CN116608914A - 一种矿用便携式超声波流量计 - Google Patents

Abstract

本发明属于管道流量测量技术领域，尤其是涉及一种矿用便携式超声波流量计，包括超声波流量计主体和两个测量传感组件，两个测量传感组件的外壁均活动套接有L形板，L形板的外壁开设有螺纹孔，且螺纹孔的孔壁螺纹连接有固定螺栓。本发明使矿用便捷式超声波流量计在不同测量方式中均具有便捷拆装测量传感组件的能力，不需要费力耗时地通过绳索捆扎，进而能够有效提高管道内流体流量测量的便捷性和效率，而且矿用便捷式超声波流量计不仅具有被测管道内流场稳定性检测的功能，还具有不稳定流场纠正和测量管道表面清洁的功能，并能够避免超声波流量计测量时超声波被过多介质所干扰，有效提高便捷式超声波流量计测量结果的准确性。

Description

一种矿用便携式超声波流量计

技术领域

本发明属于管道流量测量技术领域，尤其是涉及一种矿用便携式超声波流量计。

背景技术

超声波流量计是通过检测流体流动对超声束的作用以测量流量的仪表，采用先进的多脉冲技术、信号数字化处理技术及纠错技术，使测量结果更加的准确，被广泛的应用于各大领域，尤其是在矿内使用，另外在煤矿井下的给水、排水、排浆、通风、排瓦斯气体等五个方面常采用钢衬聚氨酯耐磨管道，该管道是在金属管道的内表面，衬上一定厚度的聚氨酯防腐耐磨材料，使其具有金属管道的强度，又具备优异的防腐耐磨性能。

目前矿井下钢衬聚氨酯耐磨管道大多通过支架安装在矿井内壁上，尽量避免矿井地面积水对钢衬聚氨酯耐磨管道的影响，但两个安装支架中间位置的钢衬聚氨酯耐磨管道受重力影响容易弯曲，进而导致管道内流体的流场不稳定，并影响便捷式超声波流量计测量数据的精准度，此外矿井内高温高湿环境依然会造成钢衬聚氨酯耐磨管道表面金属锈蚀，而且矿井内粉尘随着湿润空气累积在钢衬聚氨酯耐磨管道表面，随着灰尘积累增加，造成便捷式超声波流量计在测量过程中超声波传播介质环境改变较大，进而影响超声波流量计测量的准确性，而且现有便捷式超声波流量计的两个测量端在管道上测量时还需要通过绳索捆系固定，导致测量端拆装过程较为不便，影响管道内流体流量测量的便捷性和效率。

为此，我们提出一种矿用便携式超声波流量计来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种矿用便携式超声波流量计。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：一种矿用便携式超声波流量计，包括超声波流量计主体和两个测量传感组件，两个所述测量传感组件的外壁均活动套接有L形板，所述L形板的外壁开设有螺纹孔，且螺纹孔的孔壁螺纹连接有固定螺栓，两个所述L形板的外壁分别固定连接有第一弧形环和第二弧形环，所述第一弧形环和第二弧形环的内壁均固定连接有防滑橡胶垫，所述第一弧形环的外壁开设有弧形移动通孔，所述弧形移动通孔的孔壁活动连接有U形卡块，所述U形卡块的内壁连接有两个橡胶块，所述橡胶块的外壁与第一弧形环的外壁接触，所述U形卡块与第一弧形环相对的一侧共同固定连接有连接机构，所述第一弧形环的下表面固定连接有支撑块，所述支撑块的下表面固定连接有管道检测机构，所述第一弧形环和第二弧形环的外壁分别固定连接有长板和短板，所述长板和短板的上表面均开设有矩形通孔，且矩形通孔的孔壁固定连接有管道清洁机构。

在上述的一种矿用便携式超声波流量计中，所述连接机构包括与U形卡块外壁固定连接的连接筒，所述连接筒的内壁滑动连接有延伸杆，所述延伸杆的外壁与第二弧形环外壁固定连接，所述延伸杆的侧端固定连接有第一导电块，所述连接筒的内壁固定连接有第二导电块，所述连接筒的外壁开设有矩形穿线孔。

