RU115467U1 - SENSOR FOR ULTRASONIC FLOW METER - Google Patents
SENSOR FOR ULTRASONIC FLOW METER Download PDFInfo
- Publication number
- RU115467U1 RU115467U1 RU2011140878/28U RU2011140878U RU115467U1 RU 115467 U1 RU115467 U1 RU 115467U1 RU 2011140878/28 U RU2011140878/28 U RU 2011140878/28U RU 2011140878 U RU2011140878 U RU 2011140878U RU 115467 U1 RU115467 U1 RU 115467U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inlet
- measuring section
- outlet
- diameter
- gas
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
Датчик ультразвукового расходомера, содержащий прямолинейный мерный участок, вход и выход которого выполнены в виде соответственно конфузора и диффузора, пьезоэлектрические преобразователи, расположенные на общей оси с мерным участком, входной и выходной патрубки, расположенные соответственно в начале и в конце мерного участка и соединенные соответственно с входным и выходным резервуарами, отличающийся тем, что входной и выходной патрубки расположены перпендикулярно оси мерного участка и с одной стороны его диаметра, а диаметр мерного участка меньше диаметра входного и выходного патрубков, каждый резервуар выполнен с крышкой на свободном торце. An ultrasonic flowmeter sensor containing a straight-line measuring section, the inlet and outlet of which are made in the form of a confuser and a diffuser, respectively, piezoelectric transducers located on a common axis with the measuring section, inlet and outlet pipes located respectively at the beginning and at the end of the measuring section and connected, respectively, with inlet and outlet tanks, characterized in that the inlet and outlet nozzles are located perpendicular to the axis of the measured section and on one side of its diameter, and the diameter of the measured section is less than the diameter of the inlet and outlet nozzles, each tank is made with a cover at the free end.
Description
Полезная модель относится к измерительной технике, в частности к устройствам измерения малого расхода газа (бытовые газовые счетчики).The utility model relates to measuring equipment, in particular to devices for measuring low gas flow (household gas meters).
Известен первичный преобразователь ультразвукового расходомера (полезная модель РФ №37826, G01F 1/66) содержащий прямолинейный мерный участок, вход и выход которого выполнены соответственно в виде конфузора и диффузора, переходящих во входной и выходной патрубки, пьезоэлектрические преобразователи, установленные в прямолинейных участках входного и выходного патрубков.There is a known primary transducer of an ultrasonic flow meter (utility model of the Russian Federation No. 37826, G01F 1/66) containing a linear measuring section, the input and output of which are made in the form of a confuser and a diffuser, respectively, passing into the input and output pipes, piezoelectric transducers installed in straight sections of the input and output branch pipes.
Однако данная конструкция имеет следующие недостатки:However, this design has the following disadvantages:
- Площадь поперечного сечения ультразвукового луча намного меньше площади поперечного сечения мерного тракта, что приводит к неполному озвучиванию мерного участка и снижает точность измерения.- The cross-sectional area of the ultrasound beam is much smaller than the cross-sectional area of the measured path, which leads to incomplete scoring of the measured section and reduces the measurement accuracy.
- Пульсации газового потока, присутствующие в газопроводе, непосредственно передаются в мерный участок, что вызывает ошибку измерения расхода газа.- The pulsations of the gas stream present in the gas pipeline are directly transmitted to the measuring section, which causes an error in measuring the gas flow.
- Звуковые помехи, присутствующие в газопроводе, сразу попадают на пьезоэлектрические преобразователи, что приводит к сбою измерения.- Sound interference present in the gas pipeline immediately gets on the piezoelectric transducers, which leads to a measurement failure.
- Механические частички, парафины (грязь), находящиеся в потоке газа, непосредственно попадают на рабочую поверхность пьезоэлектрического преобразователя (расположенного рабочей поверхностью навстречу потоку), что приводит к постепенному снижению чувствительности, в конечном счете, нарушению работоспособности счетчика газа.- Mechanical particles, paraffins (dirt) in the gas stream, directly fall on the working surface of the piezoelectric transducer (located with the working surface facing the flow), which leads to a gradual decrease in sensitivity, ultimately, disruption of the gas meter.
- Пьезоэлектрические преобразователи располагаются в трубе между входным и выходным патрубками, диаметр патрубков намного больше по отношению к диаметру подводящих газовых труб для данного расхода, что при монтаже счетчика приводит к дополнительным проблемам по соблюдению прямолинейных участков до и после счетчика и требует специальных переходников. Это приводит к неудобству и удорожанию монтажа.- Piezoelectric transducers are located in the pipe between the inlet and outlet nozzles, the diameter of the nozzles is much larger in relation to the diameter of the gas supply pipes for a given flow rate, which, when installing the meter, leads to additional problems in observing straight sections before and after the meter and requires special adapters. This leads to inconvenience and cost of installation.
