CN207528280U - 一种超声波测流装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超声波测流装置，包括压力管道、八个超声换能器及护缆管，所述的超声换能器均匀贴于压力管道内壁设置，所述的超声波换能器外部设置有护缆管，通过采用在压力管道内铺设专门保护超声波换能器及电缆的护缆管，使超声波换能器受到水力冲击最小，有效降低了超声波换能器的故障概率，超声换能器采用八声路布置，使流量测量精度0.5%，大大加强测量可靠性和精确度，再者，测量结果可在控制屏上显示、打印和存储，还可以通过RS‑232/485串行口与计算机监控系统连接，具有波形显示、智能诊断和自动增益功能，操作维护简单，实现了较高的自动化控制。

Description

一种超声波测流装置

技术领域

本实用新型涉及水电站监测技术领域，尤其涉及一种超声波测流装置。

背景技术

对水电站或抽水蓄能电站而言,超声波测流具有操作简捷、不扰动水流、成果比较精确（误差在±5%以内）、可在岸上测得瞬时的连续的流量并保证人身安全等优点，因此可用以远传实测流量，成为遥测系统的组成部分，特别适于困难条件下的测流，例如在回水、潮汐影响下水位流量关系不稳定时，此法进行测流，方便可靠，超声波测流其基本原理是通过设在管道外侧等高并斜向水流的超声换能器从两个方向同时或先后往返发射声脉冲，已知声脉冲从上游方向向下游方向发射和从下游方向向上游方向发射的传播时间之差，即可求得声道平均流速，从而计算换能器所在的某层水深处水流平均流速和水流通过全断面的流量。

目前传统的超声波测流系统，控制柜自动化性能较低，且故障率高，维护困难，装置与监控系统、扩展箱通讯经常发生中断，导致监控系统无法正常监视水轮机流量，同时，由于压力管道内水流的压力过大，导致超声波换能器容易损坏，部分声道失效，测流数据不准确，因此需要提出一种超声波测流装置，用于解决上述的问题。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题：提供一种超声波测流装置，用以解决传统的超声波测流装置超声波换能器容易损坏、测流数据不准确以及系统自动化性能低的问题。

本实用新型的技术方案：

一种超声波测流装置，包括压力管道、八个超声换能器及护缆管，所述的超声换能器均匀贴于压力管道内壁设置，所述的超声波换能器外部设置有护缆管。

还包括控制屏和信号采集器，所述的控制屏与信号采集器连接，所述的超声换能器与信号采集器连接。

所述的超声波换能器能承受的压力值大于5MPa。

所述的超声波换能器工作频率为1MHz。

所述的压力管道上设置有四个直径为56mm的电缆孔，所述的电缆孔上设置有传缆器。

所述的控制屏面板上设置有显示屏和操作按钮，所述的控制屏侧面设置有通讯接口、电流接口、信号输出口和电源接口，所述的通讯接口通过RS-232/485串行口与外部计算机监控系统连接，所述的电源接口与外部交流220V电源连接。

所述的信号采集器箱体采用不锈钢制成，所述的不锈钢防护等级为IP65及以上。

所述的控制屏与信号采集器的连接方式为现场总线连接。

所述的传缆器密封压力为5MPa。

本实用新型的有益效果：提供一种超声波测流装置，通过采用在压力管道内铺设专门保护超声波换能器及电缆的护缆管，使超声波换能器受到水力冲击最小，有效降低了超声波换能器的故障概率，超声换能器采用八声路布置，使流量测量精度0.5%，大大加强测量可靠性和精确度，再者，测量结果可在控制屏上显示、打印和存储，还可以通过RS-232/485串行口与计算机监控系统连接，具有波形显示、智能诊断和自动增益功能，操作维护简单，使一般人员就能对系统进行操作并且不用专用仪器就能对其维护，实现了较高的自动化控制。

附图说明

图1为本实用新型外观结构示意图；

图中标识：1、控制屏，2、信号采集器，3、压力管道，4、超声波换能器，5、护缆管，6、电缆孔，7、传缆器，8、控制电缆，9、显示屏，10、操作按钮，11、通讯接口，12、电流接口，13、信号输出口，14、电源接口。

