CN210108446U - 一种超声波流量计 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超声波流量计，包括测量传感器，测量传感器的中部设置有管状中间件，它还包括一号超声波换能器、二号超声波换能器；一号超声波换能器、二号超声波换能器相对设置于管状中间件上；一号超声波换能器、二号超声波换能器的中心位于同一条中心线上；一号超声波换能器、二号超声波换能器分别通过超声波信号与信号处理单元相连接；信号处理单元的下方设置有测量传感器；测量传感器包括管状中间件、管道连接凸缘；信号处理单元通过连接线与压力传感器相连接；压力传感器的下方设置有冲头；冲头的下方设置有校准连接器。本实用新型不仅安装简单，而且可以改变声程，同时适用范围广，测量精度准，具有广泛的适用性。

Description

一种超声波流量计

技术领域

本实用新型涉及一种流量计，尤其涉及一种超声波流量计，属于流量计量技术领域。

背景技术

超声波流量计和传统的机械式流量计、电磁式流量计相比具有计量精度高、始动流量小，量程比大，且更能适应被测流体温度、压力、密度等参数的变化，对管径及管道水平、垂直走向适应性强。超声波流量计没有机械部件，测量时没有磨损，使用寿命长。目前，超声波流量计已经广泛应用到供热、供冷、水务、燃气等流量测量领域。

目前，市面上的超声波流量计存在着以下问题：超声波换能器安装流程较复杂，也不能通过更改探头的形状来改变超声波的声程；被检测的管道管径适用范围小，不适合口径低于DN300的管道流量测量；限制了超声波的有效声程，对小口径流量计的测量精度有影响。

实用新型内容

为了解决上述技术所存在的不足之处，本实用新型提供了一种超声波流量计。

为了解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种超声波流量计，包括测量传感器，测量传感器的中部设置有管状中间件，它还包括一号超声波换能器、二号超声波换能器；一号超声波换能器、二号超声波换能器相对设置于管状中间件上；一号超声波换能器、二号超声波换能器的中心位于同一条中心线上；一号超声波换能器、二号超声波换能器与管状中间件之间均设置有夹角；夹角均为50～70°；一号超声波换能器、二号超声波换能器分别通过超声波信号与信号处理单元相连接；

信号处理单元的下方设置有测量传感器；测量传感器包括管状中间件、管道连接凸缘；管状中间件的中部设置有中空通道；管状中间件的两端对称设置有管道连接凸缘；管状中间件上均匀设置有多个盖帽；

信号处理单元通过连接线与压力传感器相连接；压力传感器位于管状中间件的内部；压力传感器的下方设置有冲头；冲头的前端朝向管状中间件的中空通道设置并且其前端设置有密封环；冲头的下方设置有校准连接器。

冲头为两个；两个冲头均位于冲头安装件内；冲头安装件通过通道与管状中间件的中空通道相连通。

压力传感器设置于台阶状的压力传感器支架内；压力传感器经由冲头安装件与管状中间件的中空通道相连通。

校准连接器设置于台阶状的校准连接器支架内；校准连接器经由冲头安装件与管状中间件的中空通道相连通。

压力传感器通过冲头安装件与校准连接器相连通。

压力传感器、冲头、校准连接器的顶部均匹配设置有盖帽。

本实用新型不仅安装简单，而且可以改变声程，同时适用范围广，测量精度准，具有广泛的适用性。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为图1的纵截面结构示意图。

图3为图1的横截面结构示意图。

图中：1、一号超声波换能器；2、二号超声波换能器；3、管状中间件；4、管道连接凸缘；5、信号处理单元；6、盖帽；7、测量传感器；8、压力传感器；9、冲头；10、校准连接器；11、通道。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1～3所示的一种超声波流量计，包括测量传感器7，测量传感器7的中部设置有管状中间件3，测量传感器7，用于连接用于流体的管道并且具有流体流过的管状中间件3的管道连接凸缘4；它还包括一号超声波换能器1、二号超声波换能器2；一号超声波换能器1、二号超声波换能器2相对设置于管状中间件3上；一号超声波换能器1、二号超声波换能器2的中心位于同一条中心线上；一号超声波换能器1、二号超声波换能器2与管状中间件3之间均设置有夹角；夹角均为50～70°；两个超声波信号在流动方向上具有分量的方向上被照射或接收，为了这个目的，信号必须以不等于90°的特定角度发射或接收。一号超声波换能器1、二号超声波换能器2相对于测量流路的中心轴配置于对置侧，并形成具有多个轴的折弯的超声波传播路径，该超声波传播路径与测量流路的中心轴倾斜地交叉，并且沿着包含超声波传感器单元保持部的开口方向的中心轴在内的面在测量空间内反射。

一号超声波换能器1、二号超声波换能器2分别通过超声波信号与信号处理单元5相连接；一号超声波换能器1与二号超声波换能器2形成超声换能器对，并且跨越穿过流体之间的测量路径；一号超声波换能器1、二号超声波换能器2也称为超声波探头，插入到测量传感器7的管状中间件3中，信号处理单元5，用于控制超声波探头，并对超声波探头输出的信号进行处理。一号超声波换能器1、二号超声波换能器2安装在管状中间件3的盖帽6后面，因此流体流在整个横截面上通常是不均匀的，单个测量路径将仅传递不精确的测量结果，因此在横截面上以已知的方式提供多个测量路径，例如四个平行测量路径，通过求平均来评估测量结果。

