超声波流量测量仪制造技术

一种超声波流量测量仪，带有测量管，该测量管在横截面看具有两个二分之一圆周；设置两个分别配有超声波反射器的超声波换能器对，每个超声波换能器对的超声波换能器在测量管纵向彼此位错地布置在共同的二分之一圆周上，并且超声波换能器对所属的超声波反射器在测量管纵向看在两个超声波换能器之间布置在另外的二分之一圆周上，致使从超声波换能器对的一个超声波换能器发射的超声波信号沿Ｖ－形信号路径经过对应的超声波反射器达到另一个超声波换能器。按照本发明专利技术，第一超声波换能器对和第二超声波反射器布置在一个二分之一圆周上，第二超声波换能器对和第一超声波反射器布置在另一个二分之一圆周上。以此实现超声波流量测量仪改进的测量精确度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种超声波流量观懂仪,带有一个可由一种介质M的观糧管， 该测量管在横截面看具有两个二分之一圆周，其中设置两个超声波换能器对， 为它们分别配设了一个超声波反射器，每一个超声波换能器对的超声波换能器 在测量管的纵向方向彼此位错地布置在一个共用的二分之一圆周上，配属于各 超声波换能器对的超声波^t器在测量管纵向方向看是在两个超声波换能器之 间布置在另外的二分之一圆周上，致使从一个超声波换能器对的一个超声波换 育巨器，的超声波信号沿着一个V-形信号路^^过配属于超声波换能器对的超声波娜器达至鹏声波换能器对的另一顿声波换能器。
技术介绍
如 过测量管流动的介质具有流动干扰并因此偏离一种完全发展出的层 流的或紊流的流动模式，超声波流量测量仪一般显示一个变坏的测量精度。这 些干扰可以例如通过管子的横截面变化或弯曲造成，介质流过这些管子。在这 些干扰中， 一般区分为三种类型，即轴向干扰，切向干扰，如涡流，和径向干 扰。切向和径向干扰对于实际容积流量的变化没有影响。但是它们如在下面进 行的说明那样影响超声波测量。在超声波流量测量仪中， 一般设置至少两个超声波换能器，它们共同形成一^h超声波换能器对，并且此外在流动方向上彼此位错地布置。超声波换能器 之一，一个超声波^言号，该信号经过流动的介质并由另外的超声波换能器接 收。此时一般这样进行，即也可以由另外的超声波换能器发射一个超声波信号， 该4言号由第一超声波 奂能器接收。以这种方式，超声波信号交替i创顿着或逆着 流动方向通过流动的介质。基于在流动的介质中的引动效应，在流动方向或在 流动方向相反的方向得出不同的传输时间。如果声音路径的长度和声音路径相 对于流动方向的角度是已知的，则为此可以借助于在流动方向或在流动方向相 反的方向的传输时间反推出介质的流动速度。如果一个管路例如具有一个向上或向下的弯曲和随后有个向右或向左的弯曲，贝何以预料在流动模式中有轴向及切向的干扰。其中，切向干扰导致沿着S3i声音路径给出的测量路径的附加速度分量，从而导iwt整个已有流动速度 决定性的传输时间的失真。为了解决这个问题，迄今是这样作的，即在一个共用的平面中应用至少两 个交叉的测量路径。如果两个测量路径相对于流动方向的角度总是大小相等， 那么如果将为两个路径分别确定的速度取中数，则将不受欢迎的切向和径向速 度分量消除。此时有个缺点在于，至少要求双倍数量的超声波换能器。如果必须在测量 管中设置更多的超声波换能器，则一般也必须为这些超声波换能器在测量管的壁中提供附加的换能器槽(Wandlertaschen)，这导自流动的附加干扰。为解决上述问题的另一个方案在于应用V-形信号路径。此时这样进行，将 一个超声波换能器对的两个超声波换能器设置在观懂管的一个共用侧面上，其 中在观懂管的对置的侧面上准备一愧声波反射器。视在各自平面中测量管的 曲率而定，独自通过测量管的内壁就已经可以形成这样一种超声波反射器，然 而也可以设置一个^^虫的超声波反射器，例如以一个平板形式。^iS用于现有 技术，也适用于下面阐述的本专利技术。从一^g声波换能器发射的超声波信号沿着一个V-形信号路径经过超声波 反射器向超声波换能器对的另外的超声波换能器运行。同样也可以将超声波信 号向其它的方向发射。如以前说明的那样，以此基本上也实现一种布置，在该 布置时可以i!31取平均值达到消除切向和径向部分。此时一个重要的优点在于， 不要求附加的超声波换能器。从US 2004/0011141 Al公知一禾中开始时所阐述，的超声波流量测量仪。 在这种仪器中设置多个V-形信号路径，这些信号路径分布在彼此平行的平面中。 超声波换能器对和超声波反射器，分别设置在超声波流量测量仪测量管的单独 的侧面上。这在可以至少将最上面的和最下面的V-形信号路径以至鹏量管内壁 微小的最大间隔布置时是有利的。也就是证实了，至,懂管内壁的较小的间隔 导致测量精确度改善，因为在这样一种信号路径时尤其可以用高精确度确定出 和因而消除轴向干扰。此外，通过仅仅将超声波换能器共同布置在测量管一侧 使维修变得容易，尤其是当测量管船隹禾陏时只从一侧才可接触时更是如此。事实表明，如前面所述，应用大量在彼此平行平面中的V-形信号路径，可以比在上面所述传统的信号路径布置情况时明显更好地消除流动的径向和切向干扰。然而，试验得出，始终还出现约0.15%的體。
