專(zhuān)利名稱(chēng)：一種小口徑超聲流量計(jì)流管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬測(cè)量管路流體流量的儀器儀表技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種小口徑超聲流量計(jì)流管。
背景技術(shù)：
超聲流量計(jì)對(duì)于小口徑管道流量的測(cè)量，主要存在以下兩個(gè)問(wèn)題需要解決一、換能器若采用常規(guī)的非接觸外裝式結(jié)構(gòu)，會(huì)因存在聲程過(guò)短、換能器之間的超聲波傳播方向和流體流向存在夾角Θ等問(wèn)題導(dǎo)致測(cè)量精度難以保證。因?yàn)槁暡ǖ膫鞑シ较蚺c流體流速方向的夾角Θ并不是固定不變的，它會(huì)因流體物性(如溫度、流速等)的改變而變化并對(duì)流量測(cè)量產(chǎn)生影響，因此為了確保流量計(jì)的測(cè)量精度，就必須對(duì)Θ角進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤補(bǔ)償，這不但增加了儀表的復(fù)雜性，也增加了系統(tǒng)的綜合誤差。二、目前采用的測(cè)量管內(nèi)安置反射片的結(jié)構(gòu)，雖然解決了聲程短的問(wèn)題，但是對(duì)于因內(nèi)置反射部件會(huì)使流體流動(dòng)狀態(tài)發(fā)生畸變而對(duì)測(cè)量帶來(lái)的影響，沒(méi)有進(jìn)行定性分析和采取任何補(bǔ)償修正措施，由此會(huì)對(duì)流量測(cè)量產(chǎn)生多大的影響也未能確定。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型實(shí)施例的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中小口徑超聲流量計(jì)所存在的不足，提出一種小口徑超聲流量計(jì)流管，將流量測(cè)量與流體三重整流巧妙地結(jié)合在一起，即延長(zhǎng)了聲程實(shí)現(xiàn)了時(shí)差的可靠測(cè)量，又消除了流管結(jié)構(gòu)對(duì)流體流動(dòng)的影響，屬于集流量測(cè)量與流動(dòng)整流于一體的最新超聲流量計(jì)流管結(jié)構(gòu)。為了達(dá)到上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型實(shí)施例提出的一種小口徑超聲流量計(jì)流管是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的—種小口徑超聲流量計(jì)流管，包括兩端開(kāi)口的測(cè)量管和設(shè)于該測(cè)量管內(nèi)的二個(gè)換能器，其特征在于所述測(cè)量管由入口端起依次包括同軸設(shè)置的第一圓管段、第一變徑整流管段和喉管段，所述第一圓管段的內(nèi)壁上形成有多片沿其內(nèi)流體流向分布的整流片，一個(gè)所述的換能器固定設(shè)置在所述第一圓管段內(nèi)、所述整流片的后部，另一個(gè)所述的換能器被設(shè)于所述測(cè)量管內(nèi)的近出口端處，且這兩個(gè)換能器所界定的超聲波傳播路徑位于所述測(cè)量管的軸線上。所述第一圓管段還包括固定連接在所述整流片上的錐形整流組件，所述錐形整流組件的前端部具有同軸設(shè)于所述第一圓管段內(nèi)、且位于所述整流片前部的錐形冠，所述錐形冠的圓錐面朝向所述開(kāi)口端設(shè)置。所述的位于第一圓管段內(nèi)的換能器固定設(shè)置在所述錐形整流組件的后端。所述測(cè)量管還包括第二變徑整流管段、第二圓管段，以及固定在所述第二圓管段內(nèi)整流片上的錐形整流組件，所述測(cè)量管以所述喉管段為中心兩端對(duì)稱(chēng)，所述第二圓管段和第一圓管段根據(jù)流體流向互為入口端。所述整流片環(huán)所述測(cè)量管軸線呈均勻放射狀分布。[0012]所述的多片整流片以每?jī)蓚€(gè)整流片平行設(shè)置的方式結(jié)合成數(shù)組整流片組，所述數(shù)組整流片組環(huán)所述測(cè)量管軸線呈均勻放射狀分布。所述第一變徑整流管段和第二變徑整流管段具有呈錐面的內(nèi)壁。所述第一變徑整流管段、第一圓管段、喉管段、第二變徑整流管段和第二圓管段為一體結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型公開(kāi)了一種小口徑超聲流量計(jì)流管，采用的內(nèi)置換能器平行軸線對(duì)射方式，此種結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)是延長(zhǎng)了聲程長(zhǎng)度，減輕了信號(hào)檢測(cè)的負(fù)擔(dān)，提高了小口徑時(shí)差的檢測(cè)精度。