在上述的一种矿用便携式超声波流量计中，所述管道检测机构包括支撑块下表面固定连接的连接罩，所述连接罩的内壁固定连接有空心绝缘球，所述空心绝缘球的顶端内壁固定连接有挡环，所述连接罩的外壁固定连接有提示灯和总控开关，所述连接罩的内壁固定连接有密封环，所述密封环的内壁固定连接有L形导电尖杆，所述L形导电尖杆的顶端穿过连接罩的外壁，所述空心绝缘球的内壁填充有导电液层，所述导电液层的上表面漂浮有绝缘浮板，所述绝缘浮板的侧壁开设有与空心绝缘球内壁相配合的弧形导向面，所述绝缘浮板的上表面中间位置开设有固定通孔，且固定通孔的孔壁固定连接有连接导电尖杆，所述L形导电尖杆和连接导电尖杆的尖端相互接触，所述空心绝缘球的底端固定嵌设有通电块，所述空心绝缘球的外壁固定连接有纠正机构。

在上述的一种矿用便携式超声波流量计中，所述纠正机构包括与空心绝缘球外壁固定连接的连接绳，所述连接绳的外壁固定连接有踏板，所述踏板的顶端固定连接有电动推杆，所述电动推杆的顶端固定连接有顶板，所述顶板的上表面固定连接有防护橡胶片。

在上述的一种矿用便携式超声波流量计中，所述管道清洁机构包括导杆，所述导杆的杆壁活动套接有移动板，所述移动板外壁固定连接有直线往复电机，所述导杆的两端分别与相邻矩形通孔内壁固定连接，所述移动板的下表面固定连接有弧形块，所述弧形块的内壁固定连接有多个伸缩杆，所述伸缩杆的底端固定连接有连接片，所述连接片的两端均通过螺栓固定连接有连接条，两个所述连接条的外壁共同固定连接有打磨片，所述连接条的外壁开设有与螺栓相配合的沉孔，所述伸缩杆的杆壁活动套接有连接弹簧，所述连接弹簧的两端分别与弧形块内壁和连接片的外壁固定连接。

在上述的一种矿用便携式超声波流量计中，两个所述直线往复电机的外壁分别与相邻长板和短板的上表面固定连接。

在上述的一种矿用便携式超声波流量计中，所述延伸杆的杆壁活动套接有复位弹簧，所述延伸杆外露部与短板长度之和与长板的长度相同。

在上述的一种矿用便携式超声波流量计中，所述超声波流量计主体的外壁固定连接有挂绳，所述第一弧形环和长板的上表面共同固定连接有锂电池组件。

与现有的技术相比，一种矿用便携式超声波流量计的优点在于：

通过设置的第一弧形环、第二弧形环和L形板，当需要对矿井下钢衬聚氨酯耐磨管道内流体进行流量测量时，在便捷式超声波流量计采用V形测量法过程中，直接把第一弧形环和第二弧形环对齐放置在管道上，并在防滑橡胶垫摩擦力配合下保证两个测量传感组件稳定，若采用Z形测量法时，通过使第二弧形环旋转180度，第一弧形环和第二弧形环相互配合能够包裹管道表面而能够自动限位两个测量传感组件，该机构使矿用便捷式超声波流量计在不同测量方式中均具有便捷拆装测量传感组件的能力，不需要费力耗时地通过绳索捆扎，进而能够有效提高管道内流体流量测量的便捷性和效率。

通过设置的管道检测机构和纠正机构，当矿用便捷式超声波流量计的第一弧形环和第二弧形环放置在钢衬聚氨酯耐磨管道后，管道检测机构能够自动检测管道内流体流场是否稳定，若不稳定通过纠正机构进行自动纠正，使便捷式超声波流量计能够在流体流场稳定的情况下精准测量，该机构使矿用便捷式超声波流量计不仅具有被测管道内流场稳定性检测的功能，还具有不稳定流场纠正的功能，能够有效提高便捷式超声波流量计测量结果的准确性。

