CN219084154U - 一种超声波流量计 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种超声波流量计，包括流体腔室、隔板、超声波换能器对、流量计量部和连接部，流体腔室的两端分别为入口部和出口部；隔板沿被测流体流动方向延伸设于流体腔室内部，隔板的长度与流体腔室的长度相等，以将流体腔室分为两个矩形子腔室；超声波换能器对设于其中一个矩形子腔室的上方，流量计量部用于测定超声波换能器的超声波的传播时间来计量被测流体流量。通过在流体腔室内设置隔板将流体腔室分为两个矩形子腔室，将超声波换能器设于其中一个矩形子腔室上进行测量，缩短了超声波换能器的信号声程，这样不仅降低了驱动电压，还提高了信号的稳定性和测量精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及流量测量仪表技术领域，尤其涉及一种超声波流量计。
背景技术
目前，基于超声波的流量计量装置已逐渐在家用领域得到了普及，但在现有的工业或商业等应用场合，由于流量较大，为了满足压损要求，测量管道的截面积会设计得比较大，导致换能器的声程增加，信号衰减，造成信号不稳定；同时需要更高的驱动电压，增大了整机的功耗；由于截面增大，换能器信号不能有效覆盖全部测量流道，引起流量精度偏差较大。如专利CN210441930U中所公开超声流量计的换能器在气室中传播的信号声程较长，不仅需要更高驱动电压，功耗大，而且易造成信号不稳定，最终流量计的测量准确度较低。
因此，需要设计一种适用于大流量燃气检测，且测量精度高、低功耗的超声波流量计及燃气表。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的实施例提供了一种超声波流量计，旨在解决现有超声波燃气表的流量计测量大流量气体时存在的流量测量精度低、功耗高的问题。
本实用新型的实施例提供一种超声波流量计，包括：
流体腔室，所述流体腔室供被测流体流动，所述流体腔室的两端分别为入口部和出口部；
隔板，沿被测流体流动方向延伸设于所述流体腔室内部，所述隔板的长度与所述流体腔室的长度相等，以将所述流体腔室横截面面积按一定比例分为两个矩形子腔室，且两个所述矩形子腔室的截面长宽比不同；
超声波换能器对，所述超声波换能器对设于两个所述矩形子腔室的其中一个上；
流量计量部，其用于测定所述超声波换能器对的超声波的传播时间来计量被测流体流量；以及，
连接部，设于所述流体腔室的外部，用于与仪表主体连接或者配管连接。
进一步地，两个所述矩形子腔室沿竖直或水平方向分布，以使所述流体腔室横截面呈“凸”型。
进一步地，所述超声波换能器对设于上层或左边所述矩形子腔室横截面的短边所在的面上。
进一步地，还包括另一超声波换能器对，另一所述超声波换能器对设于下层或右边所述矩形子腔室上。
进一步地，在一个所述矩形子腔室一侧的外壁上向外凸设有一对间隔设置的换能器安装座，所述超声波换能器对安装于一对所述换能器安装座内。
进一步地，所述的超声波换能器对通过在所述矩形子腔室内反射至少一次以形成信号传播路径。
进一步地，两个所述矩形子腔室的横截面面积相等。
进一步地，所述入口部设有整流罩，以保证进入所述流体腔室内的流体更加均匀。
进一步地，所述矩形子腔室内还设有多个层流片，多个所述层流片均沿竖向间隔并行设置设于所述矩形子腔室内，以将所述矩形子腔室内分隔出多个流道。
进一步地，所述流体腔室的上下内侧壁分别设有多个间隔设置的第一卡槽，所述隔板的上下两侧面分别设有多个间隔设置的第二卡槽，所述第一卡槽与所述第二卡槽一一对应，每一所述层流片的上下端分别对应设于所述第一卡槽和所述第二卡槽内。
本实用新型的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本实用新型的一种超声波流量计中通过在流体腔室内设置隔板将流体腔室分为两个矩形子腔室，将超声波换能器设于其中一个矩形子腔室上进行测量，缩短了超声波换能器对的信号声程，这样不仅降低了驱动电压，同时将超声波换能器对设置于矩形子腔室所在横截面的短边所在的面上，从而保证超声波换能器信号最大限度覆盖测量截面，提高了信号的稳定性和测量精度。
