CN212567542U - 一种超声波燃气表测量装置及超声波燃气表 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超声波燃气表测量装置及超声波燃气表，该超声波燃气表测量装置包括管段本体、位于管段本体内部且间隔设置的两个换能器、第一导流板和第二导流板，第一导流板沿竖直方向设在管段本体内部，且位于换能器的下方，第一导流板的延伸方向与管段本体内的气流方向平行，第二导流板设在管段本体的进气侧，在气流流动方向上，第二导流板位于导流板的上游且与第一导流板呈夹角设置。该超声波燃气表测量装置能够大幅度削减进气侧处流动方向与管段本体具有夹角的气流，从而降低与管段本体轴向不平行的气流对检测结果的不良影响，从而提升超声波燃气表测量装置的测量精度。

Description

一种超声波燃气表测量装置及超声波燃气表

技术领域

本实用新型涉及测量仪表技术领域，尤其涉及一种超声波燃气表测量装置及超声波燃气表。

背景技术

超声波燃气表一般是由表壳、测量模块、阀门组件等组成，为获得比较稳定的气流，阀门组件一般安装在表壳出气口上，测量模块水平安装在阀门组件上。燃气从表壳进气口流入，先流入表壳内，然后经过测量模块的进气口整流进入测量模块内，经超声测量模块测量出气体流速，然后根据管段截面尺寸换算成燃气流量，换算系数与流场特性相关，把燃气流量对时间积分获得累积用气量。燃气表流入表壳后，实际的流场受流量大小、压力大小、温度高低等参数影响而不同，因此为了准确测量燃气流量，测量模块内的流场要始终保持稳定，否则即使能准确测量流速，换算系数的轻微变化也会带来测量误差。

目前，典型的反射式超声波燃气表测量模块结构一般是由测量装置段和安装在管段同一侧两个超声波换能器组成，两个换能器交替处于发射和接收状态，根据声波顺流和逆流传播的时间差来计算燃气的流速。值得注意的是，这种测量方式得到的是气流平行于流道方向的流速分量，如果气流在竖直于流道方向有速度分量，则这部分竖直分量无法测量，从而影响最终的测量精度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种超声波燃气表测量装置，该超声波燃气表测量装置能够大幅度削减进气侧处流动方向与管段本体具有夹角的气流，从而降低与管段本体轴向不平行的气流对检测结果的不良影响，从而提升超声波燃气表测量装置的测量精度。

本实用新型的第二个目的在于提出一种超声波燃气表，该超声波燃气表能够较为精准地测量燃气流量。

为实现上述技术效果，本实用新型的技术方案如下：

本实用新型公开了一种超声波燃气表测量装置,其包括管段本体和位于所述管段本体内部且间隔设置的两个换能器，还包括：第一导流板，所述第一导流板沿竖直方向设在所述管段本体内部，且位于所述换能器的下方，所述第一导流板的延伸方向与所述管段本体内的气流方向平行；第二导流板，所述第二导流板设在所述管段本体的进气侧，在气流流动方向上，所述第二导流板位于所述导流板的上游且与所述第一导流板呈夹角设置。

在一些具体的实施例中，所述第二导流板为间隔设置的多个，所述超声波燃气表测量装置还包括第三导流板，所述第三导流板与多个所述第二导流板相连，且与所述第二导流板呈夹角设置。

在一些更具体的实施例中，所述第二导流板与所述第一导流板垂直设置，所述第三导流板与所述第一导流板平行设置。

在一些可选的实施例中，所述进气侧包括沿气流方向依次连接的第一渐缩段和第一平直段，所述第三导流板的两端分别与所述第一平直段的上侧壁和下侧壁相连。

在一些可选的实施例中，所述进气侧包括沿气流方向依次连接的第二平直段和第二渐缩段，所述第三导流板的两端分别与所述第二平直段的上侧壁和下侧壁相连，所述第二导流板的两端分别与所述第二平直段的左侧壁和右侧壁相连。

在一些实施例中，所述管段本体包括：管段，所述管段的周壁上设有两个安装孔；安装座，所述安装座为两个，每个所述安装座环绕一个所述安装孔设置，且每个所述安装座上安装有一个所述换能器，两个所述换能器的发射面倾斜的延伸至所述管段内，且两个所述发射面的延伸面相交。

在一些具体的实施例中，所述的超声波燃气表测量装置，还包括隔板，所述隔板设在所述安装座内，所述隔板与所述发射面呈夹角设置。

在一些更具体的实施例中，所述隔板与所述发射面垂直设置。

在一些可选的实施例中，所述隔板的上端与所述发射面之间具有间隙，所述隔板的下端抵接在所述第一导流板上。

本实用新型还公开了一种超声波燃气表，包括：表壳，所述表壳上设有进气管和出气管；前文所述的超声波燃气表测量装置，所述管段本体的进气侧悬空设置，所述管段本体的出气侧通过连接管与所述出气管相连通。

