对射型超声波气表的流道组件、气表组件及超声波气表制造技术

本实用新型专利技术公开对射型超声波气表的流道组件、气表组件及超声波气表，该流道组件包括：被配置为安装在气表壳体内的腔体分隔板、贯穿腔体分隔板设置的流道本体，沿流道本体内腔轴向延伸设置有环形整流结构；环形整流结构包括多个同心设置的环形分隔管；流道本体的左侧进气端配置有球面引流罩，球面引流罩的外端设置有第一超声波换能器安装部；流道本体的右侧出气端形成直径逐渐扩大的曲面出气导流板；腔体分隔板朝向流道本体的出气导流板侧设置有固定支架，固定支架上设置有第二超声波换能器安装部，两个超声波换能器安装部相对设置。该流道组件提高了流场稳定性和增大流道中上下游的飞行时间差，提高了气表的测量精度的同时还提高了抗干扰能力。提高了抗干扰能力。提高了抗干扰能力。

【技术实现步骤摘要】
对射型超声波气表的流道组件、气表组件及超声波气表


[0001]本技术涉及超声波气表
，尤其涉及对射型超声波气表的流道组件、气表组件及超声波气表。

技术介绍

[0002]从流量计诞生到现在为止，根据力学、热学、声学、电学、光学、原子物理学等不同原理研制出的不同用途的流量计种类繁多，如机械式流量计、电磁式流量计、超声波流量计等。
[0003]其中，超声波流量计是利用超声波在流动的液体中传播时，载有流体流量的信息原理，通过检测穿过流体的超声波信号就可以得到所测流体的流速信息，最后再根据相应原理换算成测量所需的流量。具体测量方法是在被测管道的上下游安装了两个不分正负极性的配对的超声波换能器。上游的换能器发射一串超声波脉冲，经过流动的流体传播到下游换能器，下游换能器接收到超声波信号后，记录下超声波脉冲的相关信息，同理可记录下上游换能器接收到下游换能器发射的超声波脉冲的相关信息。通过记录的超声波脉冲的相关信息再结合相应的原理就可以换算成所要测量的流量。根据测流原理划分，超声波流量计主要采用时差法、频差法和多普勒法这几种工作原理。
[0004]目前，超声波流量计作为气表在燃气流量测量上进行了广泛应用，由于超声波气表具有量程宽、压损小、无可动部件、测量精度高等突出优势，是具有未来发展潜力的一种新型仪表。
[0005]但是目前，国内超声波燃气表技术主要依靠国外技术，国外超声波气表方案中，为了增加声程，超声波的测量路径主要是折射型，如V形、W形等，如图10所示，特点在于，一对超声波换能器安装在流道管体的同侧的侧壁上，受限于传输方式的影响，该结构声波传输的有效声程只是平行于气体流动方向两换能器间中心距离，多次反射会增加声波的衰减，小流量测量飞行时间差小，零漂带入的引用误差较大，导致测量精度不高，抗干扰能力弱。或者如图11所示，采用Z型，将一对超声波换能器分别安装在流道管体的相对的侧壁上，但是这样存在声程短，测量精度也不高的问题。
[0006]因此，现有超声波气表还有待进一步发展。