通过设置的管道清洁机构和连接机构，当矿用便捷式超声波流量计确定在管道的测量位置后，通过连接机构启动管道清洁机构，管道清洁机构的打磨片在管道测量位置表面往复移动摩擦，去除管道测量位置表面附着的灰尘和杂质，最后使两个测量传感组件表面直接与钢衬聚氨酯耐磨管道表面接触，避免超声波在其他介质传播时因传播速度不同造成超声波流量计测量不准确的情况，该机构使矿用便捷式超声波流量计具有测量管道表面清洁的功能，避免超声波流量计测量时超声波被过多介质所干扰，进一步有效提高便捷式超声波流量计测量结果的准确性。

附图说明

图1是本发明提供的一种矿用便携式超声波流量计的结构示意图；

图2是本发明提供的一种矿用便携式超声波流量计中管道清洁机构的结构示意图；

图3是本发明提供的一种矿用便携式超声波流量计中第一弧形环侧视的结构示意图；

图4是本发明提供的一种矿用便携式超声波流量计中U形卡块的结构示意图；

图5是本发明提供的一种矿用便携式超声波流量计中管道检测机构的结构示意图；

图6是本发明提供的一种矿用便携式超声波流量计中连接机构的结构示意图。

图中：1超声波流量计主体、2测量传感组件、3L形板、4固定螺栓、5第一弧形环、6连接机构、61连接筒、62延伸杆、63第一导电块、64第二导电块、65矩形穿线孔、7管道检测机构、71连接罩、72空心绝缘球、73挡环、74提示灯、75总控开关、76密封环、77L形导电尖杆、78导电液层、79绝缘浮板、710连接导电尖杆、711通电块、8管道清洁机构、81导杆、82移动板、83直线往复电机、84弧形块、85伸缩杆、86连接片、87连接条、88打磨片、89连接弹簧、9纠正机构、91连接绳、92踏板、93电动推杆、94顶板、95防护橡胶片、10第二弧形环、11防滑橡胶垫、12弧形移动通孔、13U形卡块、14橡胶块、15支撑块、16长板、17短板、18复位弹簧、19挂绳、20锂电池组件。

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。

如图1-图6所示，一种矿用便携式超声波流量计，包括超声波流量计主体1和两个测量传感组件2，两个测量传感组件2的外壁均活动套接有L形板3，L形板3的外壁开设有螺纹孔，且螺纹孔的孔壁螺纹连接有固定螺栓4，两个L形板3的外壁分别固定连接有第一弧形环5和第二弧形环10，第一弧形环5和第二弧形环10的内壁均固定连接有防滑橡胶垫11，第一弧形环5的外壁开设有弧形移动通孔12，弧形移动通孔12的孔壁活动连接有U形卡块13，U形卡块13的内壁连接有两个橡胶块14，橡胶块14的外壁与第一弧形环5的外壁接触，第一弧形环5的下表面固定连接有支撑块15。

支撑块15的下表面固定连接有管道检测机构7，管道检测机构7包括支撑块15下表面固定连接的连接罩71，连接罩71的内壁固定连接有空心绝缘球72，空心绝缘球72的顶端内壁固定连接有挡环73，连接罩71的外壁固定连接有提示灯74和总控开关75，连接罩71的内壁固定连接有密封环76，密封环76的内壁固定连接有L形导电尖杆77，L形导电尖杆77的顶端穿过连接罩71的外壁，空心绝缘球72的内壁填充有导电液层78，导电液层78的上表面漂浮有绝缘浮板79，绝缘浮板79的侧壁开设有与空心绝缘球72内壁相配合的弧形导向面，绝缘浮板79的上表面中间位置开设有固定通孔，且固定通孔的孔壁固定连接有连接导电尖杆710，L形导电尖杆77和连接导电尖杆710的尖端相互接触，空心绝缘球72的底端固定嵌设有通电块711，该机构使矿用便捷式超声波流量计不仅具有被测管道内流场稳定性检测的功能。

