CN201637444U - 集流式超声流量计 - Google Patents
集流式超声流量计 Download PDFInfo
- Publication number
- CN201637444U CN201637444U CN2009202458409U CN200920245840U CN201637444U CN 201637444 U CN201637444 U CN 201637444U CN 2009202458409 U CN2009202458409 U CN 2009202458409U CN 200920245840 U CN200920245840 U CN 200920245840U CN 201637444 U CN201637444 U CN 201637444U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pipe nipple
- collecting type
- type ultrasonic
- short
- phase detector
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
一种集流式超声流量计，包括外护管、设置与外护管内的电池短节、电路短节以及测量短节，测量短节包括按顺流和逆流方向分别设置有两个超声波传感器，两个超声波传感器之间有进水口，测量短节的一端设有出水口，电路短节包括与超声波传感器依次连接的放大电路、比较器、鉴相器、AD转换器、单片机以及存储器；比较器的比较对象是固定电压；电池短节给电路短节及测量短节供电。
Description
技术领域
本实用新型涉及流量检测领域，具体涉及一种集流式超声流量计。
背景技术
石油勘探领域中，经常需要测量流量参数，流量计就是一种常用的流量检测仪器。传统的流量仪器是一种应力式流量计，这种流量计具有测量精度不高的问题，传统应力式流量计的测量精度在满量程范围最多只能到达1％；其次传统应力式流量计由于管径的线性限制要测量大流量就必须增大管径，而增大管径小流量的测量必然不准，甚至于对小流量没有反应，因此量程受限较大。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种集流式超声流量计，其解决了背景技术中测量精度不高以及量程相对较小的技术问题。
本实用新型一种集流式超声流量计的流量测量简要原理如下：
当声波在液体中平行于液体流动方向传播时，其总的传播速度是静止液体中的声速与液体流速的线性合成，于是在一固定的距离L上，声波顺流传播与逆流传播所用的时间必然不同，测得该时间差及静止液体中的声速，即可推算出流速，并进一步折算成流量。
本实用新型的技术解决方案是：
一种集流式超声流量计，包括外护管、设置与外护管内的电池短节、电路短节以及测量短节，其特殊之处在于：所述测量短节包括按顺流和逆流方向分别设置有两个超声波传感器，两个超声波传感器之间有进水口，测量短节的一端设有出水口，所述电路短节包括与超声波传感器依次连接的放大电路、比较器、鉴相器、AD转换器、单片机以及存储器；所述比较器的比较对象是固定电压；所述电池短节给电路短节及测量短节供电。
上述鉴相器与AD转换器之间还设置滤波器，该滤波器能达到平坦的滤波效果。
上述滤波器为二阶低通滤波器。
上述鉴相器为74AHCT74组成的鉴相器。
上述超声波传感器的探头为固态压铸的探头，而不是一般的充液体(一般为硅油)探头。
上述单片机为PIC16C77单片机，该单片机的性能稳定，是一款经典产品。不但省电而且在运行时不易出错造成死机。
本实用新型的优点在于：
1、结构简单，该井下流量计只包括外护管、电池短节、电路短节、超声测量管、超声探头组成
2、精度高，最高精度可达1‰，从根本上改变了传统应力式流量计测量精度不高的问题，传统应力式流量计的测量精度在满量程范围最多只能到达1％。
3、量程大最大可到1000M3/D，而且小流量的测量不受太大影响。传统应力式流量计由于管径的线性限制要测量大流量就必须增大管径，而增大管径小流量的测量必然不准，甚至于对小流量没有反应，超声流量计的发明从根本上解决了这一问题，最小可测量1M3/D，最大可以测量1000M3/D。
4、电路方面采取74AHCT74组成的鉴相器最高频率可达40MHZ。
5、电路方面还采用了特殊的二阶低通滤波器达到了最平坦的的滤波效果从而保证了流量的连续性和平稳性。
6、在传感器的安装方面采用了最新的超声传感器安装方法(该方法已申报专利)保证了压力损失的最小和注水流量的最大。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型流测量电路部分的原理框图；
具体实施方式
本实用新型的测量管内按顺流及逆流方向分别安装两个超声波传感器，分时交替完成超声波的发射、接收工作，测量流速、声速等相关量，集流式流量计所使用的超声波频率为1.38MHz。
具体的数学原理推导：
设水流的速度为：V水
声音在水中的传播速度为：V声
两个超声波传感器之间的距离为：L
传播的时间差为：Δt
显然的：L/(V声-V水)-L/(V声+V水)＝Δt其中V声、Δt、L三个量均可以测出，所以V水很容易便可得到。
参见图1及2，一种集流式超声流量计，包括外护管1、设置与外护管1内的电池短节2以及电路短节3、测量短节4，其特征在于：所述测量短节4包括按顺流和逆流方向分别设置两个超声波传感器41；两个超声波传感器之间设有进水口42，测量短节的一端设有出水口43，所述电路短节3设置有与超声波传感器依次连接的放大电路31、比较器32、鉴相器33、AD转换器34、单片机35以及存储器36；所述比较器32的比较对象是固定电压；所述电池短节2给电路短节3及测量短节4供电。鉴相器33与AD转换器34之间还设置滤波器。该滤波器能达到平坦的滤波效果。滤波器为二阶低通滤波器。鉴相器33为74AHCT74组成的鉴相器。超声波传感器41的探头为固态压铸的探头。单片机34为PIC16C77单片机。
