CN217331270U - 一种非接触式流量测量系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种非接触式流量测量系统，涉及流量测量技术领域，包括流量测量组件和变送器；流量测量组件包括第一测量元件和第二测量元件；第一测量元件包括连接的第一护环和第二护环，第二测量元件包括连接的第三护环和第四护环，第一护环与第三护环连接，第二护环与第四护环连接，第二护环与第四护环上设有第一换能器，第一护环与第三护环上设有第二换能器，第一换能器和第二换能器组成正交两声道，且第一换能器和第二换能器均与变送器连接。实现对管道内流体流量的精确测量。

Description

一种非接触式流量测量系统

技术领域

本实用新型涉及流量测量技术领域，特别是涉及一种非接触式流量测量系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本实用新型相关的背景技术新型，不必然构成在先技术。

超声波流量测量与人们的日常生活有着密切的关系，应用范围广泛，如在核电、化工、石油、钢铁等行业中。

超声波流量测量方式主要有接触式和非接触式，传统的接触式超声波流量计具有可改变流体流动状态、造成压力损失、极易受到强腐蚀性流体的腐蚀、安装难度大等诸多问题。目前，市面上非接触式超声波流量计通常是利用金属卡箍将超声波换能器捆绑到测量管道外壁上，然后利用肉眼对超声波换能器的位置进行调节，使其成对换能器之间可以收发信号，由于在调节过程人为因素不可控，因此测量误差较大，所得数据精度不高。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型提出了一种非接触式流量测量系统，将变送器与流量测量组件进行分体式设计，各个组件之间采用信号电缆连接，方便观测与维护维修；换能器在测量组件上的两个正交平面上采用正交两声道的安装方式，实现对管道内流体流量的精确测量。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型提供一种非接触式流量测量系统，包括：流量测量组件和变送器；所述流量测量组件包括第一测量元件和第二测量元件；所述第一测量元件包括连接的第一护环和第二护环，所述第二测量元件包括连接的第三护环和第四护环，所述第一护环与第三护环连接，所述第二护环与第四护环连接，所述第二护环与第四护环上设有第一换能器，所述第一护环与第三护环上设有第二换能器，所述第一换能器和第二换能器组成正交两声道，且第一换能器和第二换能器均与变送器连接。

作为可选择的实施方式，所述第一护环与第二护环的两端通过连接件相连，所述连接件通过螺钉设于第一护环与第二护环的两端；所述第一护环与第二护环在中间位置通过中间连接板相连，所述中间连接板通过螺栓设于第一护环与第二护环的中间位置。

作为可选择的实施方式，所述第三护环与第四护环的两端通过连接件相连，所述连接件通过螺钉设于第三护环与第四护环的两端；所述第三护环与第四护环在中间位置通过中间连接板相连，所述中间连接板通过螺栓设于第三护环与第四护环的中间位置。

作为可选择的实施方式，所述第一护环、第二护环、第三护环和第四护环上均设有凹槽，以在凹槽内设置换能器。

作为可选择的实施方式，所述第一护环、第二护环、第三护环和第四护环的凹槽处所在外壁上均设有固定座，所述固定座连接压板；通过固定座将换能器固定在凹槽内，通过压板使换能器贴合管道。

作为可选择的实施方式，所述正交两声道中每个声道与被测管道的轴线呈45°角。

作为可选择的实施方式，所述第一护环上的第二换能器和第四护环上的第一换能器组成一对声道，所述第三护环上的第二换能器和第二护环上的第一换能器组成一对声道，两对换能器组成两个正交平面，每个正交平面中相对射的两个换能器组成一个声道。

作为可选择的实施方式，所述第一护环与第二护环的两端设有定位块，所述第三护环与第四护环的两端设有定位槽，所述第一测量元件与第二测量元件连接时通过定位块与定位槽限位。

作为可选择的实施方式，所述变送器包括变送主机和安装板，所述变送主机包括外壳和设于外壳内部的数据处理模块，所述外壳一端设有密封格兰，在外壳的四角上设有安装板，所述安装板的一端与外壳连接，另一端安装到墙壁上。

作为可选择的实施方式，所述第一换能器与第二换能器通过电缆穿过密封格兰与数据处理模块连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型提出的一种非接触式流量测量系统，具体是一种适用于非接触式、高精度、正交双声道的液体超声波流量测量系统，变送器和测量组件采用分体式设计、分布式安装，方便安装拆卸，提高液体超声波流量仪表的可观测性和可维护性，实现对管道内流体流量的精确测量。