第一弧形环5和第二弧形环10的外壁分别固定连接有长板16和短板17，长板16和短板17的上表面均开设有矩形通孔，且矩形通孔的孔壁固定连接有管道清洁机构8，管道清洁机构8包括导杆81，导杆81的杆壁活动套接有移动板82，移动板82外壁固定连接有直线往复电机83，导杆81的两端分别与相邻矩形通孔内壁固定连接，移动板82的下表面固定连接有弧形块84，弧形块84的内壁固定连接有多个伸缩杆85，伸缩杆85的底端固定连接有连接片86，连接片86的两端均通过螺栓固定连接有连接条87，两个连接条87的外壁共同固定连接有打磨片88，连接条87的外壁开设有与螺栓相配合的沉孔，伸缩杆85的杆壁活动套接有连接弹簧89，连接弹簧89的两端分别与弧形块84内壁和连接片86的外壁固定连接，两个直线往复电机83的外壁分别与相邻长板16和短板17的上表面固定连接，该机构使矿用便捷式超声波流量计具有测量管道表面清洁的功能，避免超声波流量计测量时超声波被过多介质干扰，进一步有效提高便捷式超声波流量计测量结果的准确性。

U形卡块13与第一弧形环5相对的一侧共同固定连接有连接机构6，连接机构6包括与U形卡块13外壁固定连接的连接筒61，连接筒61的内壁滑动连接有延伸杆62，延伸杆62的杆壁活动套接有复位弹簧18，延伸杆62外露部与短板17长度之和与长板16的长度相同，复位弹簧18能够把压缩后的延伸杆62复位到最外侧，延伸杆62的外壁与第二弧形环10外壁固定连接，延伸杆62的侧端固定连接有第一导电块63，连接筒61的内壁固定连接有第二导电块64，连接筒61的外壁开设有矩形穿线孔65，连接机构6能够方便旋转第二弧形环10，而且还能够控制管道清洁机构8。

空心绝缘球72的外壁固定连接有纠正机构9，纠正机构9包括与空心绝缘球72外壁固定连接的连接绳91，连接绳91的外壁固定连接有踏板92，踏板92的顶端固定连接有电动推杆93，电动推杆93的顶端固定连接有顶板94，顶板94的上表面固定连接有防护橡胶片95，该机构能够纠正管道内流体的流场稳定性，保证便捷式超声波流量计测量的精准度。

超声波流量计主体1的外壁固定连接有挂绳19，挂绳19能够方便把超声波流量计主体1挂在工作人员胸前，并方便工作人员携带和操作，第一弧形环5和长板16的上表面共同固定连接有锂电池组件20，锂电池组件20能够对上述通电设备供电，且相关电路连接为现有技术，在此不再赘述。

现对本发明的操作原理做如下描述：当矿用便捷式超声波流量计确定在管道的测量位置后，首先推动第二弧形环10靠近第一弧形环5，而且第一导电块63和第二导电块64接触，复位弹簧18压缩蓄能，并使两个管道清洁机构8位于测量传感组件2在管道表面的测量位置上，此时打磨片88在连接弹簧89的弹力推动下紧贴管道表面，同时两个往复直线电机带动连接板在导杆81上往复移动，进而通过弧形块84、伸缩杆85和连接片86带动打磨片88在管道测量位置表面往复移动摩擦，去除管道测量位置表面附着的灰尘和杂质，最后使两个测量传感组件2表面直接与钢衬聚氨酯耐磨管道表面接触，避免管道表面附着其他物质造成超声波传播介质过于复杂，并且避免超声波在其它介质传播时因传播速度不同造成超声波流量计测量不准确的情况，该机构使矿用便捷式超声波流量计具有测量管道表面清洁的功能，避免超声波流量计测量时超声波被过多介质干扰，进一步有效提高便捷式超声波流量计测量结果的准确性。

