一种超声流量计制造技术

本实用新型专利技术公开一种超声流量计，包括：测量管；位于所述测量管的管壁上的一个超声发射换能器，用于发射超声信号；位于所述测量管的管壁上的至少两个超声接收换能器，用于接收所述超声发射换能器发射的超声信号。本实用新型专利技术中超声发射换能器仅用来发射超声信号，超声接收换能器仅用来接收所述超声发射换能器发射的超声信号，相比于现有技术中超声换能器同时承担超声信号的发射和接收功能，本实用新型专利技术提供的超声流量计电路处理更加灵活，控制更为简单。此外，由于本实用新型专利技术设置至少两个超声接收换能器接收同一超声发射换能器发射的超声信号来计算流经测量管中的介质的流速，可以很大程度上避免了时间间隔较大带来的流态变化，使信号检测更为准确。

【技术实现步骤摘要】
一种超声流量计
本技术实施例涉及测量技术，尤其涉及一种超声流量计。
技术介绍
超声波在气体和流体的流速测量方面具有广泛的应用，和传统的机械式流量仪表、电磁式流量仪表相比，超声波流量计具有计量精度高、对管径的适应性强、非接触流体、使用方便、易于数字化管理等优点。目前市面上主要是计量低流速的超声流量计，即流速在60m/s以下的超声流量计，这导致在火炬气、高压缩气管线场合下由于气体流速过高(通常达到100m/s以上)而很难使用超声流量计；传统的高速气体计量仪表因存在压力损失、具有可动部件等劣势，使得计量的精度较低，其应用也极大的受到了限制。
技术实现思路
本技术提供一种超声高压流量计，以提高超声流量计的计量量程，能够较好的解决高速流量的精确计量且又同时能满足低速流量的精确计量。本技术的实施例提供了一种超声流量计，包括：测量管；位于所述测量管的管壁上的一个超声发射换能器，用于发射超声信号；位于所述测量管的管壁上的至少两个超声接收换能器，用于接收所述超声发射换能器发射的超声信号。进一步地，所述超声发射换能器和所述超声接收换能器相对设置，且分别位于所述测量管的中心轴两侧的侧壁上。进一步地，所述超声发射换能器和所述超声接收换能器位于所述测量管的中心轴同一侧的侧壁上。进一步地，沿所述测量管中的介质流向方向，所述超声接收换能器位于所述超声发射换能器的下游。进一步地，所述超声流量计还包括：处理装置；所述处理装置与所述超声发射换能器以及所述至少两个超声接收换能器连接，并根据如下公式计算所述测量管中的介质的流速：其中，V为所述测量管中的介质的流速，L2为所述超声发射换能器与第一超声接收换能器之间的超声信号传输路径长度，t2为超声信号从所述超声发射换能器传播到所述第一超声接收换能器的时间，L3为所述超声发射换能器与第二超声接收换能器之间的超声信号传输路径长度，t3为超声信号从所述超声发射换能器传播到所述第二超声接收换能器的时间，A为所述超声发射换能器与第一超声接收换能器之间的超声信号传输方向与所述测量管中的介质流向方向的夹角，B为所述超声发射换能器与第二超声接收换能器之间的超声信号传输方向与所述测量管中的介质流向方向的夹角；所述第一超声接收换能器以及所述第二超声接收换能器为位于所述测量管的管壁上的任意两个所述超声接收换能器。进一步地，所述超声发射换能器发射的超声信号经所述测量管的第一内壁反射点反射后被第一超声接收换能器接收；所述超声发射换能器发射的超声信号经所述测量管的第二内壁反射点反射后被第二超声接收换能器接收；所述第一超声接收换能器以及所述第二超声接收换能器为位于所述测量管的管壁上的任意两个所述超声接收换能器；还包括：处理装置；所述处理装置与所述超声发射换能器以及所述至少两个超声接收换能器连接，并根据如下公式计算所述测量管中的介质的流速：其中，V为所述测量管中的介质的流速，L2为所述超声发射换能器与第一超声接收换能器之间的超声信号传输路径长度，t2为超声信号从所述超声发射换能器传播到所述第一超声接收换能器的时间，L3为所述超声发射换能器与第二超声接收换能器之间的超声信号传输路径长度，t3为超声信号从所述超声发射换能器传播到所述第二超声接收换能器的时间，A为所述超声发射换能器与所述第一内壁反射点之间的超声信号传输方向与所述测量管中的介质流向方向的夹角，B为所述超声发射换能器与所述第二内壁反射点之间的超声信号传输方向与所述测量管中的介质流向方向的夹角。进一步地，所述超声发射换能器和所述超声接收换能器设置在所述流量管的内壁或外壁。进一步地，所述测量管的形状包括圆柱形管或方形管。进一步地，沿所述测量管中的介质流向方向，前两个所述超声接收换能器为所述第一超声接收换能器以及所述第二超声接收换能器。进一步地，沿所述测量管中的介质流向方向，最后两个所述超声接收换能器为所述第一超声接收换能器以及所述第二超声接收换能器。