Известен ультразвуковой расходомер для измерения малых расходов со смещенной осью потока и осевым озвучиванием по потоку и против потока, содержащий прямолинейный участок трубы мерного канала, у торцов которого перпендикулярно и диаметрально противоположно установлены входной и выходной патрубки, а чувствительные элементы установлены соосно в торцах прямолинейного мерного участка трубы. (П.П.Кремлевский "Расходомеры и счетчики количества", Ленинград, "Машиностроение", 1989 г., стр.449, рис.263 в).A known ultrasonic flow meter for measuring small flow rates with a displaced axis of the flow and axial scoring along the flow and against the flow, containing a rectilinear section of the pipe of the measuring channel, at the ends of which the inlet and outlet pipes are perpendicular and diametrically opposed, and the sensitive elements are installed coaxially in the ends of the rectilinear measuring section pipes. (P.P. Kremlevsky "Flowmeters and counters of quantity", Leningrad, "Mechanical Engineering", 1989, p. 449, Fig. 263 c).
Недостатками данного устройства являются:The disadvantages of this device are:
- Малый диапазон измерения расхода и, соответственно, низкая точность при измерении малых расходов, так как для бытовых счетчиков газа (расходомеров) скорость газа в подводящем газопроводе при максимальном расходе очень низкая (не более 6 м/с). Это обусловлено тем, что диаметр мерного участка больше чем диаметр входного и выходного патрубков.- A small range of flow measurement and, consequently, low accuracy when measuring small flows, since for household gas meters (flow meters) the gas velocity in the supply gas pipeline at a maximum flow rate is very low (no more than 6 m / s). This is due to the fact that the diameter of the measuring section is larger than the diameter of the inlet and outlet pipes.
- Пульсации газового потока и завихрения, присутствующие в газопроводе, непосредственно передаются в мерный участок, что вызывает ошибку измерения расхода газа. Это обусловлено отсутствием ресиверов на входе и выходе мерного участка.- The pulsations of the gas flow and swirls present in the gas pipeline are directly transmitted to the measuring section, which causes an error in measuring the gas flow. This is due to the lack of receivers at the entrance and exit of the measuring section.
- Площадь поперечного сечения ультразвукового луча намного меньше площади поперечного сечения мерного тракта, что приводит к неполному озвучиванию мерного участка и снижает точность измерения.- The cross-sectional area of the ultrasound beam is much smaller than the cross-sectional area of the measured path, which leads to incomplete scoring of the measured section and reduces the measurement accuracy.
- Неудобство и удорожание монтажа из-за смещенного и диаметрально противоположного размещения входного и выходного патрубков.- The inconvenience and cost of installation due to the offset and diametrically opposite placement of the inlet and outlet pipes.
Известен также датчик ультразвукового расходомера (полезная модель РФ №22997, G01F 1/66), принятый за прототип по наибольшему количеству существенных признаков и содержащий прямолинейный мерный участок, вход и выход которого выполнены в виде конфузора и диффузора, электроакустические преобразователи, входной и выходной патрубки, соединенные соответственно с входным и выходным резервуарами, при этом входной и выходной патрубки выполнены в виде прямолинейных участков с диффузором на входном и конфузором на выходном патрубке, причем диаметр конфузора и диффузора мерного участка равны диаметрам диффузора и конфузора входных патрубков, а электроакустические преобразователи установлены по оси датчиков на переходах от диффузора патрубка в конфузор мерного участка и диффузора мерного участка в конфузор выходного патрубка.Also known is an ultrasonic flowmeter sensor (utility model of the Russian Federation No. 22997, G01F 1/66), adopted as a prototype for the most significant features and containing a straight measuring section, the input and output of which are made in the form of a confuser and diffuser, electro-acoustic transducers, input and output pipes connected respectively to the inlet and outlet reservoirs, while the inlet and outlet nozzles are made in the form of rectilinear sections with a diffuser at the inlet and a confuser at the outlet nozzle, the diameter of nfuzora and dimensional diffuser portion are equal and the diameters of the diffuser inlets converger, electroacoustic transducers and sensors installed along the axis at the transitions from the diffuser nozzle in the converging tube and the diffuser portion dimensional dimensional plot in converger outlet.
