一种小管径封闭管道水流量超声波测量优化装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种小管径封闭管道水流量超声波测量优化装置，用于Z法安装方式下管道水流量的测量，包括：采用U形固定器将超声波流量计的两个测量探头固定于管道异侧，使所述测量探头与管道表面耦合连接；其中，所述U形固定器包括螺栓及螺母，所述螺栓为U型结构，所述螺母的松紧度可调节。本实用新型专利技术具有如下技术效果：超声波流量计探头固定难度降低；提高了超声波流量计Z法的准确度；流量计探头安装便捷，省时省力。

An optimized device for ultrasonic measurement of water flow in small diameter closed pipe

【技术实现步骤摘要】
一种小管径封闭管道水流量超声波测量优化装置
本技术属于工业企业节能节水
，尤其涉及一种小管径封闭管道水流量超声波测量优化装置。
技术介绍
随着我国水资源的日益紧张和对环保要求的提高，积极推广和应用工业企业节能、节水措施至关重要，因此，工业企业需要开展水资源利用的相关调研与试验来提高用水率、节约水资源。水量测试常用的测试方法包括直接测试法和间接测试法，直接测试法有流量计法、流速仪法、容积法等，间接测试法由于精确度较差只有在直接法无法测试时才选用。目前直接测试法中常用的流量计有水表、差压式流量计、电磁波流量计和超声波流量计，其中超声波流量计以其独有的特点和适用性在水平衡测试工作中得到广泛应用，其测试工作的顺利开展和测试结果的优劣对整个水平衡测试工作具有举足轻重的作用。超声波流量计在水平衡测试中的测量误差主要产生于仪器本身、外部环境、参数输入和仪器安装四大方面和过程。便携式超声波流量计一般有4种安装方式，分别是V法、Z法、N法和W法，对于多数超声波流量计来说常用的只有V法和Z法。每种安装方式有各自的应用范围和优缺点。V法是标准的安装方式，简单准确,但实际测量工作中会出现管径符合V法安装要求，但由于管道锈蚀等原因导致信号质量达不到要求,此时应选用信号接收强度更大的Z法；Z法声程短、信号强，但存在探头定位难度大，容易产生误差问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种小管径封闭管道水流量超声波测量优化装置，以解决超声波Z字法仪器探头定位难度大的安装问题。本技术提供了一种小管径封闭管道水流量超声波测量优化方法，用于Z法安装方式下管道水流量的测量，包括：采用U形固定器将超声波流量计的两个测量探头固定于管道异侧，使测量探头与管道表面耦合连接；其中，U形固定器包括螺栓及螺母，螺栓为U型结构，螺母的松紧度可调节。进一步地，螺母上端为花型结构。进一步地，U形固定器的制作材料与所述测量探头的材料相同。进一步地,管道的外径d满足15.2mm≤d≤100mm。进一步地，管道内水流量为满管状态。本技术还提供了一种小管径封闭管道水流量超声波测量优化装置，用于Z法安装方式下管道水流量的测量，包括超声波流量计、第一测量探头、第二测量探头，第一测量探头、第二测量探头分别与超声波流量计连接；第一测量探头、第二测量探头通过U形固定器分别固定于管道异侧，并与管道表面耦合连接。进一步地，U形固定器包括螺栓及螺母，螺栓为U型结构，螺母的松紧度可调节。进一步地，螺母上端为花型结构。进一步地，U形固定器的制作材料与测量探头的材料相同。借由上述方案，通过小管径封闭管道水流量超声波测量优化装置，具有如下技术效果：1)超声波流量计探头固定难度降低；2)提高了超声波流量计Z法的准确度；3)流量计探头安装便捷，省时省力。上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。附图说明图1为本技术一种小管径封闭管道水流量超声波测量优化方法水平管道测量图；图2为本技术一种小管径封闭管道水流量超声波测量优化方法竖形管道测量图；图3为本技术一种小管径封闭管道水流量超声波测量优化装置的结构示意图；图4为本技术一种小管径封闭管道水流量超声波测量优化装置U形固定器的结构示意图。图中标号：1-管道；2-第一测量探头；3-第二测量探头；4-超声波流量计；5-U形固定器；6-螺母；7-螺栓。