流率测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种流率测量装置，可以感测出管道（１０）中介质（８）的流率。按照本发明专利技术，该流率测量装置配备有一个振荡电路（２），电路（２）有一个超声波发射器（４）和一个超声波接收器（５），两者通过声波传输通路（７）彼此耦合起来，该声波传输通路由流动介质（８）构成。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种借助于超声波信号测定管道中流动介质流率的流率测量装置。这种流率测量装置最好应用在要测定管道中流动介质(特别是液体)流率的场合。管道中介质的流率小时，流率的测定就有困难。西德专利DE-A-3，941，546公开了这样一种装置，该装置为了感测出小的流率，缩小了管道某段的横截面。管道横截面经如此缩小提高了其中介质的流率。然而，这一来也增加了缩小段上游的压力，必须用额外的泵功率来平衡这个增加的压力。西德专利DE-A-3，734，635公开了一种装置，其中，让流动中的介质转向来测定流率，其目的是保持整个声功率且信号的耦合输入平行于轴线。这种已知的流率测量装置除具有上述缺点外，在测量过程中还未考虑到诸如流动介质温度的变化和组成上的不同等因素。本专利技术的目的是提供这样一种流率测量装置，可以感测出流动介质流很小的小流率，而且消除了使流率测定结果不准确的各种因素。按照本专利技术，上述目的是通过以下措施实现的设置了起码一个电振荡电路，该电路有一个超声波发射器和一个超声波信号接收器，两者通过声波传输通路彼此连接起来。为感测流动介质的流率，设置了起码一个振荡电路，该电路有一个声音信号发射器和一个声音信号接收器。发射器和接收器通过声波传输通路(在此情况下为流动介质)彼此耦合。为了能够消除对流率测定有不利影响的各种不良因素，设置了另一个振荡电路，该电路同样也有一个声音信号发射器和一个声音信号接收器。在另一个实施例中，两个振荡电路共用一个发射器。两振荡电路的发射器和接收器分别设计成超声波发射器和超声波接收器，其信号通路垂直于介质流的方向延伸。此外还配备了一个放大器，该放大器具有这样的传输特性，即其带宽大得足以覆盖住振荡电路谐振频率的各种变化。声波传输通路在振荡电路中起延迟线的作用。振荡电路中的相位关系满足谐振条件时，超声波从流动介质进入第一振荡电路的传输就处于最佳状态。如果经放大的声波的相位与所收到的声波的相位一致，就满足了谐振条件。声波传输通路配置得使在第一振荡电路中声波在介质流动的方向上发射，在第二振荡电路中在垂直于介质流动方向上发射。因此第一振荡电路的谐振回路中的相位与信号在声波传输通路中的渡越时间有关，且随流率而变化。第二振荡电路的相位与流率无关。频率的选择是借助于放大器和反馈入振荡电路的信号进行的。振荡电路调定到其谐振频率。由于电信号线路中信号的速度比介质中的声速大某一个倍数，因而相位取决于声速及介质流率。这样，通过测定谐振频率就可以灵敏地检测出流率。借助于另一个振荡电路可以消除使测量信号不准确的各种负因素，例如介质的温度或不同的组成等。经该另一个振荡电路的声波传输通路发送的信号与流率无关。然而，它同样还是受上述各干扰因素的影响。将一部分电信号耦合输出，再将频率进行比较，可以消除这些影响因素。本专利技术的其它主要特点见从属权项。下面参看附图更详细地说明本专利技术的内容。附图说明图1示出了流率测量装置，图2示出了一具有附加振荡电路的流率测量装置。图1中所示的流率测量装置1有一个振荡电路2和一个估值机构3。振荡电路中装有超声波发射器4和超声波接收器5。振荡电路2还有一个放大器6。超声波发射器4与放大器6的信号输出端相连接，超声波接收器5的信号输出端与放大器6的信号输入端相连接。超声波接收器5的信号输出端与放大器6的信号输入端相连接。超声波发射器4装入管道10的管壁10A中。超声波接收器5装入管道10另一侧的管壁10B中。超声波接收器5配置使其在介质流动的方向上相对于超声波发射器偏移一个角度α。超声波发射器4和超声波接收器5经声波传输通路7(此通即为流动介质8)彼此耦合。