CN216791291U - 一种超声波燃气表用机械波噪声干扰测试装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种超声波燃气表用机械波噪声干扰测试装置，超声波燃气表测试技术领域，其包括机架，机架上设置有用于放置待测表的置件机构，机架上设置有与外界气体定量输出装置相连通的接气机构；接气机构包括用于连通待测表进气口、出气口的输气管和回气管，用于给待测表通入定量燃气；机架靠近置件机构处设置有用于发出机械波噪声的干扰机构。本申请具有检测超声波燃气表在机械波噪声中准确性的效果。

Description

一种超声波燃气表用机械波噪声干扰测试装置

技术领域

本申请涉及超声波燃气表测试技术领域，尤其是涉及一种超声波燃气表用机械波噪声干扰测试装置。

背景技术

天然气作为一种清洁、高效的优质的能源成为国内能源结构的首选。随着天然气的广泛使用，作为城市天然气用户贸易计量所广泛使用的燃气表，如何能实现公平计量尤其重要。

超声波燃气表的原理，是利用超声波在两超声波振子之间的气体介质中传送的时间差，来计算出气体介质的流速，从而得出气体介质的流量。因此，若外界环境中存在机械波噪声进入燃气表，会与超声波燃气表内部的超声波形成相位干涉，进而影响超声波燃气管的计量结果。为了防止外界机械波噪声干扰对超声波燃气表计量结果产生影响，现有的超声波燃气表均使用燃气表壳体对机械波噪声进行空间隔离。

针对上述中的相关技术，发明人认为，为检测超声波燃气表壳体对机械波噪声的隔离效果，需要一种检测设备，对在外界机械波噪声干扰下超声波燃气表计量的准确性进行检验。

实用新型内容

为了检测超声波燃气表在机械波噪声干扰中的准确性，本申请提供一种超声波燃气表用机械波噪声干扰测试装置。

本申请提供的一种超声波燃气表用机械波噪声干扰测试装置采用如下的技术方案：

一种超声波燃气表用机械波噪声干扰测试装置，包括机架，所述机架上设置有用于放置待测表的置件机构，所述机架上设置有与外界气体定量输出装置相连通的接气机构；

所述接气机构包括用于连通待测表进气口、出气口的输气管和回气管，用于给待测表通入定量燃气；

所述机架靠近所述置件机构处设置有用于发出机械波噪声的干扰机构。

通过采用上述技术方案，在对超声波燃气表进行检测时，先将待测表放置在置件机构上，将待测表通气管路的一端与接气机构的输气管相连通，待测管通气管路的另一端与接气机构的回气管相连通。接着打开干扰机构与接气机构，使接气结构往待测表内通入一定量的燃气，在干扰机构的干扰作用下，通过观察超声波燃气表的示数，并与接气机构的输入燃气量进行对比，从而便捷得判断出待测表在机械波噪声下是否准确。

可选的，所述干扰机构包括：

接电单元，包括电能采集端和电能输出端，所述电能采集端配置为与市电电连接，所述电能输出端输出电信号；

功放单元，配置为与所述电能输出端电连接，接收并响应所述电信号，输出超声波频率信号；

换能单元，电连接于所述功放单元，接收所述超声波频率信号并将之转换成机械振动，输出对应频率的机械波。

通过采用上述技术方案，接电单元采集市电220V的交流电，为干扰机构通过电能的同时提供一交流电电信号，电信号经功放单元将交流电频率放大成超声波频率，超声波频率经换能单元转换成机械波传递出去。

可选的，所述功放单元包括：

放大子单元，配置为晶体管式放大器，所述晶体管式放大器的信号输入端与所述电能输出端电连接，接收所述电信号，并输出超高频信号源；

匹配子单元，配置为e极跟随器，所述e极跟随器的信号输入端与所述放大子单元的信号输出端电连接，将所述超高频信号源的阻抗降低，使得输出的阻抗与所述换能单元相符。

通过采用上述技术方案，220V的交流电经晶体管式放大器后，形成一超高频信号源，但该信号源仍具有较高的阻抗，再经过e极跟随器，将高阻抗的超高频信号源转换成低阻抗的超声波频率信号，达到阻抗匹配的作用。

可选的，所述换能单元配置为方盒式换能器，所述方盒式换能器设置在所述置件机构上，用于放置待测表，并对待测表发送机械波噪声。

通过采用上述技术方案，超声波燃气表内的超声波振子一般距离外壳的底部位置处较近，方盒式换能器便于将超声波燃气表放置在换能单元上，从而能够检测超声波燃气表底部机械波噪声源对待测表示数的影响。

可选的，所述换能单元配置为手持式换能器。

通过采用上述技术方案，手持式换能器便于测试人员手持换能器，在待测表四周对超声波燃气表的示数准确性进行检测。

可选的，所述干扰机构还包括触发单元，所述触发单元与所述功放单元电连接，基于测试人员的触发动作，输出一触发信号，所述功放单元接收并响应于所述触发信号，控制所述换能单元启停。

