CN218646376U - 超声波计量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超声波计量装置，其属于流量计技术领域。一种超声波计量装置，包括主体流路及与主体流路两端相连通的入口和出口，主体流路内设置有分隔件，分隔件将主体流路分隔为测量流路和计算流路，测量流路的横截面积小于计算流路的横截面积；且超声波换能器均位于测量流路内。本实用新型的有益效果在于提供了一种减少因为测量流道横截面积过大而导致流道内的介质在流动过程中对测量精度造成影响的超声波计量装置。

Description

超声波计量装置

技术领域

本实用新型涉及流量计技术领域，具体而言，涉及一种超声波计量装置及其开关电路。

背景技术

现有的计量技术有容积式(如皮膜表、罗茨流量计)、速度试(如涡轮、超声波、热式质量等)。

现有的超声波计量装置内通常构造有主体流路，同时，超声波计量装置还构造有介质入口和介质出口，介质入口和介质出口分别与主体流路相连通，在装配时，介质入口和介质出口分别用于连接用于输送介质的管道，使得介质可以经由介质入口，并经由介质出口排出；为测量流经主体流路的介质的流量，主体流道的上游和下游分别设置至少一对超声波收发器，由这对超声波收发器来测量主体流路内的流量。所以超声波计量装置在实际测量时，其精度容易受到流道内介质流动过程中的波动影响，而流道的横截面积越大，介质流动越不平稳，对于精度的影响越大。但是，因为受到主体流路以及流速的要求的限制，将流量计的主体流路设计的很小，会导致流量计内的流速增加或者流量减少，所以直接将管道设计的很小是不符合实际需求的。

实用新型内容

本实用新型的内容部分用于以简要的形式介绍构思，这些构思将在后面的具体实施方式部分被详细描述。本实用新型的内容部分并不旨在标识要求保护的技术方案的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求的保护的技术方案的范围。

为了解决以上背景技术部分提到的问题，本实用新型的一些实施例提供了一种超声波计量装置，包括主体流路及与主体流路两端相连通的入口和出口，主体流路内设置有分隔件，分隔件将主体流路分隔为测量流路和计算流路，测量流路的横截面积小于计算流路的横截面积；且超声波换能器均位于测量流路内。

为此，通过将主体流路划分为测量流路和计算流路，所以能够在横截面积更小的测量流路内测量流速，减少超声波换能器工作时对整个主体流路内流体的影响，进而增加测量的准确性。

分隔件为布置于主体流路内的隔板。

一对超声波收发器为电子式超声波换能器。

测量流路的入口设置有回旋流路，回旋流路至少设置有一个与测量流路内介质流动方向相反的反流段。

包括形成主体流路的流道件，分隔件与流道件固定连接，分隔件上设置有阻挡件，流道件上设置有导流件，阻挡件和导流件相互对应的部分分隔出回旋流路。

回旋流路包括与计算流路连通的入口段、与入口段连通的回旋段、以及与回旋段连通的出口段，其中入口段和出口段为平行设置。

入口段和出口段内的介质流动方向相反。

导流件包括顺次连接的第一导向段和第二导向段，第一导向段和第二导向段相互垂直，第一导向段的布置方向和分隔件布置方向平行。

阻挡件包括顺次连接的第一限流段和第二限流段，第一限流段和第二限流段相互垂直，第一限流段和第一导向段相互平行。

第二限流段与分隔件侧面相互连接，以使得分隔件端部至第二限流段的部分与第一限流段相互对应形成反流段。

本实用新型的有益效果在于提供了一种减少因为测量流道横截面积过大而导致流道内的介质在流动过程中对测量精度造成影响的超声波计量装置。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，使得本实用新型的其它特征、目的和优点变得更明显。本实用新型的示意性实施例附图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。

另外，贯穿附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。应当理解附图是示意性的，元件和元素不一定按照比例绘制。

