CN114563593B - 一种多普勒超声波流速仪 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多普勒超声波流速仪，包括流速仪本体，所述流速仪本体包括超声波发生器、接收器、长条齿轮和弹性带，所述超声波发生器通过底部的固定板安装在管道的顶部，所述超声波发生器的侧边通过卡环一与弹性带连接，所述弹性带的另一端通过卡环二与接收器的侧边连接，所述接收器的表面通过转轴与支架连接，所述支架的顶部安装有移动套环，所述移动套环的顶部设置有滑板，所述支架的外侧通过十字卡扣与齿条一或者齿条二固定连接，所述齿条一和齿条二的中间均从连接管的内部穿过，该多普勒超声波流速仪将超声波发生器和接收器分离使用，能够监测到更长的范围，测算数据更全面，精度更高，便于调节和校准。

Description

一种多普勒超声波流速仪

技术领域

本发明涉及流速仪技术领域，具体为一种多普勒超声波流速仪。

背景技术

多普勒超声波流速仪主要通过超声信号的传输时间差来计算所穿过的液体流速以及其它参数，因此需要在多个点位进行安装使用。

流速仪计算时需要安装在一定的长度范围内，但是一旦安装完成后，位置就无法进行改变，如果对其中一个流速仪进行位置上的更改，另一组流速仪就需要相应的位置调节，因此常规的测算时为了降低误差和减少工作量往往不会进行位置移动，测算的数据也缺乏对照和检验，另一方面，同一组流速仪安装时的精度较高，需要人工手动校准使其能够完全处于同一直线上，导致前期的校准工作时间更长。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种多普勒超声波流速仪，以解决上述背景技术中提出的问题,本发明将超声波发生器和接收器分离使用，能够监测到更长的范围，测算数据更全面，精度更高，便于调节和校准。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种多普勒超声波流速仪，包括流速仪本体，所述流速仪本体包括超声波发生器、接收器、长条齿轮和弹性带，所述超声波发生器通过底部的固定板安装在管道的顶部，所述超声波发生器的侧边通过卡环一与弹性带连接，所述弹性带的另一端通过卡环二与接收器的侧边连接，所述接收器的表面通过转轴与支架连接，所述支架的顶部安装有移动套环，所述移动套环的顶部设置有滑板，所述支架的外侧通过十字卡扣与齿条一或者齿条二固定连接，所述齿条一和齿条二的中间均从连接管的内部穿过，所述连接管的内部安装有长条齿轮。

本实施例，所述连接管的表面开设有四个条形孔，所述齿条一和齿条二各自从底部或者顶部的两个条形孔内依次穿过，所述长条齿轮的两端通过轴承与连接管的内壁活动连接，所述齿条一和齿条二与长条齿轮相啮合。

本实施例，所述超声波发生器的顶部通过信号线与外部辅助设备连接，所述固定板的底端贴装有橡胶垫，且橡胶垫与管道的顶部完全贴合。

本实施例，所述固定板的两侧通过连接带套设在管道的表面，且连接带的底端通过使用螺丝连接固定。

本实施例，所述接收器的前端设置有海绵垫，所述海绵垫整体呈空心的柱状结构，所述海绵垫的顶部与管道的表面相贴合。

本实施例，所述接收器设置有两个，且均安装在管道的正下方，两个所述接收器以超声波发生器为中轴线相互对称安装。

本实施例，所述移动套环和滑板的内侧均安装有多个滚轮，且每个所述滚轮均与管道的表面相接触。

本实施例，所述齿条一和齿条二相互平行，且齿条一与长条齿轮的底部相啮合，齿条二与长条齿轮的顶部相啮合。

本实施例，所述齿条一和齿条二的末端均设置有限位板，且限位板的高度大于条形孔的高度。

本实施例，所述超声波发生器和连接管处于同一竖直平面上，所述接收器的接收模块部分均指向超声波发生器所在的位置。

本发明的有益效果：本发明的一种多普勒超声波流速仪，包括流速仪本体，所述流速仪本体包括管道、超声波发生器、固定板、连接带、卡环一、弹性带、卡环二、接收器、海绵垫、转轴、支架、十字卡扣、齿条一、齿条二、移动套环、滑板、滚轮、连接管、条形孔、长条齿轮、轴承、信号线、限位板。

1.该多普勒超声波流速仪采用单个超声波发生器和两个接收器组成，可以同时测算液体流向和逆向的速度，利用两组数据的整合即可计算出更加精准的数据，且模块化设计便于后期检修和操控。