本技术提供的超声流量计包括一超声发射换能器以及至少两个超声接收换能器，超声发射换能器仅用作发送超声信号，超声接收换能器仅用作接收超声信号，相比于现有技术中超声换能器同时承担超声信号的发射和接收功能，本技术提供的超声流量计电路处理更加灵活，控制更为简单。此外，由于本技术设置至少两个超声接收换能器接收同一超声发射换能器发射的超声信号来计算流经测量管中的介质的流速，可以很大程度上避免了时间间隔较大带来的流态变化，使信号检测更为准确。附图说明图1是本技术实施例提供的一种超声流量计。图2是本技术实施例提供的另一种超声流量计。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本技术，而非对本技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分而非全部结构。图1为本技术实施例提供的一种超声流量计，如图1所示的超声流量计，包括：测量管5；位于测量管5的管壁上的一个超声发射换能器1，用于发射超声信号；位于测量管5的管壁上的至少两个超声接收换能器，用于接收超声发射换能器1发射的超声信号。需要说明的是，对于超声接收换能器的个数可根据实际应用场景进行设置，此处以三个超声接收换能器为例，如图1所示，本技术实施例在测量管5的管壁上设置了超声接收换能器2、超声接收换能器3及超声接收换能器4。具体的，当超声发射换能器1发射超声信号时，超声接收换能器2、超声接收换能器3及超声接收换能器4均可接受到超声发射换能器1发射的超声信号。本技术实施例中超声发射换能器1仅用来发射超声信号，超声接收换能器2、3和4仅用来接收超声信号，与现有技术中相互收发的换能器对相比，一方面，换能器的选择有了更大的灵活性，电路处理也得到了很大的简化；另一方面，由于相互收发的换能器对超声信号传输过程为：第一个换能器发射超声信号，第二个换能器接收第一个换能器发射的超声信号之后再将其接收到的超声信号发射给第一个超声换能器，整个过程分为第一个换能器发射信号给第二个换能器，第二个换能器发射信号给第一个换能器两个时间段完成，由于时间间隔较大，不能保证两个时间段内测量管内的介质的流态不发生变化，容易导致信号幅值和特征变化剧烈等问题，影响测量的准确性。本技术的实施例采用同一个超声发射换能器1发射超声信号，超声接收换能器2、3和4接收超声信号，由于超声接收换能器2、3和4接收超声信号的时间间隔较近，可以很大程度上避免了时间间隔较大带来的流态变化，使信号检测更为高效。可选的，超声发射换能器1和超声接收换能器2、3及4相对设置，且分别位于测量管5的中心轴8两侧的侧壁上。需要说明的是，对于超声接收换能器2、3及4的位置关系此处不做具体限定，三者可以设置在同一直线上，也可以不在同一直线上。具体的，超声流量计还包括处理装置(图中未示出)；处理装置与超声发射换能器1以及超声接收换能器2、3及4中的至少两个连接。具体的，当超声发射换能器1和超声接收换能器2、3及4相对设置，且分别位于测量管5的中心轴两侧的侧壁上时，如图1所示，设测量管5内介质流速为V，介质流向如箭头7所示，声速为C，超声信号由超声发射换能器1传播到超声接收换能器2的时间为t2，声程12为L2，超本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声流量计，其特征在于，包括：测量管；位于所述测量管的管壁上的一个超声发射换能器，用于发射超声信号；位于所述测量管的管壁上的至少两个超声接收换能器，用于接收所述超声发射换能器发射的超声信号。

【技术特征摘要】
1.一种超声流量计，其特征在于，包括：测量管；位于所述测量管的管壁上的一个超声发射换能器，用于发射超声信号；位于所述测量管的管壁上的至少两个超声接收换能器，用于接收所述超声发射换能器发射的超声信号。2.根据权利要求1所述的超声流量计，其特征在于，所述超声发射换能器和所述超声接收换能器相对设置，且分别位于所述测量管的中心轴两侧的侧壁上。3.根据权利要求1所述的超声流量计，其特征在于，所述超声发射换能器和所述超声接收换能器位于所述测量管的中心轴同一侧的侧壁上。4.根据权利要求1所述的超声流量计，其特征在于，沿所述测量管中的介质流向方向，所述超声接收换能器位于所述超声发射换能器的下游。5.根据权利要求2所述的超声流量计，其特征在于，还包括：用于计算所述测量管中的介质的流速的处理装置；所述处理装置与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜超，李冰雨，雷战胜，王景帅，
申请(专利权)人：上海一诺仪表有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31