在附图中：

图1是根据本实用新型一些实施例的超声波计量装置结构示意图；

图2是根据本实用新型一些实施例的超声波计量装置结构示意图；

图3是根据本实用新型一些实施例的流量计内部流路分布图，并示出了介质流动方向；

附图标记：

100、超声波计量装置；

100a、主体流路；10a、测量流路；20a、计算流路；30a、回旋流路；301a、入口段；302a、回旋段、303a、出口段；

10、流道件；101、导流件；1011、第一导向段；1012、第二导向段；

20、分隔件；201、阻挡件；2011、第一限流段；2012、第二限流段；

30、第一超声波换能器；

40、第二超声波换能器。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。

另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关实用新型相关的部分。在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要注意，本公开中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。

需要注意，本公开中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。

实施例一：

参考图1～2，超声波计量装置100具有用于被测流体通过的主体流路100a，主体流路100a内部被构造为测量流路10a和计算流路20a，其中测量流路10a的上游和下游分别配置有能够进行超声波信号发射和接收的第一超声波换能器30和第二超声波换能器40，第一超声波换能器30和第二超声波换能器40构成一对超声波收发器。

主体流路100a构造为由测量流路10a和计算流路20a所组成，在测量流路10a内测量流量数据，然后通过测量流路10a的流量数据计算出计算流路20a的流量数据，然后就能够得到主体流路100a的流量数据。

具体方案如下：

测量流路10a和计算流路20a内的介质的流动方向相互平行，测量流路10a和计算流路20a具有相同的入口和出口；并且，流入到主体流路100a内的介质只能够通过测量流路10a或者计算流路20a通过超声波计量装置100。

如此，测量流路10a的流量为Q，测量流路10a的横截面为S，计算流路20a的流量为q，计算流路20a的横截面为s，则Q/s＝S/s。所以，在测量出测量流路10a流量数据的情况下，能够计算出计算流路20a的流量。

所以，本申请所设置的技术方案中，将第一超声波换能器30和第二超声波换能器40设置在横截面积更小的测量流路10a内，在横截面更小的流道内，介质的流动更加平稳，第一超声波换能器和第二超声波换能器在测量时受到的干扰少，测量精度更高。

更进一步的，第一超声波换能器和第二超声波换能器均为电子式超声波换能器，电子式超声波换能器的体积更小，所以可以将测量流道的横截面设计得更小。

为此，在本申请中，测量流路10a的横截面积/计算流路20a的横截面积＝k，k＜0.5。

参考图2和图3，实施例二

在实际的流体流量测量环境中，流体并不是没有任何杂质的，例如在燃气管道的流量测量中，就需要考虑燃气中的灰尘、以及油污对于超声波换能器的影响，灰尘和油污沾染在超声波换能器上，会导致超声波换能器的震动受到限制，影响流量测量精度。

本申请在测量流路10a的入口设置了一个回旋流路30a，使得进入回旋流路30a内的流体在经过一定程度的回旋之后，延长了介质中的杂质进入到测量流道中的路程，所以很多杂质会流在回旋流路30a内。

在其余的实施例中，也可以在测量流路10a内设置了滤网，以过滤杂质。

其中回旋流路30a至少包括入口段301a、回旋段302a、以及出口段303a；其中，入口段301a和出口段303a内为平行设置，回旋段302a用于连接入口段301a和出口段303a，入口段301a的入口被构造为回旋流路30a的入口，出口段303a的末端与测量流路10a连通，回旋段302a和入口段301a为平行设置，并且入口段301a和出口段303a内介质的流动方向相反，入口段301a和测量流路20a内的介质流动方向相同，如此出口段303a被构造为与测量流路20内介质流动方向相反的反流段。

为此，本实用新型通过在测量流入的入口设置相应的回旋流路30a，能够在测量流路10a的入口处形成一个回旋的部分，使得介质在流经该部分之后产生一定的回旋，进而介质进入到测量流路10a内的路径将会延长，并且在回旋流路30a只能够至少存在两个向上的流动的部分，进而相较于介质组成物质质量更大的杂质，将会因为重力等因素掉落在回旋流路30a内。