本实用新型提出的一种非接触式流量测量系统，换能器在测量组件上的两个正交平面上采用正交两声道的安装方式，共设有四个换能器，通过其位置布点设计，配合数据处理模块，实现对管道内流体流量的精确测量。

本实用新型附加方面的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，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1为本实用新型实施例1提供的非接触式流量测量系统示意图；

图2为本实用新型实施例1提供的变送器示意图；

图3为本实用新型实施例1提供的测量组件示意图；

图4为本实用新型实施例1提供的第一测量元件示意图；

图5为本实用新型实施例1提供的第二测量元件示意图；

图6为本实用新型实施例1提供的声道布置示意图；

图7为本实用新型实施例1提供的第一护环示意图；

图8为本实用新型实施例1提供的第四护环示意图；

其中，1、测量组件，2、变送器，3、外壳，4、数据处理模块，5、安装板，6、密封格兰，7、第一测量元件，8、第二测量元件，9、第一压板，10、第一固定座，11、第一护环，12、连接件，13、第二护环，14、中间连接板，15、第一换能器，16、第二固定座，17、第二压板，18、第三护环，19、第四护环，20、第二换能器，21、第一凹槽，22、定位块，23、定位槽，24、第二凹槽。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种非接触式流量测量系统，包括：流量测量组件1和变送器2，所述流量测量组件1和变送器2之间通过电缆进行连接；

具体地，所述流量测量组件1包括第一测量元件7和第二测量元件8；其中，第一测量元件7包括连接的第一护环11和第二护环13，第二测量元件8包括连接的第三护环18和第四护环19，第一护环11与第三护环13连接，第二护环18与第四护环19连接，第二护环13与第四护环19上设有第一换能器15，在第一护环11与第三护环18上设有第二换能器20，第一换能器15和第二换能器20组成正交两声道，第一换能器15和第二换能器20均与变送器2连接。

在本实施例中，如图2所示，所述变送器2包括变送主机和安装板5；所述变送主机包括外壳3和设于外壳3内部的数据处理模块4，所述数据处理模块4通过螺钉与外壳3内部进行连接；

所述外壳3一端设有密封格兰6，在外壳3的四角上设有安装板5，所述安装板5的一端通过螺钉与外壳3连接，另一端通过膨胀螺栓安装到墙壁上。

在本实施例中，如图3所示，所述测量组件1包括第一测量元件7和第二测量元件8，第一测量元件7和第二测量元件8之间通过螺栓连接。

在本实施例中，如图4所示，所述第一测量元件7包括第一护环11和第二护环13；其中，所述第一护环11与第二护环13的两端通过连接件12相连，所述连接件12通过螺钉设于第一护环11与第二护环13的两端；所述第一护环11与第二护环13在中间位置通过中间连接板14相连，所述中间连接板14通过螺栓设于第一护环11与第二护环13的中间位置。

所述第一护环11上设有第一凹槽21，所述第一凹槽21内设有第二换能器20；所述第二护环13上设有第二凹槽24，所述第二凹槽24内设有第一换能器15。

在所述第一护环11的第一凹槽21处的外壁上设有第一固定座10，所述第一固定座10通过螺钉连接第一压板9；通过第一固定座10将第二换能器20固定在第一凹槽21内，通过第一压板9将第二换能器20压紧，以使其与管道贴合。

在所述第二护环13的第二凹槽24处的外壁上设有第二固定座16，所述第二固定座16通过螺钉连接第二压板17；通过第二固定座16将第一换能器15固定在第二凹槽24内，通过第二压板17将第一换能器15压紧，以使其与管道贴合。

在本实施例中，如图5所示，所述第二测量元件8包括第三护环18和第四护环19；其中，所述第三护环18与第四护环19的两端通过连接件12相连，所述连接件12通过螺钉设于第三护环18与第四护环19的两端；所述第三护环18与第四护环19在中间位置通过中间连接板14相连，所述中间连接板14通过螺栓设于第三护环18与第四护环19的中间位置。

所述第三护环18上设有第一凹槽21，所述第一凹槽21内设有第二换能器20；所述第四护环19上设有第二凹槽24，所述第二凹槽24内设有第一换能器15。

在所述第三护环18的第一凹槽21处的外壁上设有第一固定座10，所述第一固定座10通过螺钉连接第一压板9；通过第一固定座10将第二换能器20固定在第一凹槽21内，通过第一压板9将第二换能器20压紧，以使其与管道贴合。

在所述第四护环19的第二凹槽24处的外壁上设有第二固定座16，所述第二固定座16通过螺钉连接第二压板17；通过第二固定座16将第一换能器15固定在第二凹槽24内，通过第二压板17将第一换能器15压紧，以使其与管道贴合。