本实用新型的超声波燃气表测量装置，由于在气流流动方向上依次设置的第二导流板和第一导流板，第一导流板的延伸方向于管段本体内的气流方向平行，且第二导流板和第一导流板呈夹角设置，实现了对进气气流的两次整流，大幅度削减了管段本体内部的气流流速在与管段本体的轴向垂直方向的分量，确保了换能器对气流流速的检测精度，从而提升了整个超声波燃气表的检测精度。

本实用新型的超声波燃气表，由于具有前文所述的超声波燃气表测量装置，提升了超声波燃气表的测量精度，提升了用户使用满意度。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的超声波燃气表测量装置的结构示意图。

图2本实用新型实施例一的超声波燃气表测量装置的进气侧的局部结构示意图。

图3是本实用新型实施例二的超声波燃气表测量装置的结构示意图。

图4本实用新型实施例二的超声波燃气表测量装置的进气侧的局部结构示意图。

图5是本实用新型实施例的超声波燃气表的结构示意图。

附图标记：

11、管段；111、第一渐缩段；112、第一平直段；113、第二平直段；114、第二渐缩段；12、安装座；2、换能器；3、第一导流板；4、第二导流板；5、第三导流板；6、隔板；7、表壳；71、进气管；72、出气管；8、连接管。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面参考图1-图2描述本实用新型实施例的超声波燃气表测量装置的具体结构。

如图1-图2所示，本实用新型实施例的超声波燃气表测量装置包括管段本体、位于管段本体内部且间隔设置的两个换能器2、第一导流板3和第二导流板4，第一导流板3沿竖直方向设在管段本体内部，且位于换能器2的下方，第一导流板3的延伸方向与管段本体内的气流方向平行，第二导流板4设在管段本体的进气侧，在气流流动方向上，第二导流板4位于导流板的上游且与第一导流板3呈夹角设置。

可以理解的是，在气流从管段本体的进气侧进入管段本体内部时，第二导流板4能够起到反弹流动方向与管段本体的轴向呈夹角的气流，从而实现了管段本体的气流的第一次整流，气流进入管段本体后，管段本体内部的第一导流板3会对气流进行二次整流，通过两次整流，使得管段本体内部的气流流速在与管段本体的轴向垂直方向的分量大幅度降低，确保了换能器2对气流流速的检测精度，从而提升了整个超声波燃气表的检测精度。

本实用新型实施例的超声波燃气表测量装置，由于在气流流动方向上依次设置的第二导流板4和第一导流板3，第一导流板3的延伸方向与管段本体内的气流方向平行，且第二导流板4和第一导流板3呈夹角设置，实现了对进气气流的两次整流，大幅度削减了管段本体内部的气流流速在与管段本体的轴向垂直方向的分量，确保了换能器2对气流流速的检测精度，从而提升了整个超声波燃气表的检测精度。

在一些具体的实施例中，第二导流板4为间隔设置的多个，超声波燃气表测量装置还包括第三导流板5，第三导流板5与多个第二导流板4相连，且与第二导流板4呈夹角设置。可以理解的是，第三导流板5和多个第二导流板4功能组成了安装在管段本体的进气侧的进气格栅，这种进气格栅结构能够较好地提升对气流的整流作用，较好地降低了气流流速在与管段本体的轴向垂直方向的分量，从而提升了整个超声波燃气表测量装置的测量精度。此外，第三导流板5和第二导流板4为格栅结构能够提升超声波燃气表测量装置的进气侧的强度，从而提升整个超声波燃气表测量装置的强度。

这里需要说明的是，在本实施例中，第三导流板5和第二导流板4的个数以及形状可以根据实际需要选择，在此不对第三导流板5和第二导流板4的个数以及形状做出限定。

在一些更具体的实施例中，第二导流板4与第一导流板3垂直设置，第三导流板5与第一导流板3平行设置。由此，能够最大限度的保证第二导流板4和第三导流板5的整流作用，较好地降低气流流速在与管段本体的轴向垂直方向的分量。