技术实现思路

[0007]针对上述技术问题，本技术提供了一种新型的对射型超声波气表的流道组件以及采用该组件的超声波气表，该对射型超声波气表的流道组件将超声波换能器对应的设置在流道本体的两端，并采用同心设置的环形整流结构，不仅提高了流场稳定性，并且提高了流道中上下游的飞行时间差，提高了气表的测量精度的同时还提高了抗干扰能力。
[0008]为解决上述问题，本技术提供了以下技术方案：
[0009]一种对射型超声波气表的流道组件，其包括：被配置为安装在气表壳体内的腔体分隔板、贯穿腔体分隔板设置的圆管状的流道本体，沿流道本体内腔轴向延伸设置有环形
整流结构；
[0010]环形整流结构包括多个同心设置的环形分隔管，环形分隔管通过连接筋与相邻环形分隔管进行连接，最外侧环形分隔管通过连接筋与流道本体内壁连接；
[0011]流道本体的左侧进气端配置有球面引流罩，球面引流罩的直径大于流道本体的直径，球面引流罩壁面上设置多个进气孔，球面引流罩的外端设置有第一超声波换能器安装部；流道本体的右侧出气端形成直径逐渐扩大的曲面出气导流板；
[0012]腔体分隔板朝向流道本体的出气导流板侧设置有固定支架，固定支架上设置有第二超声波换能器安装部，两个超声波换能器安装部相对设置，使分别安装在两个安装部的超声波换能器呈对射式分布。
[0013]可选方式之一中，对射型超声波气表的流道组件中，球面引流罩的外端向外延伸出第一超声波换能器安装部。
[0014]可选地另一方式中，对射型超声波气表的流道组件中，球面引流罩的外端向球面中心延伸出第一超声波换能器安装部。
[0015]优选地，所述对射型超声波气表的流道组件中，第一超声波换能器安装部内设有与流道本体同轴设置的第一安装孔，第二超声波换能器安装部内设有与流道本体同轴设置的第二安装孔，第一安装孔、第二安装孔分别与超声波换能器的形状相适配。
[0016]优选地，所述对射型超声波气表的流道组件中，流道本体的左侧进气端设置为喇叭形的进气导流板，进气导流板的外周边与球面引流罩连接。
[0017]进气导流板和球面引流罩的连接方式包括：进气导流板和球面引流罩为一体设置，或者，进气导流板和球面引流罩通过粘接、超声波焊接、插接等方式进行连接。
[0018]优选地，所述对射型超声波气表的流道组件中，所述环形分隔管的数量为个，环形整流结构为内外两层结构。
[0019]优选地，所述对射型超声波气表的流道组件中，从内向外的两个环形分隔管的半径依次分别为1/8D、5/16D，D为流道本体的内径。
[0020]优选地，所述对射型超声波气表的流道组件中，连接筋设置在环形整流结构的两端位置或者中部位置，或者，连接筋设置为从环形整流结构的一端延伸至另一端；所述流道组件采用塑料材质制成。
[0021]本技术还提供一种超声波气表组件，其包括：上述对射型超声波气表的流道组件、以及安装在第一超声波换能器安装部的第一超声波换能器、安装在第二超声波换能器安装部的第二超声波换能器，两个超声波换能器呈对射式分布，声波传射方向与气体运动方向相平行。
[0022]本技术还提供一种超声波气表，其包括：气表壳体、设置在气表壳体进气口的进气阀、水平的安装在气表壳体内的如权利要求所述的超声波气表组件，气表壳体内的腔室被腔体分隔板分隔为左右分布的进气腔和出气腔，进气腔的体积大于出气腔的体积。
[0023]本技术提供的对射型超声波气表的流道组件及超声波气表具有以下
[0024]有益效果：
[0025]1、上述对射型超声波气表的流道组件的结构简单，设计巧妙，一方面，通过流道本体内环形整流结构的设置，在大幅度地减小湍流强度的同时还增加了测量段流场的稳定性。另一方面，对射流道分布设置提高了上下游的飞行时间差，极大地提高了声波在传输过
程中的声程，在提高流量测试精度的同时增加了抗干扰能力。
[0026]2、与目前主流流道模组相比较，上述流道组件的结构优势使其计算得到的飞行时间差提高到3～4倍以上，减小小流量测量时零漂带入的误差影响，在测量流量时提高了精度。
附图说明
[0027]图1为本技术实施例1的超声波气表的立体结构示意图；图中部分壳体进行剖视处理；
[0028]图2为实施例1的对射型超声波气表的流道组件的立体结构示意图；
[0029]图3为实施例1的对射型超声波气表的流道组件的纵向剖视图；
[0030]图4为实施例1的对射型超声波气表的流道组件的横截面剖视图；
[0031]图5为实施例1的对射型超声波气表的流道组件的部分剖视的立体图一；流道组件的两端进行了部分剖视的结构；
[0032]图6为图5的结构的另一角度的立体结构示意图；
[0033]图7为实施例2的另一种对射型超声波气表的流道组件的立体结构示意图；
[0034]图8为实施例2的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.对射型超声波气表的流道组件，其特征在于，包括：被配置为安装在气表壳体内的腔体分隔板(1)、贯穿腔体分隔板设置的圆管状的流道本体(2)，沿流道本体内腔轴向延伸设置有环形整流结构(3)；环形整流结构包括多个同心设置的环形分隔管(31)，环形分隔管通过连接筋(32)与相邻环形分隔管进行连接，最外侧环形分隔管通过连接筋与流道本体内壁连接；流道本体的左侧进气端配置有球面引流罩(4)，球面引流罩(4)的直径大于流道本体(2)的直径，球面引流罩壁面上设置多个进气孔(43)；流道本体的右侧出气端形成直径逐渐扩大的曲面出气导流板(51)；球面引流罩的外端设置有第一超声波换能器安装部(41)；腔体分隔板(1)朝向流道本体的出气导流板侧设置有固定支架(6)，固定支架上设置有第二超声波换能器安装部(61)，两个超声波换能器安装部相对设置，使分别安装在两个安装部的超声波换能器呈对射式分布。2.根据权利要求1所述的对射型超声波气表的流道组件，其特征在于，球面引流罩的外端向外延伸出第一超声波换能器安装部(41)。3.根据权利要求1所述的对射型超声波气表的流道组件，其特征在于，球面引流罩的外端向球面中心延伸出第一超声波换能器安装部(41)。4.根据权利要求2或3所述的对射型超声波气表的流道组件，其特征在于，第一超声波换能器安装部(41)内设有与流道本体同轴设置的第一安装孔(42)，第二超声波换能器安装部(61)内设有与流道本体同轴设置的第二安装孔(62)，第一安装孔、第...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宝罗，刘杰，孙佳秀，颜慧娟，刘正刚，
申请(专利权)人：青岛乾程科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：