CN208536932U - 一种反射式双声道超声波气体流量计流道 - Google Patents
一种反射式双声道超声波气体流量计流道 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种反射式双声道超声波气体流量计流道，包括流道本体，流道本体内侧设置有反射面，流道本体进口端设置有蜂窝整流结构；流道本体上设置有两组超声波发射器和超声波接收器；超声波发射器和超声波接收器通过贯穿流道本体侧面的超声波发射管道、超声波接收管道与流道本体固定连接；超声波发射器和超声波接收器固定连接在超声波发射管道、超声波接收管道顶端，超声波发射管道、超声波接收管道均位于流道本体上反射面的相对面，超声波发射管道、超声波接收管道相对倾斜设置且两者底端均朝向反射面中心位置；经由超声波发射器发出的超声波被反射面反射后进入超声波接收器，超声波在反射面的反射夹角θ为50°～140°。
Description
技术领域
本实用新型涉及超声波燃气表的附属部件，具体涉及一种反射式双声道超声波气体流量计流道。
背景技术
现有反射式超声波气体流量计的基本原理是时差法，通过流道壁上安装的与气体流动方向成一定夹角的超声波传感器测量超声信号，在超声波传感器间传播的顺流时间ts和逆流时间tn，通过顺流时间和逆流时间的差值Δt可以获取气流速度信息V(Δt)，但申请人经过研究发现，由于气流在气体流量计中受到各种干扰、并非理想流动，因此超声波传感器测得的顺流时间和逆流时间的差值是存在一定误差或并不能等效于流体流量，同时现有流量计声道设置不合理，不能有效反映管道内流体的实际情况，进而影响到气体流量的整体测量精度。
发明内容
本实用新型目的是针对现有技术中所存在的不足。提供了一种反射式双声道超声波气体流量计流道。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：
一种反射式双声道超声波气体流量计流道，包括流道本体，流道本体内侧设置有反射面，所述流道本体设有进口端与出口端，进口端设置有蜂窝整流结构；流道本体上设置有两组超声波换能器，超声波换能器包括超声波发射器和超声波接收器；超声波发射器和超声波接收器通过贯穿流道本体侧面的超声波发射管道、超声波接收管道与流道本体固定连接；超声波发射器和超声波接收器固定连接在超声波发射管道、超声波接收管道顶端，超声波发射管道、超声波接收管道均位于流道本体上反射面的相对面，超声波发射管道、超声波接收管道相对倾斜设置且两者底端均朝向反射面中心位置；经由超声波发射器发出的超声波被反射面反射后进入超声波接收器，超声波在反射面的反射夹角θ为 50°～140°。
进一步的，所述两组超声波换能器分别形成的超声波路径相互交错，两组超声波路径在流道本体横截面上的投影夹角α为30°～90°。
进一步的，所述蜂窝整流结构的气流通道与流道本体轴向平行，并且其结构满足L≥DH；其中L为蜂窝整流结构长度，DH为蜂窝整流结构中蜂窝单元格的水力直径，所述蜂窝单元格的水力直径＝4A/P，其中A为蜂窝单元格的过流面积，P为蜂窝单元格的湿周。
进一步的，所述蜂窝整流结构结构满足：d≥50a；其中，d为蜂窝状结构中蜂窝单元格的内切圆直径，a为蜂窝单元格侧壁的壁厚；内切圆直径d满足 0.077D≤d≤0.141D，其中D为蜂窝整流结构整体的管径。
进一步的，所述超声波换能器通过位于超声波发射管道、超声波接收管道顶端的传感器安装座与两者固定连接，超声波换能器与传感器安装座之间设置有减震橡胶垫。
进一步的，所述蜂窝整流结构外侧面通过传感器安装座固定连接温度压力传感器。
进一步的，所述反射面为椭圆球面，超声波发射管道和超声波接收管道分别设置在椭圆球面所属椭圆球的两个焦点位置。
与现有技术相比，本实用新型具有的优点和积极效果是：
本实用新型在流道本体进口端设置有蜂窝整流结构，使得流道本体前端的方向各异的混乱气流整流为与流道轴向平行的有效流动，可以对流道本体前端更大雷诺数的流体进行整流，蜂窝整流结构后端的层流尾迹小，更容易在较短直管段中消除，其一方面能够适用于更短的流道本体，减小气体流量计中流道本体的占用体积，另一方面也使得超声波流量计的测量更为准确稳定。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型主视结构图；
图3为本实用新型的剖视结构图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
如图1、图2和图3所示，一种反射式双声道超声波气体流量计流道，包括流道本体1，流道本体1内侧设置有反射面9，所述流道本体1设有进口端与出口端，进口端设置有蜂窝整流结构10；流道本体1上设置有两组超声波换能器，超声波换能器包括超声波发射器2和超声波接收器6；超声波发射器2 和超声波接收器6通过贯穿流道本体1侧面的超声波发射管道3、超声波接收管道4与流道本体1固定连接；超声波发射器2和超声波接收器6固定连接在超声波发射管道3、超声波接收管道4顶端，超声波发射管道3、超声波接收管道4均位于流道本体1上反射面9的相对面，超声波发射管道3、超声波接收管道4相对倾斜设置且两者底端均朝向反射面9中心位置；经由超声波发射器2发出的超声波被反射面9反射后进入超声波接收器6，该过程中超声波的路径被称为声道，其声道夹角即超声波在反射面的反射夹角θ为50°～140°；所述两组超声波换能器分别形成的声道相互交错，两组声道在流道本体1横截面上的投影夹角α为30°～90°。该设计提高了流量计对小流量的测量灵敏度，并且保证了流量计安装结构稳固的同时减小了流道本体在流量计中的占用体积，使得流量计更加精巧耐用。