在本实施例中，如图6所示，所述测量组件1设置2对换能器，组成2个正交平面，每个正交平面中相对射的两个换能器组成一个声道，每个声道与被测管道的轴线呈45°角。

具体地，所述第一护环11上的第一凹槽21中设有第二换能器20，所述第四护环19上的第二凹槽24中设有第一换能器15，此时，所述第一换能器15和第二换能器20组成一对声道；

所述第三护环18上的第一凹槽21中设有第二换能器20，所述第二护环13上的第二凹槽24中设有第一换能器15，此时，所述第一换能器15和第二换能器20组成另外一对声道。

在本实施例中，所述第一换能器15与第二换能器20通过电缆，穿过密封格兰6与数据处理模块4连接。

在本实施例中，如图7-8所示，所述第一护环11与第二护环13的两端设有定位块22；所述第三护环18与第四护环19的两端设有定位槽23；所述第一测量元件7与第二测量元件8相连接时通过定位块22与定位槽23进行限位；即第一护环11与第三护环18连接，第二护环13与第四护环19连接；且第一测量元件7上的连接件12与第二测量元件8中的连接件12通过螺钉连接。

相比传统设计，本实施例的非接触式流量测量系统，将变送器与流量测量组件进行分体式设计，在现场可分布式安装，各个组件之间采用信号电缆连接，方便观测与维护维修；数据处理模块采用抗电磁干扰设计，配合软件滤波，使得设备具有抗电磁干扰能力；同时，设备内采用军工级电子元件，保障电路的可靠性，设备所用硬件均为国内可采购的主流产品，便于维护维修。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种非接触式流量测量系统，其特征在于，包括流量测量组件和变送器；所述流量测量组件包括第一测量元件和第二测量元件；所述第一测量元件包括连接的第一护环和第二护环，所述第二测量元件包括连接的第三护环和第四护环，所述第一护环与第三护环连接，所述第二护环与第四护环连接，所述第二护环与第四护环上设有第一换能器，所述第一护环与第三护环上设有第二换能器，所述第一换能器和第二换能器组成正交两声道，且第一换能器和第二换能器均与变送器连接。

2.如权利要求1所述的一种非接触式流量测量系统，其特征在于，所述第一护环与第二护环的两端通过连接件相连，所述连接件通过螺钉设于第一护环与第二护环的两端；所述第一护环与第二护环在中间位置通过中间连接板相连，所述中间连接板通过螺栓设于第一护环与第二护环的中间位置。

3.如权利要求1所述的一种非接触式流量测量系统，其特征在于，所述第三护环与第四护环的两端通过连接件相连，所述连接件通过螺钉设于第三护环与第四护环的两端；所述第三护环与第四护环在中间位置通过中间连接板相连，所述中间连接板通过螺栓设于第三护环与第四护环的中间位置。

4.如权利要求1所述的一种非接触式流量测量系统，其特征在于，所述第一护环、第二护环、第三护环和第四护环上均设有凹槽，以在凹槽内设置换能器。

5.如权利要求4所述的一种非接触式流量测量系统，其特征在于，所述第一护环、第二护环、第三护环和第四护环的凹槽处所在外壁上均设有固定座，所述固定座连接压板；通过固定座将换能器固定在凹槽内，通过压板使换能器贴合管道。

6.如权利要求1所述的一种非接触式流量测量系统，其特征在于，所述正交两声道中每个声道与被测管道的轴线呈45°角。

7.如权利要求1所述的一种非接触式流量测量系统，其特征在于，所述第一护环上的第二换能器和第四护环上的第一换能器组成一对声道，所述第三护环上的第二换能器和第二护环上的第一换能器组成一对声道，两对换能器组成两个正交平面，每个正交平面中相对射的两个换能器组成一个声道。

8.如权利要求1所述的一种非接触式流量测量系统，其特征在于，所述第一护环与第二护环的两端设有定位块，所述第三护环与第四护环的两端设有定位槽，所述第一测量元件与第二测量元件连接时通过定位块与定位槽限位。

9.如权利要求1所述的一种非接触式流量测量系统，其特征在于，所述变送器包括变送主机和安装板，所述变送主机包括外壳和设于外壳内部的数据处理模块，所述外壳一端设有密封格兰，在外壳的四角上设有安装板，所述安装板的一端与外壳连接，另一端安装到墙壁上。

10.如权利要求9所述的一种非接触式流量测量系统，其特征在于，所述第一换能器与第二换能器通过电缆穿过密封格兰与数据处理模块连接。

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