当需要对矿井下钢衬聚氨酯耐磨管道内流体进行流量测量时，首先将便捷式超声波流量计的两个测量传感组件2安装在内径与管道外径匹配的第一弧形环5和第二弧形环10上的L形板3中，并通过固定螺栓4固定，接着便捷式超声波流量计采用V形测量法时，直接把第一弧形环5和第二弧形环10对齐放置在钢衬聚氨酯耐磨管道上，并在防滑橡胶垫11摩擦力配合下保证两个测量传感组件2稳定，使两个测量传感组件2在同一水平线上放置，若便捷式超声波流量计采用Z形测量法时，通过连接机构6使U形卡块13在第一弧形环5上的弧形移动通孔12内滑动，并带动第二弧形环10旋转180度，此时第二弧形环10通过L形板3带动另一个测量传感组件2旋转到钢衬聚氨酯耐磨管道底部，第一弧形环5和第二弧形环10相互配合能够包裹管道表面而能够自动限位两个测量传感组件2，并不需要额外通过绳索固定，而且两个测量传感组件2处于同一竖直平面上，该机构使矿用便捷式超声波流量计在不同测量方式中均具有便捷拆装测量传感组件2的能力，不需要费力耗时地通过绳索捆扎，进而能够有效提高管道内流体流量测量的便捷性和效率。

当矿用便捷式超声波流量计的第一弧形环5和第二弧形环10放置在钢衬聚氨酯耐磨管道后，接着把纠正机构9移动到流量计测量位置管道的正下方，而且通过脚掌踩踏踏板92进行稳固，若钢衬聚氨酯耐磨管道受重力弯曲造成管道倾斜时，此时连接罩71内L形导电尖杆77随之倾斜，而空心绝缘球72内导电液层78的液面受重力影响而始终水平，进而导致L形导电尖杆77与连接导电尖杆710尖端连接处断开，使提示灯74断电熄灭，并提醒工作人员此时管道倾斜造成流体的流场不稳定，同时同一电路的电动推杆93通电缓慢延伸，然后推动顶板94和防护橡胶片95靠近钢衬聚氨酯耐磨管道，最后向上顶起钢衬聚氨酯耐磨管道，使钢衬聚氨酯耐磨管道通过支撑达到水平状态，此时管道水平后使L形导电尖杆77和连接导电尖杆710再次接触，提示灯74亮起，而且电动推杆93断电保持支撑长度继续支撑钢衬聚氨酯耐磨管道，使便捷式超声波流量计能够在流体流场稳定的情况下精准测量，该机构使矿用便捷式超声波流量计不仅具有被测管道内流场稳定性检测的功能，还具有不稳定流场纠正的功能，能够有效提高便捷式超声波流量计测量结果的准确性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种矿用便携式超声波流量计，包括超声波流量计主体（1）和两个测量传感组件（2），其特征在于，两个所述测量传感组件（2）的外壁均活动套接有L形板（3），所述L形板（3）的外壁开设有螺纹孔，且螺纹孔的孔壁螺纹连接有固定螺栓（4），两个所述L形板（3）的外壁分别固定连接有第一弧形环（5）和第二弧形环（10），所述第一弧形环（5）和第二弧形环（10）的内壁均固定连接有防滑橡胶垫（11），所述第一弧形环（5）的外壁开设有弧形移动通孔（12），所述弧形移动通孔（12）的孔壁活动连接有U形卡块（13），所述U形卡块（13）的内壁连接有两个橡胶块（14），所述橡胶块（14）的外壁与第一弧形环（5）的外壁接触，所述U形卡块（13）与第一弧形环（5）相对的一侧共同固定连接有连接机构（6），所述第一弧形环（5）的下表面固定连接有支撑块（15），所述支撑块（15）的下表面固定连接有管道检测机构（7），所述第一弧形环（5）和第二弧形环（10）的外壁分别固定连接有长板（16）和短板（17），所述长板（16）和短板（17）的上表面均开设有矩形通孔，且矩形通孔的孔壁固定连接有管道清洁机构（8）。

