一种新型时差法超声波流量计制造技术

技术编号:19238922 阅读:32 留言:0更新日期:2018-10-24 03:02
本发明专利技术涉及一种新型时差法超声波流量计。提供一种新型超声波换能器,设有匹配层、绝缘胶、压电片、外包壳体和导线,新型超声波换能器具有两面结构,一面负责发送信号,一面负责接收信号。通过改变超声波流量计的安装方式,使得顺流和逆流的采样具有同步性,能更好的捕捉短时间内流速的变化,提高计量的精度。

A new type of time difference ultrasonic flowmeter

The invention relates to a new type of time difference ultrasonic flowmeter. The utility model provides a novel ultrasonic transducer, which is provided with a matching layer, an insulating glue, a piezoelectric sheet, an outer shell and a conductor. The new ultrasonic transducer has two sides of structure, one side is responsible for transmitting signals, the other side is responsible for receiving signals. By changing the installation mode of ultrasonic flowmeter, the sampling of downstream and countercurrent can be synchronized, and the change of velocity in a short time can be better captured, and the measurement accuracy can be improved.

【技术实现步骤摘要】
一种新型时差法超声波流量计
本专利技术涉及超声波流量计,尤其涉及一种新型时差法超声波流量计。
技术介绍
超声波流量计是一种非接触式流量测量仪器,测量过程中对流体状态无任何影响,具有高精度、高稳定性的特点。在传统的超声波流量计中,超声波换能器既作为发射器,又作为接收器,不能同时工作,处于间断采样状态,顺流和逆流的采样并不同时,无法准确及时的反应流体的流动状态,对计量的精度会造成较大的影响,解决同步采样问题迫在眉睫。
技术实现思路
本专利技术的目的是是改善数据采集的同步性,提供了一种新型时差法超声波流量计,具体技术方案如下:一种新型时差法超声波流量计,主要包括新型超声波换能器、管道、反射片;新型超声波换能器可同时作为超声波发生器和超声波接收器工作。所述新型超声波换能器包括匹配层、绝缘胶、压电片,外包壳体和导线。所述新型超声波换能器具有两个匹配层,倾斜的匹配层作为超声波发射器,竖直的匹配层作为超声波接收器。所述新型超声波换能器的倾斜的匹配层的角度α为45°~50°,匹配层为圆形。所述新型超声波换能器的外包壳体具有减振吸声的特性。本专利技术在一个较佳的实施案例中,新型超声波换能器采用对角安装方式,与反射片安装相对应构成一个平行四边形结构,超声波的传播声道构成一个平行四边形。所述的超声波信号的传播声道可以是平行四边形或者菱形。本专利技术在一个较佳的实施案例中,由于超声波信号在靠近管道壁面的传播速度受流体流速的影响较小,近壁面传播距离均为L,因此可近似认为超声波信号在上下两个近壁面的传播时间相同。所述近壁面传播距离L在不影响超声波信号的情况下越短越好。与现有超声波流量计相比,本专利技术的有益效果是:本专利技术能够实现顺流采样和逆流采样的同步性,提高测量的精度。附图说明当结合附图考虑时,通过参照下面的详细描述,能够更好地理解本专利技术以及容易得知其中许多伴随的优点,但此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解,构成本专利技术的一部分,本专利技术的示意性实施例及说明用于解释本专利技术,并不构成对本专利技术的不当限定,其中:图1是本专利技术超声波流量计安装的结构示意图。图2是新型超声波换能器的结构示意图。具体实施方式下面结合附图,用实施例来进一步说明本专利技术。但这个实施例仅是说明性的,本专利技术的保护范围并不受这个实施例的限制。如图1所示,一种新型时差法超声波流量计,包括新型超声波换能器23、新型超声波换能器25、反射片22、反射片24、管道21。新型超声波换能器的倾斜面发射超声波信号,经过反射片的反射,竖直面能够接受超声波信号,顺逆流的超声波信号能够同时进行发送、接收,降低了测量时间不同时产生的误差,提高测量的精度。如图2所示,新型超声波换能器,包括匹配层1、匹配层7、压电片8、压电片9、外包壳体2、绝缘胶6、信号线3、接地线4和信号线5。与传统换能器相比,本专利技术的新型超声波换能器匹配层1,在某个频率段,激励信号由信号线3传入,作用于压电片9带动匹配层1一起振动,会在匹配层上产生垂直于匹配层的超声波束,同时由于外包壳体2的作用,压电片8及匹配层7不受影响;当匹配层7接收到超声波束,会作用于压电片8转化为电信号,通过信号线5传递出来,由于外包壳体2的作用,压电片9及匹配层1不受影响。一种新型时差法超声波流量计,利用其进行测量的方法包括以下步骤:步骤一)如图1所示,开始测量时,新型超声波换能器23、25同时受到激发,在倾斜的匹配层上产生超声波束,新型超声波换能器23的倾斜面的匹配层产生的超声波束通过反射片22反射,传递到新型超声波换能器25的竖直面接收,完成逆流采样,即可得到逆流时间值;新型超声波换能器25的倾斜面的匹配层产生的超声波束通过反射片24反射,传递到新型超声波换能器23的竖直面接收,完成顺流采样,即可得到顺流时间值。步骤二)根据顺逆流采样所得时间值,运用时差法计算原理即可得到流体流速。以上实例的说明只是用于帮助理解本专利技术的核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本专利技术的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本专利技术的限制。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型时差法超声波流量计,其特征在于设有新型超声波换能器、管道、反射片;新型超声波换能器可同时作为超声波发生器和超声波接收器工作,可实现顺逆流的同步采样。

【技术特征摘要】
1.一种新型时差法超声波流量计,其特征在于设有新型超声波换能器、管道、反射片;新型超声波换能器可同时作为超声波发生器和超声波接收器工作,可实现顺逆流的同步采样。2.根据权利要求1所述的一种新型时差法超声波流量计,其特征在于所述新型超声波换能器具有两个匹配层,倾斜的匹配层作为超声波发射器,竖直的匹配层作为超声波接收器。3.根据权利要求1所述的一种新型时...

【专利技术属性】
技术研发人员:张凯刘明祥杨奉利
申请(专利权)人:中国计量大学
类型:发明
国别省市:浙江,33

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