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本技术，但不用来限制本技术的范围。参图1、图2、图4所示，本实施例提供了一种小管径封闭管道水流量超声波测量优化方法，用于Z法安装方式下管道水流量的测量，包括：采用U形固定器5将超声波流量计4的两个测量探头(第一测量探头2、第二测量探头3)固定于管道1异侧，使测量探头与管道1表面耦合连接；其中，U形固定器5包括螺栓7及螺母6，螺栓7为U型结构，螺母6的松紧度可调节。在本实施例中，螺母6上端为花型结构。在本实施例中，U形固定器1的制作材料与测量探头的材料完全相同，可消除因固定器和探头材料不同导致的测量结果误差。如探头材料可采用不锈钢、碳钢材料制成。在本实施例中,管道1的外径d满足15.2mm(超声波流量计最小测量管径)≤d≤100mm。在本实施例中，管道1内水流量为满管状态，从而保证测量结果的准确性。在一具体实施例中，应用上述小管径封闭管道水流量超声波测量优化方法进行流量测量的过程包括：步骤一，将被测管道管壁打磨光滑，除去表面的垢层。步骤二，用卷尺测出管道的周长并计算出管道外径。步骤三，用测厚仪测量出管道的壁厚。步骤四，用便携式测温仪测出管道水温。步骤五，选定适宜大小的测量探头连接超声波流量计，依次设定超声波流量计测量参数(外径、壁厚、环境温度、材质、测量通道等)，超声波流量计根据输入的参数自动显示测量探头的安装距离L。步骤六，选用Z法安装方式进行测量，将测量探头涂抹上专用的耦合剂，用两个U形固定器将探头固定在管道上，累计一段时间即可以测出管道的平均流量。通过该优化方法，当采用超声波流量计测量管径较小的管道水流量时，根据管道材质、外径、壁厚、环境温度等参数设定测量安装距离后，采用异侧Z法将超声波流量计的两个小型探头分别用U形固定器(螺栓和螺母组合)固定在管径的异侧，可以把超声波流量计测量探头稳定固定在管道异侧，实现了小管径管道流量连续稳定地测量，超声波流量计原装探头固定器无法把探头稳定地固定在管道的两侧。实现了超声波流量计Z法测量小管径水流量的连续稳定性，优化了超声波Z法测量小管径流体的实施。参图3及图4所示，本实施例还提供了一种小管径封闭管道水流量超声波测量优化装置，用于Z法安装方式下管道水流量的测量，包括超声波流量计4、第一测量探头2(上游传感器)、第二测量探头3(下游传感器)，第一测量探头2、第二测量探头3分别与超声波流量计4连接；第一测量探头2、第二测量探头3通过U形固定器5分别固定于管道1异侧，并与管道1表面耦合连接。在本实施例中，U形固定器5包括螺栓及螺母，螺栓为U型结构，螺母的松紧度可调节，螺母6镶嵌在U型螺栓7的上表面，螺母6表面具有的螺纹结构可以旋转控制螺母6的插入深度，进而对流量计探头施加压力，控制探头牢靠地耦合在管道1上面。在本实施例中，螺母6上端为花型结构，突出的花型结构便于控制旋转螺母6，从力学角度具有省力的效果。在本实施例中，U形固定器5的制作材料与测量探头的材料相同，可消除因固定器和探头材料不同导致的测量结果误差。以上所述仅是本技术的优选实施方式，并不用于限制本实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小管径封闭管道水流量超声波测量优化装置，用于Z法安装方式下管道水流量的测量，其特征在于，包括超声波流量计、第一测量探头、第二测量探头，所述第一测量探头、第二测量探头分别与所述超声波流量计连接；所述第一测量探头、第二测量探头通过U形固定器分别固定于管道异侧，并与管道表面耦合连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种小管径封闭管道水流量超声波测量优化装置，用于Z法安装方式下管道水流量的测量，其特征在于，包括超声波流量计、第一测量探头、第二测量探头，所述第一测量探头、第二测量探头分别与所述超声波流量计连接；所述第一测量探头、第二测量探头通过U形固定器分别固定于管道异侧，并与管道表面耦合连接。


2.根据权利要求1所述的小管径封闭管道水流量超声波测量优...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦超，金绪良，董磊，曹蕃，聂晋峰，
申请(专利权)人：中国大唐集团科学技术研究院有限公司火力发电技术研究院，
类型：新型
国别省市：北京;11