这里需要补充说明的是，在本实用新型的其他实施例中，第二导流板4和第三导流板5的方向可以根据实际需要选择，并不限于上述描述。

在一些可选的实施例中，进气侧包括沿气流方向依次连接的第一渐缩段111和第一平直段112，第三导流板5的两端分别与第一平直段112的上侧壁和下侧壁相连。可以理解的是，第一渐缩段111能够起到对气流的预先导流作用，从而较好地提升第二导流板4和第三导流板5的导流作用。而增设的第一平直段112能够较好地保证第三导流板5的连接稳定性，从而保证第二导流板4的稳定性。

在一些可选的实施例中，进气侧包括沿气流方向依次连接的第二平直段113和第二渐缩段114，第三导流板5的两端分别与第二平直段113的上侧壁和下侧壁相连，第二导流板4的两端分别与第二平直段113的左侧壁和右侧壁相连。可以理解的是，第二平直段113能够较好地保证第三导流板5和第二导流板4的连接稳定性，从而保证第而导流板和第三导流板5的整流作用。而增设的第二渐缩段114能够使得气流在经过第二导流板4和第三导流板5的整流后进行再次整流，从而更好的降低气流流速在与管段本体的轴向垂直方向的分量。

在一些实施例中，管段本体包括管段11和安装座12，管段11的周壁上设有两个安装孔，安装座12为两个，每个安装座12环绕一个安装孔设置，且每个安装座12上安装有一个换能器2，两个换能器2的发射面倾斜的延伸至管段11内，且两个发射面的延伸面相交。可以理解的是，两个换能器2的发射面在远离彼此的方向上朝向靠近管段11的方向倾斜延伸，由于声波在气体中衰减较快，管段本体中的换能器2通常与气体直接接触。在本实施例中，两个换能器2倾斜安装，从而降低换能器2对气流的流动的影响，从而保证测量精度。

在一些具体的实施例中，超声波燃气表测量装置还包括隔板6，隔板6设在安装座12内，隔板6与发射面呈夹角设置。可以理解的是，换能器2倾斜放置虽然能够不影响气体流动，但是安装座12两对管段11就形成了两个楔形的空腔，气流流过时可能产生涡流，也会影响最终测量精度。而在本实施例中，在楔形的空腔内设有隔板6，该隔板6把流道上表面在楔形的空腔处的开口一分为二，每个小楔形的空腔的深度与宽度的比值会是大空腔的一倍，这样能够减小空腔内的气流流速，使得形成的涡流减弱，从而降低对流量测量精度的影响。

在一些更具体的实施例中，隔板6发射面垂直设置。可以理解的是，虽然隔板6可以降低楔形空腔内产生涡流的可能性，但也增加了对声波信号的阻碍作用，会削弱接收信号强度。隔板6与发射面垂直设置能够尽可能地降低隔板6对声波的阻碍作用，从而确保换能器2能够较好地接收信号。

有利地，隔板6的中心面与发射面的中心轴重合设置。

有利地，隔板6与第一导流板3垂直设置。

需要补充说明的是，在实际使用过程中，在确保强度的前提下，隔板6的厚度越薄越有利于声波的接收。

在一些可选的实施例中，隔板6的上端与发射面之间具有间隙，隔板6的下端抵接在第一导流板3上。由此，能够进一步降低了隔板6对声波的阻碍作用，从而确保换能器2能够较好地接收信号。

实施例一：

下面参考图1-图2描述本实用新型一个具体实施例的超声波燃气表测量装置的具体结构。

如图1-图2所示，本实施例的超声波燃气表测量装置包括管段本体、位于管段本体内部且间隔设置的两个换能器2、四个第一导流板3、三个第二导流板4、一个第三导流板5和隔板6。管段本体包括管段11和安装座12，管段11的周壁上设有两个安装孔，安装座12为两个，每个安装座12环绕一个安装孔设置，且每个安装座12上安装有一个换能器2，两个换能器2的发射面倾斜的延伸至管段11内，且两个发射面的延伸面相交。每个安装座12内设有一个隔板6，隔板6与第一导流板3及发射面垂直设置，隔板6的中心面与发射面的中心轴重合设置。

四个第一导流板3沿竖直方向设置，且四个第一导流板3间隔设置管段11的中部且位于换能器2下方，每个第一导流板3的延伸方向与管段本体内的气流方向平行。管段11的进气侧包括沿气流方向依次连接的第一渐缩段111和第一平直段112，三个第二导流板4设在第一平直段112内且间隔设置。第二导流板4与第一导流板3垂直设置。第三导流板5的两端分别与第一平直段112的上侧壁和下侧壁相连，第三导流板5与三个第一导流板3分别相连。第三导流板5与第二导流板4垂直设置。

