于燃油终端结算的超声波流量测量的装置和方法
CN106609661A (zh) 钻井液流量检测装置及方法
CN109141554A (zh) 一种利用超声波多普勒方法测非满管流的面积速度流量计
CN110470860A (zh) 一种时差法超声波风速仪及校准方法
CN207556601U (zh) 一种城市排水管道流量监测装置
CN207600534U (zh) 一种分布式流量测量装置
US20010054308A1 (en) Methods and apparatus for measuring suspended-substance concentrations
CN104792372A (zh) 一种复杂流场井巷的测风方法
CN205373787U (zh) 一种永磁式液态金属流量计
CN209014066U (zh) 一种基于tdc-gp30双通道气体超声波流量计
CN207499826U (zh) 一种随钻钻井液流量监测装置
CN211668585U (zh) 一种实现零点动态实时校准的超声水表
CN208536933U (zh) 一种插入式不满计量超声波流量计
CN212483615U (zh) 一种免安装测量城市管网与自然水系中流速流量测量装置
CN211783654U (zh) 一种低成本无线超声波时差法测流设备
CN211373715U (zh) 一种测定屋顶雨落管流量的测量装置
CN209857977U (zh) 一种应用于明渠小流量、高流速的非满管计量装置
CN209198018U (zh) 机务段燃油发放系统泄漏报警仪
CN112901095A (zh) 一种钻井出口流量非满管在线测量装置和方法
CN110864749A (zh) 一种大口径抗震涡街流量计
CN207148139U (zh) 一种低水位流量测量系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190104