2.该多普勒超声波流速仪通过弹性带将超声波发生器和接收器连接，使每个接收器据能够和超声波发生器始终保持在同一直线上，自动校准接收器，使其指向超声波发生器的位置，不需要人工频繁的手动调节接收器的接受指向，对与不同长度的调节工作更加省力快捷精准。

3.该多普勒超声波流速仪通过两个齿条和长条齿轮将两个接收器进行连接，因此当调节其中一个接收器时，另外一个接收器会自动向反向移动远离，从而确保两个接收器相较于超声波发生器处于对称的状态，不需要对两个接收器的距离进行检测，降低了前期准备工作的难度。

附图说明

图1为本发明一种多普勒超声波流速仪的外形的结构示意图；

图2为本发明一种多普勒超声波流速仪的支架部分的结构示意图；

图3为本发明一种多普勒超声波流速仪的移动套环部分的侧面剖视图；

图4为本发明一种多普勒超声波流速仪的连接管部分的爆炸图；

图5为本发明一种多普勒超声波流速仪的超声波发生器的安装图；

图中：1、管道；2、超声波发生器；3、固定板；4、连接带；5、卡环一；6、弹性带；7、卡环二；8、接收器；9、海绵垫；10、转轴；11、支架；12、十字卡扣；13、齿条一；14、齿条二；15、移动套环；16、滑板；17、滚轮；18、连接管；19、条形孔；20、长条齿轮；21、轴承；22、信号线；23、限位板。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

请参阅图1至图5，本发明提供一种技术方案：一种多普勒超声波流速仪，包括流速仪本体，所述流速仪本体包括超声波发生器2、接收器8、长条齿轮20和弹性带6，所述超声波发生器2通过底部的固定板3安装在管道1的顶部，所述超声波发生器2的侧边通过卡环一5与弹性带6连接，所述弹性带6的另一端通过卡环二7与接收器8的侧边连接，所述接收器8的表面通过转轴10与支架11连接，所述支架11的顶部安装有移动套环15，所述移动套环15的顶部设置有滑板16，所述支架11的外侧通过十字卡扣12与齿条一13或者齿条二14固定连接，所述齿条一13和齿条二14的中间均从连接管18的内部穿过，所述连接管18的内部安装有长条齿轮20。

本实施例，所述连接管18的表面开设有四个条形孔19，所述齿条一13和齿条二14各自从底部或者顶部的两个条形孔19内依次穿过，所述长条齿轮20的两端通过轴承21与连接管18的内壁活动连接，所述齿条一13和齿条二14与长条齿轮20相啮合，当对其中一个接收器8进行位置上的调节时，拉动一个接收器8，会带动其中一个齿条移动，同时使长条齿轮20转动，进而使另外一个齿条反向移动，嘴和将另一个接收器8向相反的方向移动，即可实现同步调节，不需要后期再次人工校准两个接收器8的位置。

本实施例，所述超声波发生器2的顶部通过信号线22与外部辅助设备连接，所述固定板3的底端贴装有橡胶垫，且橡胶垫与管道1的顶部完全贴合，安装时先将超声波发生器2固定在顶部，后续的测量以及角度位置的改变均是对接收器8的改变，超声波发生器2则保持固定不动，因此固定板3会通过底部的橡胶垫以及连接带4将超声波发生器2进行加固稳定，防止偏移。

本实施例，所述固定板3的两侧通过连接带4套设在管道1的表面，且连接带4的底端通过使用螺丝连接固定，连接带4将超声波发生器2固定在顶部，且底部的螺丝可以调节连接带4的连接长度，进而根据所测量的管道1的直径进行调节，使该设备能够适用于多种尺寸的管道，使用范围广。

本实施例，所述接收器8的前端设置有海绵垫9，所述海绵垫9整体呈空心的柱状结构，所述海绵垫9的顶部与管道1的表面相贴合，为了确保接收器8能够高效准确的接收超声波信号，因此接收器8需要长时间的指向超声波发生器2所在的位置，当接收器8的角度发生变化时，高弹性的海绵垫9会产生相应的形变以应对角度的变化，时接收器8的接受面在海绵垫9的作用下始终能够高效的与管道1贴合，提高接收的精准度。

本实施例，所述接收器8设置有两个，且均安装在管道1的正下方，两个所述接收器8以超声波发生器2为中轴线相互对称安装，由于多普勒超声波测速仪通过流速对超声波传递速度的影响来测算出液体流速的，因此对称设计可以通过测算出超声波与液体流向同向和逆向两个方向上的数据，两组反向数据能够相互对照验证，从而该结构单次可以计算得出两组数据，提高了测算的效率和准确性。

