本发明专利技术涉及超声波水表，具体涉及基于多声道超声波水表正交测量方法及多声道超声波水表，在管道中有涡流时，分别计算两对换能器安装孔的上下游时间，并基于上下游时间得到各对换能器安装孔中换能器检测管道中流体的轴向流速，求取轴向流速的平均值消除径向流速影响；本发明专利技术提供的技术方案能够有效克服现有技术所存在的无法有效解决扰流带来的计量误差问题的缺陷。问题的缺陷。问题的缺陷。
【技术实现步骤摘要】
基于多声道超声波水表正交测量方法及多声道超声波水表
[0001]本专利技术涉及超声波水表，具体涉及基于多声道超声波水表正交测量方法及多声道超声波水表。
技术介绍
[0002]大口径超声波水表已经较为广泛地应用于流量计量中，但是超声波水表管段内的流体流场是非均匀、非线性的，流场会随压力、流量大小变化出现非线性变化，影响计量精度。
[0003]为了提高超声波水表的计量精度，大多数厂家采用双声道或多声道超声波水表，可以改善由于管段内流场不均匀带来的计量误差。但在实际应用中，由于弯头、三通或其它阻流件存在，或水表上游直管段长度不够，会使管段内出现涡流，导致水流在管段内产生径向速度分量，影响计量精度，此时多声道超声波水表也不能解决扰流带来的计量误差问题。
技术实现思路
[0004](一)解决的技术问题
[0005]针对现有技术所存在的上述缺点，本专利技术提供了基于多声道超声波水表正交测量方法及多声道超声波水表，能够有效克服现有技术所存在的无法有效解决扰流带来的计量误差问题的缺陷。
[0006](二)技术方案
[0007]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
[0008]基于多声道超声波水表正交测量方法，在管道中有涡流时，分别计算两对换能器安装孔的上下游时间，并基于上下游时间得到各对换能器安装孔中换能器检测管道中流体的轴向流速，求取轴向流速的平均值消除径向流速影响。
[0009]优选地，所述计算两对换能器安装孔的上下游时间，并基于上下游时间得到各对换能器安装孔中换能器检测管道中流体的轴向流速，包括：
[0010]计算一对换能器安装孔的上游时间T
AB
、下游时间T
BA
：
[0011][0012][0013]则联立上述两式即可得到该对换能器安装孔中换能器检测管道中流体的轴向流速V
轴向
：
[0014][0015]由于两对换能器安装孔声道夹角垂直、声道距离相等，因此另一对换能器安装孔中换能器检测管道中流体的轴向流速V
’
轴向
：
[0016][0017]其中，L为任意一对换能器安装孔之间的声道距离，C为声速，为任意一对换能器安装孔之间的连线与径向的夹角。
[0018]优选地，所述求取轴向流速的平均值消除径向流速影响，包括：
[0019]基于两对换能器安装孔中换能器检测管道中流体的轴向流速V
轴向
、V
’
轴向
，计算轴向流速的平均值V”轴向
：
[0020][0021]多声道超声波水表，包括表壳和换能器安装架，所述表壳上设有两对声道夹角垂直、声道距离相等，且关于表壳中心轴对称的换能器安装孔，所述换能器安装架安装于换能器安装孔内部。
[0022]优选地，所述换能器安装架上开设有多个用于固定换能器的固定孔。
[0023]优选地，所述表壳内部设有圆形通道，所述表壳两端均安装有连接法兰。
[0024](三)有益效果
[0025]与现有技术相比，本专利技术所提供的基于多声道超声波水表正交测量方法及多声道超声波水表，通过在表壳上设置两对声道夹角垂直、声道距离相等，且关于表壳中心轴对称的换能器安装孔，能够在计算管段内流体的轴向流速时，基于两对换能器安装孔中换能器检测管道中流体的轴向流速，求取轴向流速的平均值来消除扰流带来的径向流速影响，保证超声波水表的计量精度。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1为本专利技术中多声道超声波水表的结构示意图；
[0028]图2为本专利技术图1的剖视结构示意图；
[0029]图3为本专利技术中换能器安装架的结构示意图；
[0030]图4为本专利技术中一对换能器安装孔中换能器检测管道中流体轴向流速V
轴向
的示意图；
[0031]图5为本专利技术中两对换能器安装孔中换能器检测管道中流体轴向流速V
轴向
、V
’
轴向
的示意图。
具体实施方式
[0032]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员
在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0033]基于多声道超声波水表正交测量方法，如图5所示，在管道中有涡流时，分别计算两对换能器安装孔4的上下游时间，并基于上下游时间得到各对换能器安装孔4中换能器检测管道中流体的轴向流速，求取轴向流速的平均值消除径向流速影响。
[0034]如图4所示，在没有涡流时，管道中的流体只有轴向流速，此时上游时间、下游时间为：
[0035][0036][0037]根据上下游时间可以计算出管道中流体的轴向流速。
[0038]在管道中有涡流时，计算两对换能器安装孔4的上下游时间，并基于上下游时间得到各对换能器安装孔4中换能器检测管道中流体的轴向流速，包括：
[0039]如图4所示，计算一对换能器安装孔4(AB对)的上游时间T
AB
、下游时间T
BA
：
[0040][0041][0042]则联立上述两式(由上述两式可知，涡流引起的径向流速会影响计量精度)即可得到该对换能器安装孔4中换能器检测管道中流体的轴向流速V
轴向
：
[0043][0044]如图5所示，由于两对换能器安装孔4声道夹角垂直、声道距离相等，因此另一对换能器安装孔4(CD对)中换能器检测管道中流体的轴向流速V
’
轴向
：
[0045][0046]其中，L为任意一对换能器安装孔4之间的声道距离，C为声速，为任意一对换能器安装孔4之间的连线与径向的夹角。
[0047]其中，求取轴向流速的平均值消除径向流速影响，包括：
[0048]基于两对换能器安装孔4中换能器检测管道中流体的轴向流速V
轴向
、V
’
轴向
，计算轴向流速的平均值V”轴向
：
[0049][0050]本申请技术方案中还公开了一种多声道超声波水表，如图1至图3所示，包括表壳1和换能器安装架5，表壳1上设有两对声道夹角垂直、声道距离相等，且关于表壳1中心轴对称的换能器安装孔4，换能器安装架5安装于换能器安装孔4内部。
[0051]如图3所示，换能器安装架5上开设有多个用于固定换能器的固定孔6。换能器安装
架5上的固本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.基于多声道超声波水表正交测量方法，其特征在于：在管道中有涡流时，分别计算两对换能器安装孔(4)的上下游时间，并基于上下游时间得到各对换能器安装孔(4)中换能器检测管道中流体的轴向流速，求取轴向流速的平均值消除径向流速影响。2.根据权利要求1所述的基于多声道超声波水表正交测量方法，其特征在于：所述计算两对换能器安装孔(4)的上下游时间，并基于上下游时间得到各对换能器安装孔(4)中换能器检测管道中流体的轴向流速，包括：计算一对换能器安装孔(4)的上游时间T
AB
、下游时间T
BA
：：则联立上述两式即可得到该对换能器安装孔(4)中换能器检测管道中流体的轴向流速V
轴向
：由于两对换能器安装孔(4)声道夹角垂直、声道距离相等，因此另一对换能器安装孔(4)中换能器检测管道中流体的轴向流速V
’
轴向
：其中，L为任意一对换能器安装孔(4)之间的声道...
【专利技术属性】
技术研发人员：李晓，蔡昕，陈超，
申请(专利权)人：安徽汉威电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
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