Однако указанный датчик обладает также рядом недостатков:However, this sensor also has several disadvantages:
- Малый диапазон измерения расхода и, соответственно, низкая точность при измерении малых расходов, так как для бытовых счетчиков газа (расходомеров) скорость газа в подводящем газопроводе при максимальном расходе очень низкая (не более 6 м/с). Это обусловлено тем, что диаметр мерного участка равен диаметрам входного и выходного патрубков.- A small range of flow measurement and, consequently, low accuracy when measuring small flows, since for household gas meters (flow meters) the gas velocity in the supply gas pipeline at a maximum flow rate is very low (no more than 6 m / s). This is due to the fact that the diameter of the measuring section is equal to the diameters of the inlet and outlet pipes.
- Большие габариты датчика, так как входной и выходной патрубки, пьезоэлектрические преобразователи и мерный участок находятся на одной оси.- Large dimensions of the sensor, since the inlet and outlet nozzles, piezoelectric transducers and the measuring section are on the same axis.
- Пульсации газового потока, присутствующие в газопроводе, непосредственно передаются в мерный участок, что вызывает ошибку измерения расхода газа.- The pulsations of the gas stream present in the gas pipeline are directly transmitted to the measuring section, which causes an error in measuring the gas flow.
- Звуковые помехи, присутствующие в газопроводе, сразу попадают на пьезоэлектрические преобразователи, что приводит к сбою измерения.- Sound interference present in the gas pipeline immediately gets on the piezoelectric transducers, which leads to a measurement failure.
- Механические частички, парафины (грязь), находящиеся в потоке газа, непосредственно попадают на рабочую поверхность пьезоэлектрического преобразователя (находящегося рабочей поверхностью навстречу потоку), что приводит к постепенному снижению чувствительности, в конечном счете, нарушению работоспособности счетчика газа.- Mechanical particles, paraffins (dirt) located in the gas stream, directly fall on the working surface of the piezoelectric transducer (located with the working surface facing the stream), which leads to a gradual decrease in sensitivity, ultimately, disruption of the gas meter.
- Для замены пьезоэлектрического преобразователя, вышедшего из строя, требуется разобрать весь расходомер, что приводит к удорожанию ремонта и обслуживания.- To replace a failed piezoelectric transducer, it is necessary to disassemble the entire flowmeter, which leads to more expensive repairs and maintenance.
Задачей предлагаемой полезной модели является:The objective of the proposed utility model is:
- Расширение диапазона измерения расхода.- Expanding the range of flow measurement.
- Повышение точности измерения.- Improving measurement accuracy.
- Уменьшение влияния звуковых помех на измерение.- Reducing the effect of sound interference on the measurement.
- Защита от механических частичек и парафинов (грязи), находящихся в потоке газа.- Protection against mechanical particles and paraffins (dirt) in the gas stream.
- Выравнивание газового потока (уменьшение пульсаций).- Alignment of the gas flow (reduction of pulsations).
- Уменьшение габаритов.- Downsizing.
- Упрощение ремонта и обслуживания расходомера.- Simplification of repair and maintenance of the flowmeter.
Датчик ультразвукового расходомера содержит прямолинейный мерный участок, вход и выход которого выполнены в виде соответственно конфузора и диффузора, пьезоэлектрические преобразователи, расположенные на общей оси с мерным участком, входной и выходной патрубки, расположенные соответственно в начале и в конце мерного участка и соединенные соответственно с входным и выходным резервуарами.The sensor of the ultrasonic flow meter contains a rectilinear measuring section, the input and output of which are made in the form of a confuser and a diffuser, piezoelectric transducers located on a common axis with the measuring section, input and output pipes located respectively at the beginning and at the end of the measuring section and connected respectively to the input and output tanks.
В отличие от прототипа входной и выходной патрубки расположены перпендикулярно оси мерного участка и с одной стороны его диаметра, а диаметр мерного участка меньше диаметра входного и выходного патрубков, каждый резервуар выполнен с крышкой на свободном торце.In contrast to the prototype, the inlet and outlet nozzles are perpendicular to the axis of the measuring section and on one side of its diameter, and the diameter of the measuring section is less than the diameter of the inlet and outlet pipes, each tank is made with a lid on the free end.
Выполнение мерного участка диаметром меньшим, чем диаметр входного и выходного патрубков (как минимум в 1,5 раза) увеличивает скорость потока газа, тем самым расширяет диапазон измерения расхода и увеличивает точность измерения.The implementation of the measuring section with a diameter smaller than the diameter of the inlet and outlet pipes (at least 1.5 times) increases the gas flow rate, thereby expanding the range of flow measurement and increasing the accuracy of measurement.