本实施例，所述移动套环15和滑板16的内侧均安装有多个滚轮17，且每个所述滚轮17均与管道1的表面相接触，利用滚轮17降低移动套环15与管道1表面的摩擦力，从而在拉动移动套环15的时候能够快速省力的将接收器8进行调节，且顶部的滑板16进行了加长，避免移动套环16发生偏移，提高了移动套环16整体的稳定性，确保不会对接收器8的位置产生影响。

本实施例，所述齿条一13和齿条二14相互平行，且齿条一13与长条齿轮20的底部相啮合，齿条二14与长条齿轮20的顶部相啮合，两个齿条相互平行且中心对称，因此单个齿条发生拉动时，通过中间的长条齿轮20使另一个齿条进行反向的移动，最终实现两端的接收器8能够同时反向的移动。

本实施例，所述齿条一13和齿条二14的末端均设置有限位板23，且限位板23的高度大于条形孔19的高度，限位板23可以避免两个接收器8拉动距离过远时从连接管18内脱出的情况。

本实施例，所述超声波发生器2和连接管18处于同一竖直平面上，所述接收器8的接收模块部分均指向超声波发生器2所在的位置，超声波发生器2发射的超声波信号为向底部呈半圆形结构进行扩散，而接收器8指向超声波发生器2能够第一时间接收到信号，且避免散射产生的干扰，利用弹性带6的拉动，以转轴10为支点，可以将接收器8始终指向超声波发生器2，进而确保信号接收的准确度。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种多普勒超声波流速仪，包括流速仪本体，其特征在于：所述流速仪本体包括超声波发生器（2）、接收器（8）、长条齿轮（20）和弹性带（6），所述超声波发生器（2）通过底部的固定板（3）安装在管道（1）的顶部，所述超声波发生器（2）的侧边通过卡环一（5）与弹性带（6）连接，所述弹性带（6）的另一端通过卡环二（7）与接收器（8）的侧边连接，所述接收器（8）的表面通过转轴（10）与支架（11）连接，所述支架（11）的顶部安装有移动套环（15），所述移动套环（15）的顶部设置有滑板（16），所述支架（11）的外侧通过十字卡扣（12）与齿条一（13）或者齿条二（14）固定连接，所述齿条一（13）和齿条二（14）的中间均从连接管（18）的内部穿过，所述连接管（18）的内部安装有长条齿轮（20），所述接收器（8）设置有两个，且均安装在管道（1）的正下方，两个所述接收器（8）以超声波发生器（2）为中轴线相互对称安装。

2.根据权利要求1所述的一种多普勒超声波流速仪，其特征在于：所述连接管（18）的表面开设有四个条形孔（19），所述齿条一（13）和齿条二（14）各自从底部或者顶部的两个条形孔（19）内依次穿过，所述长条齿轮（20）的两端通过轴承（21）与连接管（18）的内壁活动连接，所述齿条一（13）和齿条二（14）与长条齿轮（20）相啮合。

3.根据权利要求1所述的一种多普勒超声波流速仪，其特征在于：所述超声波发生器（2）的顶部通过信号线（22）与外部辅助设备连接，所述固定板（3）的底端贴装有橡胶垫，且橡胶垫与管道（1）的顶部完全贴合。

4.根据权利要求1所述的一种多普勒超声波流速仪，其特征在于：所述固定板（3）的两侧通过连接带（4）套设在管道（1）的表面，且连接带（4）的底端通过使用螺丝连接固定。

5.根据权利要求1所述的一种多普勒超声波流速仪，其特征在于：所述接收器（8）的前端设置有海绵垫（9），所述海绵垫（9）整体呈空心的柱状结构，所述海绵垫（9）的顶部与管道（1）的表面相贴合。

6.根据权利要求1所述的一种多普勒超声波流速仪，其特征在于：所述移动套环（15）和滑板（16）的内侧均安装有多个滚轮（17），且每个所述滚轮（17）均与管道（1）的表面相接触。

7.根据权利要求2所述的一种多普勒超声波流速仪，其特征在于：所述齿条一（13）和齿条二（14）相互平行，且齿条一（13）与长条齿轮（20）的底部相啮合，齿条二（14）与长条齿轮（20）的顶部相啮合。

8.根据权利要求2所述的一种多普勒超声波流速仪，其特征在于：所述齿条一（13）和齿条二（14）的末端均设置有限位板（23），且限位板（23）的高度大于条形孔（19）的高度。

9.根据权利要求1所述的一种多普勒超声波流速仪，其特征在于：所述超声波发生器（2）和连接管（18）处于同一竖直平面上，所述接收器（8）的接收模块部分均指向超声波发生器（2）所在的位置。

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