通过采用上述技术方案，测试人员可通过干扰控制单元控制干扰机构的启停，通过接气控制单元控制接气机构的开关，从而提高测试操作的便捷性。

可选的，所述接气机构还包括用于调节所述输气管与所述回气管之间距离的调节组件，所述调节组件包括设置在所述机架上的导向杆和固定螺杆；

所述输气管和所述回气管经软管与外界气体定量输出装置相连通，并经一滑块滑动设置在所述导向杆上，所述固定螺杆穿设在所述滑块上并与所述导向杆相抵触。

通过采用上述技术方案，调节组件便于对输气管与回气管之间的距离进行调整，从而适用于不同尺寸的超声波燃气表。

可选的，所述置件机构位于所述接气机构下方，所述置件机构包括高度调节件和用于放置待测表的置件台，所述置件台设置在所述高度调节件上并通过所述高度调节件上下移动。

通过采用上述技术方案，高度调节件便于对待测表高度进行调节，从而提高测试操作的便捷性。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.在对超声波燃气表进行检测时，先将待测表放置在置件机构上，将待测表通气管路的一端与接气机构的输气管相连通，待测管通气管路的另一端与接气机构的回气管相连通。最后打开干扰机构，使用接气机构往待测表内通入一定量的燃气，在干扰机构的干扰作用下，通过观察超声波燃气表的示数，并与接气机构的输入燃气量进行对比，从而便捷得判断出待测表在机械波噪声下是否准确；

2.接电单元采集市电220V的交流电，为干扰机构通过电能的同时提供一交流电电信号，电信号经功放单元将交流电频率放大成超声波频率，超声波频率经换能单元转换成机械波传递出去；

3.220V的交流电经晶体管式放大器后，形成一超高频信号源，但该信号源仍具有较高的阻抗，再经过e极跟随器，将高阻抗的超高频信号源转换成低阻抗的超声波频率信号，达到阻抗匹配的作用。

附图说明

图1是本申请实施例使用方盒式换能器测试时的整体结构示意图。

图2是本申请实施例中干扰机构的流程框图。

图3是本申请实施例使用手持式换能器测试时的整体结构示意图。

附图标记说明：1、机架；11、工作台；12、安装架；2、置件机构；21、高度调节件；22、置件台；3、接气机构；31、输气管；32、回气管；33、调节组件；331、导向杆；332、固定螺杆；4、干扰机构；41、接电单元；42、功放单元；421、放大子单元；422、匹配子单元；43、换能单元；44、触发单元。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种超声波燃气表用机械波噪声干扰测试装置。参照图1，一种超声波燃气表用机械波噪声干扰测试装置包括机架1。机架1包括工作台11和安装在工作台11上的安装架12，工作台11上设置有用于放置待测表的置件机构2，置件机构2包括高度调节件21和置件台22，高度调节件21可选用有伺服电动缸，伺服电动缸伸缩方向与工作台11平面相垂直且固定端焊接设置在工作台11上，置件台22选用为铝合金板且水平点焊固定在伺服电动缸的活动端，从而使置件台22可通过伺服电动缸上下移动。

置件台22的上方设置有接气机构3，接气机构3通过固定杆固定设置在安装架12上，接气机构3包括输气管31、回气管32以及调节组件33，调节组件33包括导向杆331以及固定螺杆332。输气管31与回气管32通过软管与外界气体定量输出装置相连通。输气管31与回气管32顶部位置处均一体设置有一滑块，输气管31与回气管32通过滑块滑动穿设在导向杆331上，固定螺杆332穿设滑块上并与导向杆331相抵接，从而便于输气管31与回气管32距离的调节与锁紧。

在本实施例中，外界气体定量输出装置可选用为钟罩式气体流量标准装置。钟罩式气体流量标准装置通过软管与输气管31相连通，输气管31远离导向杆331的一端与待测表的进气口相连通。待测表的出气口与回气管32相连通，并通过回气管32与外界回收装置相连通。在测试过程中，钟罩式气体流量标准装置通过接气机构3可向超声波燃气表输送一定标准体积的燃气。

参照图1和图2，工作台11上靠近置件机构2处设置有干扰机构4，干扰机构4包括接电单元41，功放单元42以及换能单元43。

接电单元41包括电能采集端和电能输出端，接电单元41可设置为插座，电能采集端配置为与市电连接，通电之后，电能输出端向功放单元42输出一50Hz的交流电信号，为干扰机构4功能的同时提高交流电信号源。

功放单元42电连接于电能输出端，接收并响应电能输出端输出的交流电信号。功放单元42包括放大子单元421和匹配子单元422，放大子单元421配置为晶体管式放大器，具体可选用晶体管甲类放大器，晶体管式放大器的输入端与电能输出端电连接，接收交流电信号，频率为50Hz的市电交流电电信号经晶体管式放大器放大后，变成一超高频信号源，本实施例可放大至频率为40KHz的信号源。但此时的超高频信号源具有较大的阻抗，将放大子单元421的输出端与匹配子单元422的输入端相连接。匹配子单元422配置为e极跟随器，具体的可选用为达林顿管，达林顿管的输入管脚与晶体管甲类放大器输出管脚相连接。e极跟随器在不改变输入信号源频率的基础上，降低其阻抗，从而输出一低阻抗的超声波频率信号，使得输出阻抗与换能单元43的阻抗相匹配。