Расположение входного и выходного патрубков перпендикулярно оси мерного участка и с одной стороны его диаметра повышает компактность устройства, уменьшая его габариты.The location of the inlet and outlet pipes perpendicular to the axis of the measuring section and on one side of its diameter increases the compactness of the device, reducing its size.
Кроме того, при таком расположении патрубков поток газа не попадает непосредственно на рабочую поверхность пьезоэлектрических преобразователей и в мерный участок, что повышает точность измерений.In addition, with this arrangement of the nozzles, the gas flow does not directly reach the working surface of the piezoelectric transducers and into the measuring section, which increases the accuracy of the measurements.
Наличие конфузора и диффузора обеспечивают плавный переход от резервуаров к мерному участку, выполняя роль ресиверов и выравнивая газовый поток (уменьшая пульсации).The presence of a confuser and a diffuser provide a smooth transition from reservoirs to a measured section, acting as receivers and equalizing the gas flow (reducing ripple).
Основная часть звуковых помех, присутствующих в газопроводе, попадая во входной или выходной патрубки, отражается от стенок входного и выходного резервуаров обратно в газопровод, а механические частички (грязь), находящиеся в потоке газа, оседают во входном резервуаре, чем обеспечивается чистота рабочих поверхностей пьезоэлектрических преобразователей. Все это повышает точность измерений.The main part of the sound noise present in the gas pipeline, falling into the inlet or outlet pipes, is reflected from the walls of the inlet and outlet tanks back into the gas pipeline, and the mechanical particles (dirt) in the gas stream settle in the inlet tank, which ensures the purity of the piezoelectric working surfaces converters. All this increases the accuracy of measurements.
С помощью пьезоэлектрических преобразователей измеряют время прохождения ультразвукового сигнала по потоку и против потока газа, на основании этого вычисляют общий расход газа.With the help of piezoelectric transducers, the transit time of the ultrasonic signal along the flow and against the gas flow is measured, based on this, the total gas flow is calculated.
Конструкция позволяет снабдить резервуары крышками, что облегчает доступ к преобразователям, упрощая ремонт и обслуживание расходомера.The design allows you to provide tanks with lids, which facilitates access to the transducers, simplifying the repair and maintenance of the flowmeter.
Диаметр входного и выходного патрубков соответствует диаметру подводящей трубы для данного расхода, что создает удобство монтажа и снижает затраты на монтаж.The diameter of the inlet and outlet pipes corresponds to the diameter of the supply pipe for a given flow rate, which creates ease of installation and reduces installation costs.
Таким образом, заявляемые признаки являются существенными и решают поставленную задачу.Thus, the claimed features are significant and solve the problem.
Датчик ультразвукового расходомера представлен на чертеже общего вида.The ultrasonic flow meter sensor is shown in a general view drawing.
Датчик содержит прямолинейный мерный участок 1, вход и выход которого выполнены в виде соответственно конфузора 2, сужающегося на входе в мерный участок 1, и диффузора 3, расширяющегося на выходе из мерного участка 1, переходящих во входной 4 и выходной 5 резервуары с расположенными перпендикулярно оси мерного участка и с одной стороны его диаметра входным 6 и выходным 7 патрубками. Диаметр входного 6 и выходного 7 патрубков соответствует диаметру подводящей трубы для данного расхода.The sensor contains a rectilinear measuring section 1, the input and output of which are made in the form of a confuser 2, tapering at the entrance to the measuring section 1, and a diffuser 3, expanding at the exit of the measuring section 1, passing into the input 4 and output 5 tanks with perpendicular to the axis measuring area and on one side of its diameter inlet 6 and outlet 7 nozzles. The diameter of the inlet 6 and outlet 7 nozzles corresponds to the diameter of the supply pipe for a given flow rate.
На (свободных) торцах резервуаров установлены пьезоэлектрические преобразователи 8 и 9, закрытые крышками соответственно 10 и 11. Причем диаметр мерного участка меньше, чем диаметры входного и выходного патрубков (более чем в 1,5 раза).At the (free) ends of the tanks, piezoelectric transducers 8 and 9 are installed, closed with lids 10 and 11, respectively. Moreover, the diameter of the measuring section is less than the diameters of the inlet and outlet pipes (more than 1.5 times).