所述蜂窝整流结构10的气流通道与流道本体1轴向平行，并且其结构满足L≥DH；其中L为蜂窝整流结构长度，DH为蜂窝整流结构10中蜂窝单元格的水力直径，所述蜂窝单元格的水力直径＝4A/P，其中A为蜂窝单元格的过流面积，P为蜂窝单元格的湿周。所述蜂窝整流结构结构满足：d≥50a；其中，d 为蜂窝状结构中蜂窝单元格的内切圆直径，a为蜂窝单元格侧壁的壁厚；内切圆直径d满足0.077D≤d≤0.141D，其中D为蜂窝整流结构整体的管径。流道本体进口端设置有蜂窝整流结构，使得流道本体前端的方向各异的混乱气流整流为与流道轴向平行的有效流动，可以对流道本体前端更大雷诺数的流体进行整流，蜂窝整流结构后端的层流尾迹小，更容易在较短直管段中消除，其一方面能够适用于更短的流道本体，减小气体流量计中流道本体的占用体积，另一方面也使得超声波流量计的测量更为准确稳定。
所述超声波换能器通过位于超声波发射管道3、超声波接收管道4顶端的传感器安装座5与两者固定连接，超声波换能器与传感器安装座5之间设置有减震橡胶垫8。减震橡胶垫的设计，极大地降低了机械震动对超声波发射器、超声波接收器的影响，避免了机械方面对本发明造成的干扰。
所述蜂窝整流结构10外侧面通过传感器安装座5固定连接温度压力传感器7；该设计方便人们对蜂窝整流结构中的温度及气压进行监测，方便了人们的使用。
所述反射面9为椭圆球面，超声波发射管道3和超声波接收管道4分别设置在椭圆球面所属椭圆球的两个焦点位置。将椭圆球面作为反射面的设计，结合了椭圆反射面的信号发射、接收定位准确和球面反射增强信号强度的双重优点，使得燃气表流量计可以测量更加方便实用。
Claims (7)
1.一种反射式双声道超声波气体流量计流道，包括流道本体，流道本体内侧设置有反射面，其特征在于：所述流道本体设有进口端与出口端，进口端设置有蜂窝整流结构；流道本体上设置有两组超声波换能器，超声波换能器包括超声波发射器和超声波接收器；超声波发射器和超声波接收器通过贯穿流道本体侧面的超声波发射管道、超声波接收管道与流道本体固定连接；超声波发射器和超声波接收器固定连接在超声波发射管道、超声波接收管道顶端，超声波发射管道、超声波接收管道均位于流道本体上反射面的相对面，超声波发射管道、超声波接收管道相对倾斜设置且两者底端均朝向反射面中心位置；经由超声波发射器发出的超声波被反射面反射后进入超声波接收器，超声波在反射面的反射夹角θ为50°～140°。
2.如权利要求1所述的反射式双声道超声波气体流量计流道，其特征在于：所述两组超声波换能器分别形成的超声波路径相互交错，两组超声波路径在流道本体横截面上的投影夹角α为30°～90°。
3.如权利要求1所述的反射式双声道超声波气体流量计流道，其特征在于：所述蜂窝整流结构的气流通道与流道本体轴向平行，并且其结构满足L≥DH；其中L为蜂窝整流结构长度，DH为蜂窝整流结构中蜂窝单元格的水力直径，所述蜂窝单元格的水力直径＝4A/P，其中A为蜂窝单元格的过流面积，P为蜂窝单元格的湿周。
4.如权利要求3所述的反射式双声道超声波气体流量计流道，其特征在于：所述蜂窝整流结构结构满足：d≥50a；其中，d为蜂窝状结构中蜂窝单元格的内切圆直径，a为蜂窝单元格侧壁的壁厚；内切圆直径d满足0.077D≤d≤0.141D，其中D为蜂窝整流结构整体的管径。
5.如权利要求1所述的反射式双声道超声波气体流量计流道，其特征在于：所述超声波换能器通过位于超声波发射管道、超声波接收管道顶端的传感器安装座与两者固定连接，超声波换能器与传感器安装座之间设置有减震橡胶垫。
6.如权利要求1所述的反射式双声道超声波气体流量计流道，其特征在于：所述蜂窝整流结构外侧面通过传感器安装座固定连接温度压力传感器。
7.如权利要求1所述的反射式双声道超声波气体流量计流道，其特征在于：所述反射面为椭圆球面，超声波发射管道和超声波接收管道分别设置在椭圆球面所属椭圆球的两个焦点位置。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021129840A1 (zh) * | 2019-12-26 | 2021-07-01 | 四方光电股份有限公司 | 一种超声波气体传感器 |
| CN113418573A (zh) * | 2021-06-18 | 2021-09-21 | 重庆市山城燃气设备有限公司 | 层流式气体测量流道、流量计、流量测量方法和系统 |
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2018
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