CN210071019U - 一种智能气体超声波流量计 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及流量计技术领域，具体为一种智能气体超声波流量计，所述压力传感器和温度传感器均通过软管与体积修正仪内的控制电路相互电气连接，超声波换能器通过压紧螺母安装在管道上开设的T型孔内。当气体流经智能气体超声波流量计时，经过入口端整流器的整流形成紊流气体，根据超声波换能器检测超声波在紊流气体中顺流和逆流传播的时间差，计算出气体流速，根据流速和流通面积的关系计算出工况流量；根据理想气体状态方程换算出标况流量，最后将工况流量、标况流量、温度、压力以及热量在显示屏上显示出来。该智能气体超声被流量计设计新颖，结构简单合理，性能稳定，准确度高，使用方便，易于推广。

Description

一种智能气体超声波流量计

技术领域

本实用新型涉及流量计技术领域，具体为一种智能气体超声波流量计。

背景技术

现有气体超声波流量计是利用超声波在气体中顺逆传播速度变化，引起超声波的传播时间变化，根据传播时间差来测量流速而计算出流量，是高精度气体流量计量仪表,用于精确计量流经封闭管道的气体总量。适于测量天然气、城市煤气、丙烷、氮气、工业惰性气体等。上世纪中期以来，燃气作为城市的主要能源之一，用量迅速增加。随之而来的计量问题也日趋突出。测量燃气的仪表有膜式煤气表、气体涡轮流量计、气体罗茨流量计和气体超声波流量计。作为终端收费计量的工业用表，气体超声波流量计是新兴仪表，无压损，范围度宽，是最合适的终端燃气计量。但是现有的气体超声波流量计结构复杂，准确度不够，计量不稳定，且气体贸易结算需在标况状态下进行，所以设计一种结构简单而且带有温度和压力传感器，实时检测气体的温度和压力进行自动跟踪补偿换算的智能气体超声波流量计是非常必要的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种智能气体超声波流量计，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种智能气体超声波流量计，包括管道，所述管道的上端通过内部呈中空结构的支架连接有体积修正仪，所述管道位于支架的两侧分别安装有压力传感器和温度传感器，所述压力传感器和温度传感器均通过软管与体积修正仪内的控制电路相互电气连接，所述压力传感器和温度传感器上安装有与管道连接的传感器盖，所述管道内腔位于进水端的一侧安装有整流器，所述管道前后侧斜向设有一对超声波换能器，超声波换能器通过压紧螺母安装在管道上开设的T型孔内。

优选的，所述压力传感器和温度传感器关于支架呈中心对称设置。

优选的，两个所述超声波换能器的中心设置在一条直线上。

优选的，所述超声波换能器是由插接在T型孔内且两端开设有安装槽的外壳、位于外壳靠近管道内腔一侧的安装槽内的压电陶瓷、匹配层、背衬、阵列接收器和引出电缆以及位于外壳远离管道内腔一侧的安装槽内的灌封胶，引出电缆的另一端穿过灌封胶和支架与体积修正仪内的控制电路电气连接。

优选的，所述体积修正仪设置有显示屏和控制电路，显示屏显示检测和计算结果，控制电路对压力传感器、温度传感器和超声波换能器的发射和接收进行时序控制、信号采集、数模转换处理。

优选的，所述超声波换能器内的引出电缆通过支架内的中空结构与体积修正仪的控制电路相互电气连接，超声波换能器将所检测到的顺流和逆流的时间差信号传递到控制电路，并与通过压力传感器和温度传感器将检测到的压力和温度信号补偿运算，并在体积修正仪的显示屏上显示标况流量和工况流量。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：当气体流经智能气体超声波流量计时，经过入口端整流器的整流形成紊流气体，根据超声波换能器检测超声波在紊流气体中顺流和逆流传播的时间差，计算出气体流速，根据流速和流通面积的关系计算出工况流量；温度传感器和压力传感器检测出气体的温度和压力，然后对工况流量进行温压补偿，根据理想气体状态方程换算出标况流量，最后将工况流量、标况流量、温度、压力以及热量在显示屏上显示出来。该智能气体超声被流量计设计新颖，结构简单合理，性能稳定，准确度高，使用方便，易于推广。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型管道俯视内部结构示意图；

图3为超声波换能器放大结构示意图。

图中：管道1、压力传感器2、软管3、体积修正仪4、支架5、温度传感器6、传感器盖7、超声波换能器8、压紧螺母9、整流器10、压电陶瓷11、匹配层12、背衬13、阵列接收器14、引出电缆15、外壳16、灌封胶17。

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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：