Работа датчика ультразвукового расходомера осуществляется следующим образом. Поток газа через входной патрубок 6 попадает во входной резервуар 4, где механические частички (грязь), находящиеся в потоке газа, оседают, не попадая на рабочую поверхность пьезоэлектрических преобразователей 8, 9. Далее газовый поток через конфузор (ресивер) 2 проходит прямолинейный мерный участок 1. Далее поток газа через диффузор (ресивер) 3 попадает в выходной резервуар 5.The operation of the sensor of the ultrasonic flow meter is as follows. The gas stream through the inlet pipe 6 enters the inlet tank 4, where the mechanical particles (dirt) in the gas stream settle, without falling onto the working surface of the piezoelectric transducers 8, 9. Next, the gas stream passes through the confuser (receiver) 2 in a straight-line measured section 1. Next, the gas flow through the diffuser (receiver) 3 enters the output tank 5.
Основная часть звуковых помех, присутствующих в газопроводе, попадая во входной 6 или выходной 7 патрубки, отражается от стенок входного 4 и выходного 5 резервуаров обратно в газопровод.The main part of the sound noise present in the gas pipeline, falling into the inlet 6 or outlet 7 pipes, is reflected from the walls of the inlet 4 and outlet 5 tanks back into the pipeline.
Для замены пьезоэлектрического преобразователя 8 или 9, вышедшего из строя, снимают соответствующую крышку 10 или 11 преобразователя.To replace the piezoelectric transducer 8 or 9, which has failed, remove the corresponding cover 10 or 11 of the transducer.
Таких датчиков ультразвукового расходомера изготовлено 30 штук разного типоразмера и все удачно прошли испытания, подтверждая правильность выбранных решений.Thirty pieces of various sizes were manufactured of such ultrasonic flowmeter sensors, and all successfully passed the tests, confirming the correctness of the chosen solutions.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011140878/28U RU115467U1 (en) | 2011-10-07 | 2011-10-07 | SENSOR FOR ULTRASONIC FLOW METER |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011140878/28U RU115467U1 (en) | 2011-10-07 | 2011-10-07 | SENSOR FOR ULTRASONIC FLOW METER |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU115467U1 true RU115467U1 (en) | 2012-04-27 |
Family
ID=46298034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011140878/28U RU115467U1 (en) | 2011-10-07 | 2011-10-07 | SENSOR FOR ULTRASONIC FLOW METER |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU115467U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU184537U1 (en) * | 2018-03-30 | 2018-10-30 | Общество с ограниченной ответственностью "АРГО-ЦЕНТР" | PRIMARY TRANSMITTER OF HEAT METER-FLOW METER |
-
2011
- 2011-10-07 RU RU2011140878/28U patent/RU115467U1/en active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU184537U1 (en) * | 2018-03-30 | 2018-10-30 | Общество с ограниченной ответственностью "АРГО-ЦЕНТР" | PRIMARY TRANSMITTER OF HEAT METER-FLOW METER |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN203672423U (en) | Ultrasonic metering system with orifice plate flow meter device | |
| CN203148481U (en) | Omega-shaped ultrasonic flowmeter for measuring small flow and micro flow | |
| KR101797019B1 (en) | Flow measuring device for measuring a parameter of a flow formed from a fluid | |
| CN201795821U (en) | Ultrasonic flowmeter | |
| CN201229354Y (en) | Fluid measurement device | |
| RU115467U1 (en) | SENSOR FOR ULTRASONIC FLOW METER | |
| CN210834067U (en) | Fluid pipeline vibration characteristic testing device | |
| CN103471665A (en) | Ultrasonic online detection device and method for liquid flow | |
| CN103674146A (en) | Mass flow meter based on ultrasonic flow meter | |
| CN202304909U (en) | Cleanable through-type W reflection-type ultrasonic tube section structure | |
| RU123939U1 (en) | SENSOR FOR ULTRASONIC FLOW METER | |
| CN203489926U (en) | Ultrasonic flow meter | |
| CN105222838B (en) | Flowmeter shell and flowmeter | |
| CN209689689U (en) | A kind of ultrasonic gas flowmeter that can accurately measure gas flow, flow velocity | |
| CN107490406B (en) | Ultrasonic vortex street flowmeter | |
| RU191292U1 (en) | Ultrasonic flowmeter sensor | |
| JP2007017325A (en) | Flow rate measuring system and flow rate measuring technique | |
| Vidyarthia et al. | Ultrasonic transit-time flowmeters for pipes: A short review | |
| CN211783661U (en) | Ultrasonic water meter | |
| RU22997U1 (en) | SENSOR FOR ULTRASONIC FLOW METER | |
| CN202748063U (en) | Liquid flow ultrasonic on-line detection device | |
| RU2517996C1 (en) | Ultrasonic flowmeter sensor | |
| RU95345U1 (en) | WATER ASSEMBLY | |
| RU32875U1 (en) | Ultrasonic Gas Flow Meter | |
| CN101419100B (en) | Ultrasonic calorimeter fitting structure |