通过测定振荡电路2的谐振频率可以检测出介质8的流率，该流率即由估值机构3确定。图2示出了本专利技术流率测量装置的另一个实施例，借助于这种流率测量装置可以消除使流率测定结果不准确的各种因素。流率测量装置计1有一个振荡电路2和一个附加振荡电路20。各超声波接收器5和50分别结合到两个振荡电路中。两振荡电路2和20共用一个超声波发射器4。超声波发射器4装入管道10周边的壁10A中，流动介质8即通过管道10流通。两个超声波接收器5和50装入管道10另一侧的周边壁10B中。振荡电路2的超声波接收器5配置得使其从介向8流动的方向看去时相对于超声波发射器4偏移一个α角。超声波接收器50配置在超声波发射器4的正对面。超声波信号由超声波发射器4发射，为超声波接收器5所接收，其相位受介质8流量的影响。为超声波接收器50所接收的超声波信号仍然不受流量的影响。所收到的某些信号借助于开关元件70和80耦合输出。使测量信号不准的那些因素对该两个信号影响的程度相同。借助于估值机构3，通过比较所获得的信号可以确定介质的流率，在此情况下补偿了引起失准的影响。权利要求1.一种借且于超声波信号测定在管道(10)中流动的介质(8)的流率的流率测量装置，其特征在于，配备有起码一个电振荡电路(2)，该电路有一个超声波发射器(4)和一个超声波信号接收器(5)，两者通过声波传输通路(7)彼此连接起来。2.根据权利要求1所述的流率测量装置，其特征在于，声波传输通路由流动介质(8)构成。3.根据权利要求1或2所述的流率测量装置，其特征在于，配备了一个附加振荡电路(20)，该电路有一个结合到电路中的超声波接收器(50)用来补偿使流率测定结果不准的那些干扰因素。4.根据权利要求1至3所述的流量计，其特征在于，第一振荡电路(2)和附加振荡电路(20)共用一个超声波发射器(4)，且附加振荡器电路(20)的超声波接收器(50)经过作为声波传输通路的介质(8)与超声波发射器(4)耦合。5.根据1至4任一权利要求所述的流率测量装置，其特征在于，附加振荡电路(20)的超声波接收器(50)配置在发射器(4)的对面，且声波通路(7)垂直于介质流动的方向配置。6.根据1至5任一权利要求所述的流率测量装置，其特征在于，超声波发射器(4)装入管道(10)的周边管壁(10A)中，振荡电路(2)的超声波接收器(5)装入管道(10)另一侧的周边管壁(10B)中，且超声波接收器(5)配置得使其从介质流动的方向看去时相对于超声波发射器(4)偏移一定的角度α。7.根据1至6任一权利要求所述的流率测量装置，其特征在于，与所收到信号的输出部分耦合的相关方向性耦合器(70，80)集成到振荡电路(2)和(20)中，且方向性耦合器(70)和(80)的输出信号可以馈到估值机构(3)上。全文摘要本专利技术涉及一种流率测量装置，可以感测出管道(10)中介质(8)的流率。按照本专利技术，该流率测量装置配备有一个振荡电路(2)，电路(2)有一个超声波发射器(4)和一个超声波接收器(5)，两者通过声波传输通路(7)彼此耦合起来，该声波传输通路由流动介质(8)构成。文档编号G01P5/00GK1092160SQ9312044公开日1994年9月14日 申请日期1993年12月7日 优先权日1992年12月8日专利技术者R·米兰诺维克, T·基耶林, G·拜耶P·A·施特龙堡 申请人:Abb.专利有限公司 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种借且于超声波信号测定在管道（１０）中流动的介质（８）的流率的流率测量装置，其特征在于，配备有起码一个电振荡电路（２），该电路有一个超声波发射器（４）和一个超声波信号接收器（５），两者通过声波传输通路（７）彼此连接起来。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：R米兰诺维克，T基耶林，G拜耶，PA施特龙堡，
申请(专利权)人：ABB专利有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]