换能单元43电连接于e极跟随器的输出端，换能单元43可配置为方盒式换能器。参照图3，也可配置为手持式换能器。其原理均为e极跟随器输出的高频信号源驱动换能器内的压电陶瓷进行相同频率的振动，从而将超声波频率信号转换机械波传递出去。参照图1和图3，当换能单元43的外壳为方盒时，将换能单元43防止在置件台22上，并将待测表放置在换能单元43外壳上，从而在待测表底部形成机械波噪声。当换能单元43的外壳为手持圆柱体时，测试人员可手持换能单元43在待测表四周进行移动，从而在待测表四周不同位置处形成机械波噪声。

干扰机构4还包括触发单元44，本实施例中触发单元44设置为触发开关，触发单元44与控制单元42电连接，基于测试人员的触发动作，输出一触发信号，控制单元42接收并响应触发信号，控制换能单元43，从而便于测试人员对机械波噪声信号开关的控制。

本申请实施例一种超声波燃气表用机械波噪声干扰测试装置实施原理为：在对超声波燃气表进行检测时，先将待测表放置在置件台22上，将待测表通气管路的一端与接气机构3的输气管31相连通，待测管通气管路的另一端与接气机构3的回气管32相连通。接着通过触发单元44打开干扰机构4，再打开外界钟罩式气体流量标准装置，通过接气机构3，往待测表内通入一定量的燃气，先在方盒式换能器的干扰作用下，通过观察超声波燃气表的示数，与接气机构3的输入燃气量进行对比，判断底部干扰对超声波燃气表示数是否有影响。同理，使用手持式换能器可判断四周干扰对超声波燃气表示数是否有影响，在此不再赘述。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种超声波燃气表用机械波噪声干扰测试装置，其特征在于：包括机架(1)，所述机架(1)上设置有用于放置待测表的置件机构(2)，所述机架(1)上设置有与外界气体定量输出装置相连通的接气机构(3)；

所述接气机构(3)包括用于连通待测表进气口、出气口的输气管(31)和回气管(32)，用于给待测表通入定量燃气；

所述机架(1)靠近所述置件机构(2)处设置有用于发出机械波噪声干扰的干扰机构(4)。

2.根据权利要求1所述的一种超声波燃气表用机械波噪声干扰测试装置，其特征在于：所述干扰机构(4)包括：

接电单元(41)，包括电能采集端和电能输出端，所述电能采集端配置为与市电电连接，所述电能输出端输出电信号；

功放单元(42)，配置为与所述电能输出端电连接，接收并响应所述电信号，输出超声波频率信号；

换能单元(43)，电连接于所述功放单元(42)，接收所述超声波频率信号并将之转换成机械振动，输出对应频率的超声波。

3.根据权利要求2所述的一种超声波燃气表用机械波噪声干扰测试装置，其特征在于：所述功放单元(42)包括：

放大子单元(421)，配置为晶体管式放大器，所述晶体管式放大器的信号输入端与所述电能输出端电连接，接收所述电信号，并输出高频信号源；

匹配子单元(422)，配置为e极跟随器，所述e极跟随器的信号输入端与所述放大子单元(421)的信号输出端电连接，将所述高频信号源的阻抗降低，使得输出的阻抗与所述换能单元(43)相符。

4.根据权利要求2所述的一种超声波燃气表用机械波噪声干扰测试装置，其特征在于：所述换能单元(43)配置为方盒式换能器，所述方盒式换能器设置在所述置件机构(2)上，用于放置待测表，并对待测表发送机械波。

5.根据权利要求2所述的一种超声波燃气表用机械波噪声干扰测试装置，其特征在于：所述换能单元(43)配置为手持式换能器。

6.根据权利要求2所述的一种超声波燃气表用机械波噪声干扰测试装置，其特征在于：所述干扰机构(4)还包括触发单元(44)，所述触发单元(44)与所述功放单元(42)电连接，基于测试人员的触发动作，输出一触发信号，所述功放单元(42)接收并响应于所述触发信号，控制所述换能单元(43)启停。

7.根据权利要求1所述的一种超声波燃气表用机械波噪声干扰测试装置，其特征在于：所述接气机构(3)还包括用于调节所述输气管(31)与所述回气管(32)之间距离的调节组件(33)，所述调节组件(33)包括设置在所述机架(1)上的导向杆(331)和固定螺杆(332)；

所述输气管(31)和所述回气管(32)经软管与外界气体定量输出装置相连通，并经一滑块滑动设置在所述导向杆(331)上，所述固定螺杆(332)穿设在所述滑块上并与所述导向杆(331)相抵触。

8.根据权利要求1所述的一种超声波燃气表用机械波噪声干扰测试装置，其特征在于：所述置件机构(2)位于所述接气机构(3)下方，所述置件机构(2)包括高度调节件(21)和用于放置待测表的置件台(22)，所述置件台(22)设置在所述高度调节件(21)上并通过所述高度调节件(21)上下移动。

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