信号处理单元5的下方设置有测量传感器7；测量传感器7包括管状中间件3、管道连接凸缘4；管状中间件3的中部设置有中空通道；管状中间件3的两端对称设置有管道连接凸缘4；管道连接凸缘4用于流体流动的管道和管状中间件3的连接。管状中间件3上均匀设置有多个盖帽6；

信号处理单元5通过连接线与压力传感器8相连接；连接线穿过管状中间件3内壁开设的孔，对外界不可见，免受环境影响和对机械的损伤，从而实现对设备的保护。压力传感器8位于管状中间件3的内部；压力传感器8的下方设置有冲头9；冲头9的前端朝向管状中间件3的中空通道设置并且其前端设置有密封环；冲头9的下方设置有校准连接器10。通过连接到校准连接器10进行方向校准，校准后，可再移动冲头9。

冲头9为两个；两个冲头均位于冲头安装件内；冲头与冲头安装件均螺纹相接。冲头安装件通过通道11与管状中间件3的中空通道相连通。冲头9可在冲头安装件内移动。

压力传感器8设置于台阶状的压力传感器支架内；压力传感器8经由冲头安装件与管状中间件3的中空通道相连通。

校准连接器10设置于台阶状的校准连接器支架内；校准连接器10经由冲头安装件与管状中间件3的中空通道相连通。

压力传感器8通过冲头安装件与校准连接器10相连通。压力传感器8与流体流解耦，并且同时耦接至校准连接器10。压力传感器支架的开口和校准连接器支架的开口设置在不同的冲头安装深度处，并且压力传感器支架的开口更靠近管状中间件3的中部。

压力传感器8、冲头9、校准连接器10的顶部均匹配设置有盖帽6。压力传感器8、冲头9、校准连接器10均设置在测量传感器7的管状中间件3内，并可由盖帽6封闭，免受环境影响和对机械的损伤，从而实现对设备的保护。

本实用新型的测量原理为：流体沿水平方向流动，一号超声波换能器1、二号超声波换能器2工作，由信号处理单元5交替地作为发射器和接收器控制，通过流体在测量路径上传播的超声波信号在一个方向(从1到2)通过流动和在另一个方向(从2至1)上的传播，速度分量与另一个正在减速的符号起作用，因此，在测量路径上来回移动的超声波脉冲的渡越时间由于流向而不同，相应的接收信号被提供给信号处理单元5，通过电路元件，例如放大器和AD转换器，并最终对其进行数字化评价。

本实用新型不仅安装流程简单，可以通过更改探头的形状来改变超声波的声程；而且被检测的管道管径适用范围大，适用于各口径的管道流量测量；同时不影响超声波的有效声程，对小口径流量计的测量精度也无影响，可广泛适用于各需要超声流量计测量的场所。

上述实施方式并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种超声波流量计，包括测量传感器(7)，所述测量传感器(7)的中部设置有管状中间件(3)，其特征在于：它还包括一号超声波换能器(1)、二号超声波换能器(2)；所述一号超声波换能器(1)、二号超声波换能器(2)相对设置于管状中间件(3)上；一号超声波换能器(1)、二号超声波换能器(2)的中心位于同一条中心线上；一号超声波换能器(1)、二号超声波换能器(2)与管状中间件(3)之间均设置有夹角；所述夹角均为50～70°；一号超声波换能器(1)、二号超声波换能器(2)分别通过超声波信号与信号处理单元(5)相连接；

所述信号处理单元(5)的下方设置有测量传感器(7)；所述测量传感器(7)包括管状中间件(3)、管道连接凸缘(4)；所述管状中间件(3)的中部设置有中空通道；管状中间件(3)的两端对称设置有管道连接凸缘(4)；管状中间件(3)上均匀设置有多个盖帽(6)；

所述信号处理单元(5)通过连接线与压力传感器(8)相连接；所述压力传感器(8)位于管状中间件(3)的内部；压力传感器(8)的下方设置有冲头(9)；所述冲头(9)的前端朝向管状中间件(3)的中空通道设置并且其前端设置有密封环；冲头(9)的下方设置有校准连接器(10)。

2.根据权利要求1所述的超声波流量计，其特征在于：所述冲头(9)为两个；两个冲头均位于冲头安装件内；所述冲头安装件通过通道(11)与管状中间件(3)的中空通道相连通。

3.根据权利要求2所述的超声波流量计，其特征在于：所述压力传感器(8)设置于台阶状的压力传感器支架内；压力传感器(8)经由冲头安装件与管状中间件(3)的中空通道相连通。

4.根据权利要求3所述的超声波流量计，其特征在于：所述校准连接器(10)设置于台阶状的校准连接器支架内；校准连接器(10)经由冲头安装件与管状中间件(3)的中空通道相连通。

5.根据权利要求4所述的超声波流量计，其特征在于：所述压力传感器(8)通过冲头安装件与校准连接器(10)相连通。

6.根据权利要求1-5任一项所述的超声波流量计，其特征在于：所述压力传感器(8)、冲头(9)、校准连接器(10)的顶部均匹配设置有盖帽(6)。

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