CN221238435U - 一种基于pmut阵列的超声流量计 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于PMUT阵列的超声流量计，包括管道，所述超声流量计还包括：超声换能器阵列，设置于所述管道上，且所述超声换能器阵列沿所述管道的周向排布；以及接收端，设置于所述管道上，且所述接收端用于接收所述超声换能器阵列发出的超声波信号。本实用新型提供一种基于PMUT阵列的超声流量计，该超声流量计可以得到多组数据，通过多组数据计算流体的流量，提高流体流量测量的准确性。

Description

一种基于PMUT阵列的超声流量计

技术领域

本实用新型涉及超声流量计技术领域，尤其涉及一种基于PMUT阵列的超声流量计。

背景技术

超声波流量计是一种非接触式仪表，它既可以测量大管径的介质流量也可以用于不易接触和观察的介质的测量。它的测量准确度很高，几乎不受被测介质的各种参数的干扰，尤其可以解决其它仪表不能的强腐蚀性、非导电性、放射性及易燃易爆介质的流量测量问题。目前的超声流量计通过超声换能器一发一收实现流量的测量，这种情况下只能获得一组数据，导致测得的流体流量存在较大的误差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种基于PMUT阵列的超声流量计，该超声流量计可以得到多组数据，通过多组数据计算流体的流量，提高流体流量测量的准确性。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现：

本实用新型提供一种基于PMUT阵列的超声流量计，包括管道，所述超声流量计还包括：

超声换能器阵列，设置于所述管道上，且所述超声换能器阵列沿所述管道的周向排布；以及

接收端，设置于所述管道上，且所述接收端用于接收所述超声换能器阵列发出的超声波信号。

在本实用新型的一个实施例中，所述超声换能器阵列包括：

至少两个第一超声换能器，所述第一超声换能器为收发一体的超声换能器；以及

第一安装座，设置于所述管道上，用于安装所述第一超声换能器。

在本实用新型的一个实施例中，所述超声流量计还包括反射片，所述反射片设置于所述管道的内部，且所述反射片位于与所述超声换能器阵列相对的一侧。

在本实用新型的一个实施例中，所述接收端包括：

第二安装座，设置于所述管道上，且所述第二安装座位于所述超声换能器阵列相对的一侧；以及

第二超声换能器，设置于所述第二安装座上，用于接收所述第一超声换能器发出的超声波信号。

综上所述，本实用新型提供一种基于PMUT阵列的超声流量计，该超声流量计通过超声换能器阵列与接收端配合，在某一时刻，超声换能器阵列中的其中一个超声换能器发射信号，其余的超声换能器接收信号，接收端接收信号，在一段时间内形成数据矩阵，从而得到多组数据，通过多组数据计算流体的流量，提高流体流量测量的准确性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，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。在附图中：

图1是本实用新型一个实施例的整体结构示意图；

图2是本实用新型图1另一个角度的结构示意图；

图3是本实用新型另一个实施例的整体结构示意图；

图4是本实用新型图3另一个角度的结构示意图；

图5是本实用新型另一个实施例的整体结构示意图；

图6是本实用新型图5另一个角度的结构示意图；

图7是本实用新型图3的剖视图。

图中标号说明：1-法兰、2-管道；3-第一安装座、4-第一超声换能器；5-第二超声换能器；6-第二安装座、7-反射片。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本实用新型。

请参阅图1至图6，本实用新型提供一种基于PMUT阵列的超声流量计，该超声流量计可以得到多组数据，通过多组数据计算流体的流量，提高流体流量测量的准确性。具体的，该超声流量计包括管道2，管道2的两端设置有法兰1，法兰1的设置便于该超声流量计与其他管道连接，便于安装。