附图说明
图1是本实用新型提供的超声波流量计一实施例的结构示意图；
图2是图1中结构分解示意图；
图3是图1的正视示意图；
图4是图3的右视示意图；
图5是图1中的剖面示意图；
图6是本实用新型提供的超声波流量计第二实施例的右视示意图；
图7是本实用新型提供的超声波流量计第三实施例的右视示意图；
图8是本实用新型提供的超声波流量计第四实施例的剖面示意图；
图9是图1中的连接部在一实施例中的安装示意图；
图10是本实用新型提供的超声波流量计另一种连接部在一实施例中的安装示意图。
图中：100超声波流量计、1流体腔室、11入口部、12出口部、2隔板、3超声波换能器对、4流量计量部、5换能器安装座、6整流罩、7层流片、8连接部。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地描述。
请参考图1-图5所示，本实用新型的实施例提供的一种超声波流量计100，包括流体腔室1、隔板2、超声波换能器对3、流量计量部4和连接部8，所述流体腔室1供被测流体流动，所述流体腔室1的两端分别为入口部11和出口部12，隔板2沿被测流体流动方向延伸设于所述流体腔室1内部，所述隔板2的长度与所述流体腔室1的长度相等，以将所述流体腔室1横截面面积按一定比例分为竖直方向的上下两个矩形子腔室，且两个所述矩形子腔室的截面长宽比不同，所述超声波换能器对3设于所述两个矩形子腔室的其中一个上，流量计量部4其用于测定所述超声波换能器对3的超声波的传播时间来计量被测流体流量，连接部8设于所述流体腔室1的外部，用于与仪表主体连接或者配管连接。
优选地，当测量流量达到100m3/h,可以在上层或左边矩形子腔室横截面的短边所在的面上再设置一超声波换能器对，即两对超声波换能器对同时测量，以保证测量精度。
如图9所示，本实施例中连接部为与流体腔室1延伸方向垂直设置的连接板，通过连接部8直接卡接在仪表壳体上，在另一实施例中，如图10所示，提供了另外一种连接部8的设置及另一种与仪表主体的连接方式，具体地，连接部8设于所述流体腔室1出口部的外侧，通过连接部8将流体腔室1的出口部12连接在配管上，再间接地连接在仪表的出气口。优选地，两个所述的矩形子腔室横截面面积相等。
另外，如图6和图7所示，根据具体仪表主体的不同结构，所述两个矩形子腔室也可以被隔板2分割为左右水平方向排布。
可以理解的是，无论两个矩形子腔室是沿竖直或水平方向分布，整个流体腔室横截面都呈“凸”型，只是朝向不同。且无论是沿竖直或者水平方向分布，超声波换能器对均设置于上层或左边矩形子腔室横截面的短边所在的面上。
具体地，在两个矩形子腔室竖直排布的情况下，通过在流体腔室1内设置隔板2将流体腔室1分为上下两层矩形子腔室，并将超声波换能器对3设于其中一个矩形子腔室上进行测量，缩短了超声波换能器对3的信号声程，这样不仅降低了驱动电压，同时保证超声波换能器对3信号最大限度覆盖测量截面，提高了信号的稳定性和测量精度。
在本实施例中，参照图4所示，所述流体腔室1的横截面呈“凸”形。上下两个矩形子腔室的截面面积相同或相近，可以只设置一超声波换能器对3测量其中一个矩形子腔室的气体流量，从而根据矩形子腔室的流量与整体流量的关系，精确计算出整体的流量，极大的扩大了燃气表的测试范围。
优选地，所述一超声波换能器对3设于上层矩形子腔室矩形横截面的短边所在的面上。超声波换能器对3设置于矩形子腔室矩形横截面的短边上能最大程度的缩短超声波换能器对3的信号声程可以最大限度覆盖测量截面，提高信号的稳定性和测量精度。
通过在其中一矩形子腔室中设置超声波换能器对3进行测量，将其作为测量腔体，另一矩形子腔室可以作为非测量腔室，适当改变非测量腔室的矩形截面为其他形状，可以在测量腔体不变的情况下，快速实现不同量程的计量模块的设计。