更进一步的，基于上述技术方案，本申请公开了如下具体的方案；

参考图2，超声波计量装置100至少包括流道件10和分隔件20，流道件10被构造出有上述的主体流路100a，分隔件20固定连接在流道件10内，分隔件20沿着流道件10内主体流路100a的设置方向所布置，分隔件20将流道件10内的主体流路100a分隔为测量流路10a和计算流路20a，其中测量流路10a和计算流路20a之间的横截面积比为k，k＜0.5。

其中，流道件10可以为管体，主体流路100a为形成于管体上的管道。流道件10还可以为阀块，主体流路100a为形成于阀块上的阀道。

分隔件20可以为沿着主体流路100a设置的隔板，在其余的实施例中也可以为沿着主体流路100a设置的多块拼接而成的分隔块，或者一体形成主体流路100a内壁上的分隔部。

在分隔件20或者流道件10上设置有第一超声波换能器30和第二超声波换能器40，第一超声波换能器30和第二超声波换能器40设置在测量流路10a内，并且分别位于测量流路10a的上游和下游，以用于测量测量流路10a内的介质流量。

同时，在分隔件20的起始端设置有阻挡件201，流道件10的内壁上设置有导流件101，阻挡件201和导流件101相互配合以形成上述的回旋流路30a；

其中导流件101包括第一导向段1011和第二导向段1012，第一导向段1011的布置方向和分隔件20的布置方向相互平行，第二导向段1012的首尾两端分别固定连接至第一导向段1011和流道件10，第二导向段1012和第一导向段1011相互垂直。

阻挡件201和导流件101之间存在间隙，以使得在阻挡件201和导流件101之间形成上述的回旋流路30a。

其中，阻挡件201包括第一限流段2011和第二限流段2012，第一限流段2011和第一导向段1011相互平行，第二限流段2012和第二导向段1012相互平行，第一限流段2011和第二限流段2012固定连接，第二限流段2012连接至分隔件20。

并且，第二限流段2012与分隔件20相连接的部分位于偏离分隔件20端部一侧的位置，以使得分隔件20端部部分和第一导向段1011相互对应；第一限流段2011和第一导向段1011之间形成回旋流路30a的入口段301a，第一限流段2011和分隔件20形成回旋流路30a的出口段303a也就是上述的反流段。

以上描述仅为本公开的一些较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开的实施例中所涉及的实用新型范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述实用新型构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开的实施例中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种超声波计量装置，包括主体流路及与主体流路两端相连通的入口和出口，其特征在于，主体流路内设置有分隔件，分隔件将主体流路分隔为测量流路和计算流路，测量流路的横截面积小于计算流路的横截面积；且超声波换能器均位于测量流路内。

2.根据权利要求1所述的超声波计量装置，其特征在于：分隔件为布置于主体流路内的隔板。

3.根据权利要求1所述的超声波计量装置，其特征在于：一对超声波收发器为电子式超声波换能器。

4.根据权利要求1～3任一项所述的超声波计量装置，其特征在于：测量流路的入口设置有回旋流路，回旋流路至少设置有一个与测量流路内介质流动方向相反的反流段。

5.根据权利要求4所述的超声波计量装置，其特征在于：包括形成主体流路的流道件，分隔件与流道件固定连接，隔板上设置有阻挡件，流道件上设置有导流件，阻挡件和导流件相互对应的部分分隔出回旋流路。

6.根据权利要求5所述的超声波计量装置，其特征在于：回旋流路包括与计算流路连通的入口段、与入口段连通的回旋段、以及与回旋段连通的出口段，其中入口段和出口段为平行设置。

7.根据权利要求6所述的超声波计量装置，其特征在于：入口段和出口段内的介质流动方向相反。

8.根据权利要求5所述的超声波计量装置，其特征在于：导流件包括顺次连接的第一导向段和第二导向段，第一导向段和第二导向段相互垂直，第一导向段的布置方向和分隔件布置方向平行。

9.根据权利要求8所述的超声波计量装置，其特征在于：阻挡件包括顺次连接的第一限流段和第二限流段，第一限流段和第二限流段相互垂直，第一限流段和第一导向段相互平行。

10.根据权利要求9所述的超声波计量装置，其特征在于：第二限流段与分隔件侧面相互连接，以使得隔板端部至第二限流段的部分与第一限流段相互对应形成反流段。

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