本实用新型所有注入地层的水，必须从流量计中心的直管段流过；然后通过出水口流入地层。仪器工作时先设采样间隔，下井时采用特制的钢丝，将仪器放入井下配水器位置，然后使仪器的测量短节4置于配水器的芯子中，当水从后直管进入流过超声波传感器41，两个超声波传感器41同时发波，由于顺流和逆流的传播速度不一致必然导致两个超声波传感器41的接收时间不同经过前级的放大电路31后，进入比较器32与固定电压进行比较；而后进入鉴相器33，通过鉴相器33取出时间差，从鉴相器33出来后进入二阶低通滤波器、AD转换器34将模拟信号转变为数字信号从而进入单片机35，再经处理后转变成流量数据；再存入存储器中。测量完成后从井里起出仪器使用超声流量计回放软件进行回放，回放时用直读仪将仪器和PC机或回放仪相连接，从而得到测量的流量值。
Claims (6)
1.一种集流式超声流量计，包括外护管、设置与外护管内的电池短节、电路短节以及测量短节，其特征在于：所述测量短节包括按顺流和逆流方向分别设置两个超声波传感器；所述电路短节包括与超声波传感器依次连接的放大电路、比较器、鉴相器、AD转换器、单片机以及存储器；所述比较器的比较对象是固定电压；所述电池短节给电路短节及测量短节供电。
2.根据权利要求1所述集流式超声流量计，其特征在于：所述鉴相器与AD转换器之间还设置滤波器。
3.根据权利要求2所述集流式超声流量计，其特征在于：所述滤波器为二阶低通滤波器。
4.根据权利要求1～3中任一权利要求所述集流式超声流量计，其特征在于：所述鉴相器为74AHCT74组成的鉴相器。
5.根据权利要求4所述集流式超声流量计，其特征在于：所述超声波传感器的探头为固态压铸的探头。
6.根据权利要求5所述集流式超声流量计，其特征在于：所述单片机为PIC16C77单片机。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009202458409U CN201637444U (zh) | 2009-12-17 | 2009-12-17 | 集流式超声流量计 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009202458409U CN201637444U (zh) | 2009-12-17 | 2009-12-17 | 集流式超声流量计 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN201637444U true CN201637444U (zh) | 2010-11-17 |
Family
ID=43081945
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2009202458409U Expired - Lifetime CN201637444U (zh) | 2009-12-17 | 2009-12-17 | 集流式超声流量计 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN201637444U (zh) |
-
2009
- 2009-12-17 CN CN2009202458409U patent/CN201637444U/zh not_active Expired - Lifetime
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2500751B1 (en) | Siphon drainage type rainfall remote-measurement device and method with self-compensation function | |
| CN103344288A (zh) | 一种基于零点分析的时差式超声波流量计测量方法 | |
| CN109506727A (zh) | 一种超声波流量测量方法及低功耗超声波流量计 | |
| CN102175130B (zh) | 一种界面波动含气液膜厚度实时测量装置及测量方法 | |
| CN103994793A (zh) | 基于双持气率计的多相流量测量方法及测量装置 | |
| CN203214053U (zh) | 一种用于测量井下多相流中各相流量的测量装置 | |
| CN101162165A (zh) | 基于电容传感器与标准文丘里管的低含气率气液两相流测量装置 | |
| CN106643937A (zh) | 一种基于超声波流量计的流量测量方法及装置 | |
| CN107328447A (zh) | 井口气液两相流量计量方法及装置 | |
| US20190219429A1 (en) | Ultrasonic flowmeter and method using partial flow measurements | |
| CN104155365A (zh) | 一种隧道衬砌混凝土脱空的检测方法及装置 | |
| CN201032457Y (zh) | 基于标准文丘里管与涡街流量计的低含气率气液两相流测量装置 | |
| CN102519556B (zh) | 一种大口径电磁流量计在线校准的方法 | |
| CN104314551A (zh) | 自动选井多相流量计量装置 | |
| CN104458108B (zh) | 一种强磁场下液态金属管道流磁流体压降测量方法 | |
| CN201637444U (zh) | 集流式超声流量计 | |
| CN203385698U (zh) | 一种隧道衬砌混凝土脱空的检测装置 | |
| CN1667370A (zh) | 一种利用量水仪的量水方法 | |
| CN104265276A (zh) | 基于电阻率示踪剂的流量测量方法及流量计 | |
| CN209857977U (zh) | 一种应用于明渠小流量、高流速的非满管计量装置 | |
| CN211373715U (zh) | 一种测定屋顶雨落管流量的测量装置 | |
| CN209117096U (zh) | 一种低功耗超声波流量计 | |
| CN203534932U (zh) | 粘度计的测量组件和便携式粘度计 | |
| CN203534643U (zh) | 矿用旋进漩涡流量传感器 | |
| CN105783984A (zh) | 利用光纤探针法测量气液两相流的方法和装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20101117 |
|
| CX01 | Expiry of patent term |