更进一步地，参照图8所示，还包括另一超声波换能器对3，所述的另外一对超声波换能器对3设于下层矩形子腔室横截面的短边所在的面上。在另外一个矩形子腔室中安装另外一超声波换能器对3，测量其流量，两个矩形子腔室的流量与整体的流量对比，可以极大提高测量精度。
具体地，参照图1和图2所示，在一个所述矩形子腔室一侧的外壁上向外凸设有一对间隔设置的换能器安装座5，所述的一超声波换能器对3分别安装于所述换能器安装座5内。
进一步地，参照图5所示，所述的超声波换能器对3通过在矩形子腔室内反射至少一次以形成信号传播路径。
进一步地，所述入口部11处设有整流罩6，以保证进入所述流体腔室1内的流体更加均匀。整流罩6能够统一流体的进气方向，对进入流体腔室1内的流体起到一定的缓冲作用，使进入流体腔室1内的流体的流速稳定均匀，可以降低在微小流量下流体腔体内的流体扰动，提升整体零点的稳定性。
更进一步地，所述矩形子腔室内还设有多个层流片7，多个所述层流片7均沿竖向间隔并行设置设于所述矩形子腔室内，以将所述矩形子腔室内分隔出多个流道。层流片7可以进一步对进入矩形子腔室内的气体进行整流，提高测量精度。
具体地，所述流体腔室1的上下内侧壁分别设有多个间隔设置的第一卡槽，所述隔板2的上下两侧面分别设有多个间隔设置的第二卡槽，所述第一卡槽与所述第二卡槽一一对应，每一所述层流片7的上下端分别对应设于所述第一卡槽和所述第二卡槽内。通过第一卡槽和第二卡槽固定层流片7，方便安装和拆卸。
在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。
在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种超声波流量计，其特征在于，包括：
流体腔室，所述流体腔室供被测流体流动，所述流体腔室的两端分别为入口部和出口部；
隔板，沿被测流体流动方向延伸设于所述流体腔室内部，所述隔板的长度与所述流体腔室的长度相等，以将所述流体腔室横截面面积按一定比例分为两个矩形子腔室，且两个所述矩形子腔室的截面长宽比不同；
超声波换能器对，所述超声波换能器对设于两个所述矩形子腔室的其中一个上；
流量计量部，其用于测定所述超声波换能器对的超声波的传播时间来计量被测流体流量；以及，
连接部，设于所述流体腔室的外部，用于与仪表主体连接或者配管连接。
2.如权利要求1所述的一种超声波流量计，其特征在于，两个所述矩形子腔室沿竖直或水平方向分布，以使所述流体腔室横截面呈“凸”型。
3.如权利要求2所述的一种超声波流量计，其特征在于，所述超声波换能器对设于上层或左边所述矩形子腔室横截面的短边所在的面上。
4.如权利要求3所述的一种超声波流量计，其特征在于，还包括另一超声波换能器对，另一所述超声波换能器对设于下层或右边所述矩形子腔室上。
5.如权利要求1所述的一种超声波流量计，其特征在于，在一个所述矩形子腔室一侧的外壁上向外凸设有一对间隔设置的换能器安装座，所述超声波换能器对安装于一对所述换能器安装座内。
6.如权利要求1-5所述的任意一种超声波流量计，其特征在于，所述的超声波换能器对通过在所述矩形子腔室内反射至少一次以形成信号传播路径。
7.如权利要求2所述的一种超声波流量计，其特征在于，两个所述矩形子腔室的横截面面积相等。
8.如权利要求1所述的一种超声波流量计，其特征在于，所述入口部处设有整流罩，以保证进入所述流体腔室内的流体更加均匀。
9.如权利要求1所述的一种超声波流量计，其特征在于，所述矩形子腔室内还设有多个层流片，多个所述层流片均沿竖向间隔并行设置设于所述矩形子腔室内，以将所述矩形子腔室内分隔出多个流道。
10.如权利要求9所述的一种超声波流量计，其特征在于，所述流体腔室的上下内侧壁分别设有多个间隔设置的第一卡槽，所述隔板的上下两侧面分别设有多个间隔设置的第二卡槽，所述第一卡槽与所述第二卡槽一一对应，每一所述层流片的上下端分别对应设于所述第一卡槽和所述第二卡槽内。
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