请参阅图1至图2，在本实用新型的一个实施例中，该超声流量计还包括超声换能器阵列，超声换能器阵列设置于管道1上，且超声换能器阵列沿管道1的周向排布。超声换能器阵列包括第一超声换能器4和第一安装座3，第一超声换能器4为收发一体的超声换能器。第一超声换能器4的数量至少为两个，例如，可以为五个，也可以为十个，还可以为多个。多个第一超声换能器4在管道1上呈一个环形排布，也可以呈两个或者多个环形排布。第一超声换能器4的编号为M₁、M₂......M_n。第一安装座3设置于管道2上，用于安装第一超声换能器4。如图3和图4所示，在本实用新型的一个实施例中，第一安装座3的数量可以与第一超声换能器4的数量相等。如图5和图6所示，在本实用新型的另一个实施例中，第一安装座3也可以为一个，多个第一超声换能器4集成在一个第一安装座3上。在t₁时刻，第一超声换能器M₁发射超声波信号，第一超声波换能器M₂-M_n接收超声波信号，在t₂时刻，第一超声换能器M₂发射超声波信号，第一超声波换能器M₁、M₃-M_n接收超声波信号，在t_n时刻，第一超声换能器M_n发射超声波信号，第一超声波换能器M₁-M_n-1接收超声波信号，如下表所示，形成n*n的数据矩阵，通过n*n的数据矩阵计算出当前混合气体的各自浓度值，进而得到当前混合气体的静止超声速度值。

0	Data21	Data31	......	Datan1
					Data12	0	Data32	......	Datan2
Data13	Data23	0	......	Datan3
					......	......	......	......	......
Data1n	Data2n	Data3n	......	0

请参阅图2、图4和图6、图7，在本实用新型的一个实施例中，该超声流量计还包括接收端，接收端设置于管道2上，且接收端用于接收超声换能器阵列发出的超声波信号。接收端包括第二安装座6和第二超声换能器5，第二安装座6设置于管道2上，且第二安装座6位于超声换能器阵列相对的一侧。第二超声换能器5设置于第二安装座6上，用于接收第一超声换能器4发出的超声波信号。在t₁-t_n时刻，第二超声换能器5接收第一超声波换能器M₁-M_n发出的超声波信号，如下表所示，形成1*m的数据矩阵，其中m＝n,通过1*m的数据矩阵计算出流动气体的当前超声传播速度值，结合上述所求得的当前混合气体的静止超声速度值得到流动气体的速度值，进而求出流量值。

Datam1

Datam2

Datam3

......

Datamm

请参阅图7，在本实用新型的一个实施例中，该超声流量计还包括反射片7，反射片7设置于管道2的内部，且反射片7位于与超声换能器阵列相对的一侧。本申请对反射片7与管道2的具体连接方式不加以限定，在本实用新型的一个实施例中，反射片7可以通过支架安装于管道2的内部，也可以直接安装在管道2的内部。反射片7用于将其中一个第一超声换能器4发射的超声波信号反射至其余的第一超声换能器4，实现其余的第一超声换能器4接收超声波信号。

综上所述，本实用新型提供一种基于PMUT阵列的超声流量计，该超声流量计通过超声换能器阵列与接收端配合，在某一时刻，超声换能器阵列中的其中一个超声换能器发射信号，其余的超声换能器接收信号，接收端接收信号，在一段时间内形成数据矩阵，从而得到多组数据，通过多组数据计算流体的流量，提高流体流量测量的准确性。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。

Claims (4)

1.一种基于PMUT阵列的超声流量计，包括管道，其特征在于，所述超声流量计还包括：

超声换能器阵列，设置于所述管道上，且所述超声换能器阵列沿所述管道的周向排布；以及

接收端，设置于所述管道上，且所述接收端用于接收所述超声换能器阵列发出的超声波信号。

2.根据权利要求1所述的超声流量计，其特征在于，所述超声换能器阵列包括：

至少两个第一超声换能器，所述第一超声换能器为收发一体的超声换能器；以及

第一安装座，设置于所述管道上，用于安装所述第一超声换能器。

3.根据权利要求1所述的超声流量计，其特征在于，所述超声流量计还包括反射片，所述反射片设置于所述管道的内部，且所述反射片位于与所述超声换能器阵列相对的一侧。

4.根据权利要求2所述的超声流量计，其特征在于，所述接收端包括：

第二安装座，设置于所述管道上，且所述第二安装座位于所述超声换能器阵列相对的一侧；以及

第二超声换能器，设置于所述第二安装座上，用于接收所述第一超声换能器发出的超声波信号。