实施例二：

下面参考图3-图4描述本实用新型一个具体实施例的超声波燃气表测量装置的具体结构。

本实施例的超声波燃气表测量装置的结构与实施例一的超声波燃气表测量装置的结构大致相同，所不同的是，本实施例的第二导流板4为两个，第三导流板5为四个。且本实施例的管段11的进气侧包括沿气流方向依次连接的第二平直段113和第二渐缩段114，第三导流板5的两端分别与第二平直段113的上侧壁和下侧壁相连，第二导流板4的两端分别与第二平直段113的左侧壁和右侧壁相连。

实施例一及实施例二的超声波燃气表测量装置的优点如下：

第一：管段11的进气侧增加第二导流板4和第三导流板5够成的栅整流结构，利用第二导流板4对竖直流入的气流的反弹作用，使气流预先整流，达到预先显著降低气流竖直速度分量的作用，从而提高检测精度；

第二：管段11内部的第一导流板3能够对气流经进一步整流，大大降低竖直方向的速度分量，从而进一步提高检测精度；

第三：换能器2的楔形空腔内安装隔板6，减缓了空腔内的流速，减弱空腔处形成的涡流，从而降低对流量测量精度的影响。

下面参考图5描述本实用新型实施例的超声波燃气表测量装置的具体结构。

本实用新型实施例的超声波燃气表包括表壳7和前文的超声波燃气表测量装置，表壳7上设有进气管71和出气管72，管段本体的进气侧悬空设置，管段本体的出气侧通过连接管8与出气管72相连通。

本实用新型的超声波燃气表，由于具有前文所述的超声波燃气表测量装置，提升了超声波燃气表的测量精度，提升了用户使用满意度。

在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种超声波燃气表测量装置,其包括管段本体和位于所述管段本体内部且间隔设置的两个换能器(2)，其特征在于，还包括：

第一导流板(3)，所述第一导流板(3)沿竖直方向设在所述管段本体内部，且位于所述换能器(2)的下方，所述第一导流板(3)的延伸方向与所述管段本体内的气流方向平行；

第二导流板(4)，所述第二导流板(4)设在所述管段本体的进气侧，在气流流动方向上，所述第二导流板(4)位于所述导流板的上游且与所述第一导流板(3)呈夹角设置。

2.根据权利要求1所述的超声波燃气表测量装置，其特征在于，所述第二导流板(4)为间隔设置的多个，所述超声波燃气表测量装置还包括第三导流板(5)，所述第三导流板(5)与多个所述第二导流板(4)相连，且与所述第二导流板(4)呈夹角设置。

3.根据权利要求2所述的超声波燃气表测量装置，其特征在于，所述第二导流板(4)与所述第一导流板(3)垂直设置，所述第三导流板(5)与所述第一导流板(3)平行设置。

4.根据权利要求2所述的超声波燃气表测量装置，其特征在于，所述进气侧包括沿气流方向依次连接的第一渐缩段(111)和第一平直段(112)，所述第三导流板(5)的两端分别与所述第一平直段(112)的上侧壁和下侧壁相连。

5.根据权利要求2所述的超声波燃气表测量装置，其特征在于，所述进气侧包括沿气流方向依次连接的第二平直段(113)和第二渐缩段(114)，所述第三导流板(5)的两端分别与所述第二平直段(113)的上侧壁和下侧壁相连，所述第二导流板(4)的两端分别与所述第二平直段(113)的左侧壁和右侧壁相连。

6.根据权利要求1所述的超声波燃气表测量装置，其特征在于，所述管段本体包括：

管段(11)，所述管段(11)的周壁上设有两个安装孔；

安装座(12)，所述安装座(12)为两个，每个所述安装座(12)环绕一个所述安装孔设置，且每个所述安装座(12)上安装有一个所述换能器(2)，两个所述换能器(2)的发射面倾斜的延伸至所述管段(11)内，且两个所述发射面的延伸面相交。

7.根据权利要求6所述的超声波燃气表测量装置，其特征在于，还包括隔板(6)，所述隔板(6)设在所述安装座(12)内，所述隔板(6)与所述发射面呈夹角设置。

8.根据权利要求7所述的超声波燃气表测量装置，其特征在于，所述隔板(6)与所述发射面垂直设置。

9.根据权利要求7所述的超声波燃气表测量装置，其特征在于，所述隔板(6)的上端与所述发射面之间具有间隙，所述隔板(6)的下端抵接在所述第一导流板(3)上。

10.一种超声波燃气表，其特征在于，包括：

表壳(7)，所述表壳(7)上设有进气管(71)和出气管(72)；

如权利要求1-9中任一项所述的超声波燃气表测量装置，所述管段本体的进气侧悬空设置，所述管段本体的出气侧通过连接管(8)与所述出气管(72)相连通。

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