2.根据权利要求1所述的一种矿用便携式超声波流量计，其特征在于，所述连接机构（6）包括与U形卡块（13）外壁固定连接的连接筒（61），所述连接筒（61）的内壁滑动连接有延伸杆（62），所述延伸杆（62）的外壁与第二弧形环（10）外壁固定连接，所述延伸杆（62）的侧端固定连接有第一导电块（63），所述连接筒（61）的内壁固定连接有第二导电块（64），所述连接筒（61）的外壁开设有矩形穿线孔（65）。

3.根据权利要求1所述的一种矿用便携式超声波流量计，其特征在于，所述管道检测机构（7）包括支撑块（15）下表面固定连接的连接罩（71），所述连接罩（71）的内壁固定连接有空心绝缘球（72），所述空心绝缘球（72）的顶端内壁固定连接有挡环（73），所述连接罩（71）的外壁固定连接有提示灯（74）和总控开关（75），所述连接罩（71）的内壁固定连接有密封环（76），所述密封环（76）的内壁固定连接有L形导电尖杆（77），所述L形导电尖杆（77）的顶端穿过连接罩（71）的外壁，所述空心绝缘球（72）的内壁填充有导电液层（78），所述导电液层（78）的上表面漂浮有绝缘浮板（79），所述绝缘浮板（79）的侧壁开设有与空心绝缘球（72）内壁相配合的弧形导向面，所述绝缘浮板（79）的上表面中间位置开设有固定通孔，且固定通孔的孔壁固定连接有连接导电尖杆（710），所述L形导电尖杆（77）和连接导电尖杆（710）的尖端相互接触，所述空心绝缘球（72）的底端固定嵌设有通电块（711），所述空心绝缘球（72）的外壁固定连接有纠正机构（9）。

4.根据权利要求3所述的一种矿用便携式超声波流量计，其特征在于，所述纠正机构（9）包括与空心绝缘球（72）外壁固定连接的连接绳（91），所述连接绳（91）的外壁固定连接有踏板（92），所述踏板（92）的顶端固定连接有电动推杆（93），所述电动推杆（93）的顶端固定连接有顶板（94），所述顶板（94）的上表面固定连接有防护橡胶片（95）。

5.根据权利要求1所述的一种矿用便携式超声波流量计，其特征在于，所述管道清洁机构（8）包括导杆（81），所述导杆（81）的杆壁活动套接有移动板（82），所述移动板（82）外壁固定连接有直线往复电机（83），所述导杆（81）的两端分别与相邻矩形通孔内壁固定连接，所述移动板（82）的下表面固定连接有弧形块（84），所述弧形块（84）的内壁固定连接有多个伸缩杆（85），所述伸缩杆（85）的底端固定连接有连接片（86），所述连接片（86）的两端均通过螺栓固定连接有连接条（87），两个所述连接条（87）的外壁共同固定连接有打磨片（88），所述连接条（87）的外壁开设有与螺栓相配合的沉孔，所述伸缩杆（85）的杆壁活动套接有连接弹簧（89），所述连接弹簧（89）的两端分别与弧形块（84）内壁和连接片（86）的外壁固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种矿用便携式超声波流量计，其特征在于，两个所述直线往复电机（83）的外壁分别与相邻长板（16）和短板（17）的上表面固定连接。

7.根据权利要求2所述的一种矿用便携式超声波流量计，其特征在于，所述延伸杆（62）的杆壁活动套接有复位弹簧（18），所述延伸杆（62）外露部与短板（17）长度之和与长板（16）的长度相同。

8.根据权利要求1所述的一种矿用便携式超声波流量计，其特征在于，所述超声波流量计主体（1）的外壁固定连接有挂绳（19），所述第一弧形环（5）和长板（16）的上表面共同固定连接有锂电池组件（20）。