一种基于超声波原理的流道结构及气体流量计量表制造技术

本发明专利技术涉及一种基于超声波原理的流道结构及气体流量计量表，包括一腔体，及设置于腔体内的一整流罩及一内管组件；整流罩内设置第一环形挡板、第一圆环，内管组件设置一内管、第二环形挡板，第二圆环，最终经过整流罩和内管组件的配合，使引入的被测气流经多次整流更加稳定，提高了测量精度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于超声波原理的流道结构及气体流量计量表
本专利技术涉及超声气体流量计量领域，具体涉及一种基于超声波原理的流道结构及气体流量计量表。
技术介绍
气体流量计量表(简称流量计)作为计量气体体积数量的计量器具，可以直观的显示流过管道的气体流量，使用起来非常方便，近年来得到迅速普及。根据测试需求不同，同领域技术人员主要通过改进及优化超声波气体流量计流道结构，以提高测量精度。专利文献JP2012103087A提出一种V型流道结构，专利文献CN103471671B提出一种N型流道结构，专利文献CN103471672A提出一种W型流道结构，这三种流道结构应用较普及，但共性的缺陷是两个超声波换能器之间的有效距离相对较短，V型、N型、W型气室的横截面为方形，截面积相对较大，被测气流流速相对较低，会降低测量精度；专利文献EP2759808A1提出一种超声燃气表对射型流道结构，此种结构一定程度可消除传统的V型、W型和N型流道结构超声波信号损失较大的影响，气室结构为圆形，可克服方形流道结构截面积较大，被测气体流速低的缺点，缺陷在于超声波换能器位于流道中，会导致流场不均匀，故在进出气口增加了叶片式整流件对流场进行整流，该叶片式整流件安装方式相对复杂，对流体不经过扩散腔而直接进入流道结构或扩散腔空间不足的情况，整流效果不理想。
技术实现思路
本专利技术提供一种基于超声波原理的流道结构及包含该基于超声波原理的流道结构的气体流量计量表，包括整流罩、内管组件及第三组件，通过整流罩及内管组件的引流，使位于第一、第二超声波换能器之间的气流更加平稳，提高了测量精度。第一方面：本专利技术公开了一种基于超声波原理的流道结构，包括一容纳被测气体的腔体，所述腔体两端开口，分别为第一开口和第二开口，所述腔体包括：被设置于所述腔体的一端的进气口；一整流罩，一内管组件；及一被设置于所述腔体的另一端的出气口，所述出气口为所述腔体的第二开口。进一步地，所述整流罩位于所述第一开口处，所述整流罩包括第一超声波换能器安装槽、第一环形挡板及第一圆环，所述第一超声波换能器安装槽内设有第一超声波换能器，所述第一超声波换能器安装槽与所述第一圆环通过所述第一环形挡板相连接，所述第一环形挡板的内径等于所述第一超声波换能器安装槽的外径，所述第一圆环的外径小于所述腔体的内径；所述内管组件包括一内管和第二环形挡板，所述内管的进气端延伸至第一圆环内以接收从所述整流罩进入的被测气体，第二环形挡板被设置于靠近所述内管出气端的管壁上，所述第二环形挡板的外径等于所述腔体的内径，所述内管组件通过第二环形挡板安装在腔体内；在所述出气口处内设有第三组件，所述第三组件包括一第二超声波换能器安装槽、一第三圆环和若干支柱，所述第二超声波换能器安装槽内设有第二超声波换能器，所述第二超声波换能器安装槽通过若干个所述支柱与所述第三圆环相连接，所述第三圆环的外径等于所述腔体的内径。进一步地，所述第一超声波换能器、所述内管以及所述第二超声波换能器的中心位于同一直线上。进一步地，所述第一超声波换能器安装槽与所述第一圆环及第一环形挡板为一体成型结构。进一步地，所述内管进气端向外弯曲并且保持一定的弧度，所述内管进气端向外弯曲弧度的外切面与所述内管进气方向的夹角小于或等于45°。进一步地，所述内管横截面为圆形。进一步地，所述内管组件还包括一第二圆环，所述内管与所述第二圆环通过所述第二环形挡板相连接，所述内管与所述腔体通过所述第二圆环相连接。进一步地，在靠近所述出气口一侧的所述腔体内壁沿圆周方向设置了一环形凹槽，以形成所述第二圆环和所述第三圆环的安装位。进一步地，在所述环形凹槽上与所述第二圆环以及所述第三圆环相对的位置设置了凹槽，所述凹槽位于所述环形凹槽的底部，同时在所述第二圆环和所述第三圆环上相对应的位置设置了凸起，通过所述凹槽和所述凸起的配合以实现所述第二圆环和所述第三圆环的在圆周方向的相对固定。进一步地，所述第三圆环的厚度和外径均与所述第二圆环相同。进一步地，所述进气口为所述腔体的第一开口，所述第一环形挡板的外径小于所述腔体的内径，所述整流罩通过设置于其表面的若干支柱与所述腔体固定连接。进一步地，所述进气口位于所述腔体的管壁上，并且所述进气口的中心线与所述腔体的第一开口的中心线相交，所述第一环形挡板的外径等于所述腔体的内径，所述整流罩通过所述第一环形挡板与所述腔体进行固定连接。进一步地，所述整流罩还包括第四圆环，所述第一环形挡板的外径小于所述腔体的内径，所述整流罩和所述腔体通过所述第四圆环进行连接，所述第一探头安装槽和所述第四圆环通过若干支柱进行连接。进一步地，所述内管组件与腔体通过所述第二环形挡板固定连接,所述第二环形挡板与所述腔体一体成型，所述内管被嵌套在所述第二环形挡板的内环中。进一步地，在靠近所述进气口一侧和所述出气口一侧的所述腔体内壁上均沿圆周方向设置了一环形凹槽，以形成所述第三圆环和所述第四圆环的安装位。