一种智能气体超声波流量计，包括管道1，管道1的上端通过内部呈中空结构的支架5连接有体积修正仪4，管道1位于支架5的两侧分别安装有压力传感器2和温度传感器6，压力传感器2和温度传感器6关于支架5呈中心对称设置，压力传感器2和温度传感器6均通过软管3与体积修正仪4内的控制电路相互电气连接，压力传感器2和温度传感器6上安装有与管道1连接的传感器盖7，管道1内腔位于进水端的一侧安装有整流器10，管道1前后侧斜向设有一对超声波换能器8，两个超声波换能器8的中心设置在一条直线上，超声波换能器8通过压紧螺母9安装在管道1上开设的T型孔内。

超声波换能器8是由插接在T型孔内且两端开设有安装槽的外壳16、位于外壳16靠近管道1内腔一侧的安装槽内的压电陶瓷11、匹配层12、背衬13、阵列接收器14和引出电缆15以及位于外壳16远离管道1内腔一侧的安装槽内的灌封胶17，引出电缆15的另一端穿过灌封胶17和支架5与体积修正仪4内的控制电路电气连接，体积修正仪4设置有显示屏和控制电路，显示屏显示检测和计算结果，控制电路对压力传感器2、温度传感器6和超声波换能器8的发射和接收进行时序控制、信号采集、数模转换处理，超声波换能器8内的引出电缆15通过支架5内的中空结构与体积修正仪4的控制电路相互电气连接，超声波换能器8将检测到的顺流和逆流的时间差信号传递到控制电路，并与通过压力传感器2和温度传感器6将检测到的压力和温度信号补偿运算，并在体积修正仪4的显示屏上显示标况流量和工况流量。

当气体流经智能气体超声波流量计时，经过入口端整流器10的整流形成紊流气体，根据超声波换能器8检测超声波在紊流气体中顺流和逆流传播的时间差，计算出气体流速，根据流速和流通面积的关系计算出工况流量；温度传感器6和压力传感器2检测出气体的温度和压力，然后对工况流量进行温压补偿，根据理想气体状态方程换算出标况流量，最后将工况流量、标况流量、温度、压力以及热量在显示屏上显示出来。该智能气体超声被流量计设计新颖，结构简单合理，性能稳定，准确度高，使用方便，易于推广。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种智能气体超声波流量计，包括管道（1），其特征在于：所述管道（1）的上端通过内部呈中空结构的支架（5）连接有体积修正仪（4），所述管道（1）位于支架（5）的两侧分别安装有压力传感器（2）和温度传感器（6），所述压力传感器（2）和温度传感器（6）均通过软管（3）与体积修正仪（4）内的控制电路相互电气连接，所述压力传感器（2）和温度传感器（6）上安装有与管道（1）连接的传感器盖（7），所述管道（1）内腔位于进水端的一侧安装有整流器（10），所述管道（1）前后侧斜向设有一对超声波换能器（8），超声波换能器（8）通过压紧螺母（9）安装在管道（1）上开设的T型孔内。

2.根据权利要求1所述的一种智能气体超声波流量计，其特征在于：所述压力传感器（2）和温度传感器（6）关于支架（5）呈中心对称设置。

3.根据权利要求1所述的一种智能气体超声波流量计，其特征在于：两个所述超声波换能器（8）的中心设置在一条直线上。

4.根据权利要求1所述的一种智能气体超声波流量计，其特征在于：所述超声波换能器（8）是由插接在T型孔内且两端开设有安装槽的外壳（16）、位于外壳（16）靠近管道（1）内腔一侧的安装槽内的压电陶瓷（11）、匹配层（12）、背衬（13）、阵列接收器（14）和引出电缆（15）以及位于外壳（16）远离管道（1）内腔一侧的安装槽内的灌封胶（17），引出电缆（15）的另一端穿过灌封胶（17）和支架（5）与体积修正仪（4）内的控制电路电气连接。

5.根据权利要求4所述的一种智能气体超声波流量计，其特征在于：所述体积修正仪（4）设置有显示屏和控制电路，显示屏显示检测和计算结果，控制电路对压力传感器（2）、温度传感器（6）和超声波换能器（8）的发射和接收进行时序控制、信号采集、数模转换处理。

6.根据权利要求5所述的一种智能气体超声波流量计，其特征在于：所述超声波换能器（8）内的引出电缆（15）通过支架（5）内的中空结构与体积修正仪（4）的控制电路相互电气连接，超声波换能器（8）将所检测到的顺流和逆流的时间差信号传递到控制电路，并与通过压力传感器（2）和温度传感器（6）将检测到的压力和温度信号补偿运算，并在体积修正仪（4）的显示屏上显示标况流量和工况流量。

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