具体实施方式

一种超声波测流装置，包括控制屏1、信号采集器2、压力管道3和八路超声换能器4，所述的信号采集器2设置在水轮机层，所述的控制屏1与信号采集器2采用现场总线的方式连接，所述的超声换能器4设置在压力管道3内，所述的超声换能器4通过控制电缆8与信号采集器2连接，所述的控制屏1与信号采集器2的连接方式为现场总线连接

所述的超声换能器4型号为H210-65-1MHz，工作频率为1MHz，超声波换能器4贴于压力管道3内壁设置，安装方式为内敷式65度，所述的超声波换能器4能承受的压力值大于5MPa。

所述的超声换能器4外部设置有护缆管6，用于保护超声波换能器4及其控制电缆，使其受到水力冲击最小，避免损坏。

所述的控制屏1面板上设置有显示屏9和操作按钮10，所述的控制屏1侧面设置有通讯接口11、电流接口12、信号输出口13和电源接口14，所述的通讯接口11通过RS-232/485串行口与外部计算机监控系统连接，所述的电源接口14与外部交流220V电源连接，测量结果（流量、流速、累积流量、流量计工作状态等）除可在控制屏上显示、打印、数据存储外，还可以通过串行口（RS-232/485）与计算机监控系统连接，同时流量计主机具有4-20mA电流接口12。

控制屏1的显示屏9采用简体中文Windows操作界面，具有波形显示、智能诊断和自动增益功能，操作维护简单，使一般人员就能对系统进行操作并且不用专用仪器就能对其维护。

所述的信号采集器2箱体采用不锈钢制成，采用壁挂式控制箱，其尺寸为500*600*200mm（宽*高*深），材质采用304不锈钢(不锈钢板厚度为2mm)，其防护等级达到IP65及上。

所述的压力管道3上设置有四个直径为56mm的电缆孔6，所述的电缆孔6上设置有传缆器7，电缆器型号为C220型八芯传缆器引出压力管道3，所述的传缆器7密封压力为5Mpa，能有效的将超声波换能器4的控制电缆8从压力管道3内引出，并具有一定的抗压能力，且能有效的密封压力管道3。

Claims (9)

1.一种超声波测流装置，其特征在于：包括压力管道（3）、八个超声换能器（4）及护缆管（5），所述的超声换能器（4）均匀贴于压力管道（3）内壁设置，所述的超声波换能器（4）外部设置有护缆管（5）。

2.根据权利要求1所述的一种超声波测流装置，其特征在于：还包括控制屏（1）和信号采集器（2），所述的控制屏（1）与信号采集器（2）连接，所述的超声换能器（4）与信号采集器（2）连接。

3.根据权利要求1所述的一种超声波测流装置，其特征在于：所述的超声波换能器（4）能承受的压力值大于5MPa。

4.根据权利要求1所述的一种超声波测流装置，其特征在于：所述的超声波换能器（4）工作频率为1MHz。

5.根据权利要求1所述的一种超声波测流装置，其特征在于：所述的压力管道（3）上设置有四个直径为56mm的电缆孔（6），所述的电缆孔（6）上设置有传缆器（7）。

6.根据权利要求2所述的一种超声波测流装置，其特征在于：所述的控制屏（1）面板上设置有显示屏（9）和操作按钮（10），所述的控制屏（1）侧面设置有通讯接口（11）、电流接口（12）、信号输出口（13）和电源接口（14），所述的通讯接口（11）通过RS-232/485串行口与外部计算机监控系统连接，所述的电源接口（14）与外部交流220V电源连接。

7.根据权利要求2所述的一种超声波测流装置，其特征在于：所述的信号采集器（2）箱体采用不锈钢制成，所述的不锈钢防护等级为IP65及以上。

8.根据权利要求2所述的一种超声波测流装置，其特征在于：所述的控制屏（1）与信号采集器（2）的连接方式为现场总线连接。

9.根据权利要求5所述的一种超声波测流装置，其特征在于：所述的传缆器（7）密封压力为5MPa。