技术实现思路
因此本专利技术的任务是，给出这样一种超声波流量测量仪，它可以在确定流 动速度时几乎完全消除切向和径向的干扰。以开始时阐述的超声波流量测量仪为出发点，用这样的方式去解决这个任 务，艮降观懂管的一个二分之一圆周上设置第一超声波换能器对和第二超声波 反射器，在另一个二分之一圆周上设置第二超声波换能器对和第一超声波反射 器。所以按照本专利技术设置的是，分另赃彼lt树置的侦腼上布置超声波换能器对， 致使一个超声波换能器对的超声波信号从一个侦晒并且另一个超声波换能器对 的超声波信号从另一个侧面皿到流动的介质中。把这种新型的布置作为认识 的基础，即在消除切向和径向干扰时，迄今尚存在的误差基本上以这些干扰在 轴向方向不是恒定的为依据。然而，通过所推荐的信号路径的布置，如下面还 要更准确ii^a行说明的那样，可以将追溯到这上面的误差基本上完全消除。在此处要指明的是，"在〃 一个二分之一圆周上的一个超声波换能器或一 个超声波反射器的布置意思是这样一种布置，该布置在测量管内壁的范围中使 超声波信号的发射、接收或反射成为可能。ltW卜，"V-形〃 的信号路径指的是所有这种类型的信号路径，这些路径以 这种方式达到，使超声波换能器对的超声波换能器在流动方向看是彼此位错布 置的，并且{顿声波反射 流动方向看是布置在它们之间的一个位置上的。 尤其是， 一个"V-形〃 的信号路径不要求在"V"的两个腿之间糊定的角度， 并且也不要求两4iil的长度相同。原则上可以使两个V-形j言号路径分布在相同的平面中。然而，按照本专利技术 的一种优选的改进方案，两个V-形信号路径分布在不相同的平面中。其中此外 优选的是规定，不同的平面在测量管之内不相交。其中特别优选的是，不同的 平面彼此平行分布。上面说明的那些本专利技术的优点，在只设置有两个超声波换能器对时已经达 到。然而，按照本专利技术的--种有禾啲鹏方案，为了实现另一个V-形信号路径， 设置至少一个另外的带有对应的超声波反射器的超声波换能器对。其中特别优选的是，准备好多个附加的超声波换能器对，致使在多个彼此不同的并且伏选 彼此平行分布的平面中分另何以实现一个V-形信号路径，其中在彼此相邻的信 号路径中，那些超声波换能器分别设置在测量管的不同的二分之一圆周上。在 测量管的径向方向看，因此得到一些其开口或尖端交替地设置在测量管的一个或另一个二分之一圆周上的v-形信号路径。按照本专利技术的一，选的改进方案规定，在测量管的纵向方向看，两， 声波R^器最多间隔开一个超声波换能器对的两个超声波换能器之间的最大间 隔。其中特别雌的是，在观糧管的纵向方向看，所有超声波娜器是布置在 测量管的同一个长度上的。除了上面说明的本专利技术的任务外，也经常提出这个问题，即要为超声波流 量测量仪设置一种诊断功能，该诊断功能允许对是否保持了正确测量操作提本文档来自技高网...

【技术保护点】
超声波流量测量仪，带有可由介质流过的测量管（１），该测量管在横截面看具有两个二分之一圆周，其中设置两个超声波换能器对（２），为它们分别配设了超声波反射器（４），每一个超声波换能器对（２）的超声波换能器（３）在测量管（１）的纵向方向彼此位错地布置在共用的二分之一圆周上，并且对应于相应的超声波换能器对（２）的超声波反射器（４）在测量管（１）纵向方向看在两个超声波换能器（３）之间布置在另外的二分之一圆周上，致使从超声波换能器对（２）的一个超声波换能器（３）发射的超声波信号沿着Ｖ－形信号路径（５）经过对应于超声波换能器对（２）的超声波反射器（４）达到超声波换能器对（２）的另一个超声波换能器（３），其特征在于，第一超声波换能器对（２）和第二超声波反射器（４）设置在一个二分之一圆周上，第二超声波换能器对（２）和第一超声波反射器（４）设置在另一个二分之一圆周上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：JM范克卢斯特，CJ胡根多尔恩，
申请(专利权)人：克洛纳有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]