进一步地，在所述环形凹槽上与所述第四圆环和所述第三圆环相对的位置均设置有凹槽，所述凹槽位于所述环形凹槽的底部，同时在所述第四圆环和所述第三圆环上相对应的位置设置了凸起，通过所述凹槽和所述凸起的配合以实现所述第四圆环和所述第三圆环在圆周方向的相对固定。第二方面：本专利技术公开了一种气体流量计量表，所述气体流量计量表包括本专利技术第一方面及其可选实施方式中的任一所述的基于超声波原理的流道结构。本专利技术的有益效果:该基于超声波原理的流道结构包括腔体、内管组件和第三组件，采用该基于超声波原理的流道结构克服了V型、W型和N型等流道结构中超声波换能器有效距离短、发射的超声波信号经过反射后会造成一定的信号损失，并且流道的截面积比较大，会降低流道内的气体流速，导致测量精度不高的缺点，通过整流罩及内管组件的引流，使位于超声波换能器之间的气流更加平稳，提高了测量精度。附图说明图1是本专利技术实施例一基于超声波原理的流道结构的横向剖视图；图2是图1中的整流罩的横向剖视图；图3是图2的A处放大图；图4是图1中整流罩的左视图；图5是图1中内管的横向剖视图；图6是图5中B处放大图；图7是图1中第三组件横向剖视图；图8是本专利技术实施例一中第三组件的横向剖视图；图9是本专利技术实施例二基于超声波原理的流道结构的横向剖视图；图10是本专利技术实施例三基于超声波原理的流道结构的横向剖视图。图中：1、腔体11、凹槽2、进气口3、整流罩31、第一超声波换能器安装槽311、第一超声波换能器32、第一环形挡板33、第一圆环34、第四圆环4、支柱5、内管组件51、内管511、内管进气端52、第二环形挡板53、第二圆环6、出气口7、第三组件71、第二超声波换能器安装槽711、第二超声波换能器72、第三圆环73、凸起8、环形凹槽。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步描述。实施例一请参考图1，本专利技术公开一种基于超声波原理的流道结构，通常用于氧气流量计量或者麻醉气体流量计量，包括一容纳被测气体的腔体1，所述腔体1两端开口，分别为第一开口和第二开口，并且腔体1横截面一般为圆形设计，腔体1的第一开口，用于供被测气体流入，用作整个腔体1的进气口2，所述进气口2处设有一整流罩3，所述整流罩3用于对被测气体进行缓冲和整流，所述整流罩3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于超声波原理的流道结构，包括一容纳被测气体的腔体，其特征在于，所述腔体两端开口，分别为第一开口和第二开口，所述腔体包括：被设置于所述腔体的一端的进气口；一整流罩，一内管组件，及一被设置于所述腔体的另一端的出气口，所述出气口为所述腔体的第二开口。

【技术特征摘要】
1.一种基于超声波原理的流道结构，包括一容纳被测气体的腔体，其特征在于，所述腔体两端开口，分别为第一开口和第二开口，所述腔体包括：被设置于所述腔体的一端的进气口；一整流罩，一内管组件，及一被设置于所述腔体的另一端的出气口，所述出气口为所述腔体的第二开口。2.如权利要求1所述的基于超声波原理的流道结构，其特征在于：所述整流罩位于所述第一开口处，所述整流罩包括第一超声波换能器安装槽、第一环形挡板及第一圆环，所述第一超声波换能器安装槽内设有第一超声波换能器，所述第一超声波换能器安装槽与所述第一圆环通过所述第一环形挡板相连接，所述第一环形挡板的内径等于所述第一超声波换能器安装槽的外径，所述第一圆环的外径小于所述腔体的内径；所述内管组件包括一内管和第二环形挡板，所述内管的进气端延伸至第一圆环内以接收从所述整流罩进入的被测气体，第二环形挡板被设置于靠近所述内管出气端的管壁上，所述第二环形挡板的外径等于所述腔体的内径，所述内管组件通过第二环形挡板安装在腔体内；在所述出气口处设有第三组件，所述第三组件包括一第二超声波换能器安装槽、一第三圆环和若干支柱，所述第二超声波换能器安装槽内设有第二超声波换能器，所述第二超声波换能器安装槽通过若干个所述支柱与所述第三圆环相连接，所述第三圆环的外径等于所述腔体的内径。3.如权利要求2所述的基于超声波原理的流道结构，其特征在于：所述第一超声波换能器、所述内管以及所述第二超声波换能器的中心位于同一直线上。4.如权利要求2所述的基于超声波原理的流道结构，其特征在于：所述第一超声波换能器安装槽与所述第一圆环及第一环形挡板为一体成型结构。5.如权利要求2所述的基于超声波原理的流道结构，其特征在于：所述内管进气端向外弯曲并且保持一定的弧度，所述内管进气端向外弯曲弧度的外切面与所述内管进气方向的夹角小于或等于45°。6.如权利要求2所述的基于超声波原理的流道结构，其特征在于：所述内管横截面为圆形。7.如权利要求2所述的基于超声波原理的流道结构，其特征在于：所述内管组件还包括一第二圆环，所述内管与所述第二圆环通过所述第二环形挡板相连接，所述内管与所述腔体通过所述第二圆环相连接。8.如权利要求7所述的基于超声波原理的流道结构，其特征在于：在靠近所述出气口一侧的所述腔体内壁沿圆周方向设置了一环形凹槽，以形成所述第二圆环和...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊友辉，吴俊，宋礼攀，李明亮，
申请(专利权)人：湖北锐意自控系统有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42