同時(shí)換能器采用平行對(duì)射的內(nèi)裝結(jié)構(gòu)，不存在聲道夾角Θ，所以就沒(méi)有夾角變化對(duì)測(cè)·量的影響，因此可以有效地避免斜置式聲道夾角變化對(duì)測(cè)量的影響。而且通過(guò)在測(cè)量管內(nèi)設(shè)置三重整流結(jié)構(gòu)，消除了因安置換能器所引起流體流動(dòng)狀態(tài)的畸變，從而使得進(jìn)入測(cè)量管段的流體流動(dòng)又恢復(fù)到了處于充分發(fā)展的狀態(tài)，確保了測(cè)量精度。承上述，本實(shí)用新型所提出的一種小口徑超聲流量計(jì)流管解決了小口徑超聲流量計(jì)因聲程短而帶來(lái)的測(cè)量精度低、且有別于其它流管結(jié)構(gòu)對(duì)流體流場(chǎng)所帶來(lái)的干擾而未進(jìn)行任何補(bǔ)正、避免了聲道夾角受流體參數(shù)變化而發(fā)生改變等問(wèn)題，從而提高了小口徑超聲流量計(jì)的測(cè)量精度，而且可以測(cè)量雙向流量。

通過(guò)
以下結(jié)合附圖對(duì)其示例性實(shí)施例進(jìn)行的描述，本實(shí)用新型上述特征和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚和容易理解。圖I是本實(shí)用新型實(shí)施例中小口徑超聲流量計(jì)流管的剖面示意圖；圖2是圖I的左視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，以便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解如圖1-2所示，標(biāo)號(hào)分別表示1、2_整流片；3、4_錐形整流組件；5、6_換能器；7-第一變徑整流管段；8-第二變徑整流管段；9-喉管段；10、11-換能器引線孔；12-測(cè)量管；13_第一圓管段；14_第二圓管段。參見(jiàn)圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例提出一種小口徑超聲流量計(jì)流管為雙向流體超聲流量計(jì)，包括兩端開(kāi)口的測(cè)量管和設(shè)于該測(cè)量管內(nèi)的二個(gè)換能器，其測(cè)量管的兩端開(kāi)口可互為入口。測(cè)量管由一端至另一端依次由同軸設(shè)置的第一圓管段12、第一變徑整流管段7、喉管段9、第二變徑整流管段8和第二圓管段14構(gòu)成，上述的第一變徑整流管段7、第一圓管段13、喉管段9、第二變徑整流管段8和第二圓管段14為一體結(jié)構(gòu)。而且測(cè)量管以所述喉管段9為中心兩端嚴(yán)格對(duì)稱(chēng)，而所述第二圓管段14和第一圓管段13根據(jù)流體流向互為入口端。其中所述喉管段9具有圓柱狀的內(nèi)腔，構(gòu)成測(cè)量管管路的縮徑結(jié)構(gòu)，用以提高流體的流速，擴(kuò)大小流量范圍并增加時(shí)間差的數(shù)值，減輕信號(hào)處理的負(fù)擔(dān)。所述第一圓管段13具有圓柱形的內(nèi)腔，其內(nèi)壁上形成有8片沿其內(nèi)流體流向分布的整流片1，所述的8片整流片I以每?jī)蓚€(gè)整流片I平行設(shè)置的方式結(jié)合成4組整流片組，所述4組整流片組沿所述測(cè)量管軸線呈均勻放射狀。當(dāng)然，整流片I的數(shù)量可根據(jù)第一圓管段13管徑大小進(jìn)行靈活調(diào)整確定，一般選擇在4 8片之間。第一圓管段13設(shè)置有固定連接在所述整流片I上的錐形整流組件3，所述錐形整流組件3的前端部具有同軸設(shè)于所述第一圓管段13內(nèi)、且位于所述整流片I前端的錐形冠，所述錐形冠的圓錐面朝向第一圓管段13的開(kāi)口設(shè)置。一個(gè)所述的換能器5固定設(shè)置在所述固定設(shè)置在所述錐形整流組件的后端，并且位于整流片I的后部。換能器5的超聲波發(fā)射以及接受元件位于第一圓管段13的軸線上，且朝向喉管段9方向。第一變徑整流管段7具有圓臺(tái)狀的內(nèi)腔，且沿從第一圓管段13至喉管段9的方向逐漸縮徑。第二圓管段14內(nèi)設(shè)置有整流片2、錐形整流組件4和一個(gè)換能器6。承上述，第二圓管段14和第一圓管段13沿喉管段9為中心嚴(yán)格對(duì)稱(chēng)，第一變徑整流管段7和第二變徑整流管段8沿喉管段9為中心嚴(yán)格對(duì)稱(chēng)，因此第二圓管段14和第二變徑整流管段8僅朝向與第一圓管段13和第一變徑整流管段7不同，而具體結(jié)構(gòu)完全相同。故在此對(duì)于第二圓管 段14和第二變徑整流管段8的具體結(jié)構(gòu)不再贅述。通過(guò)上述結(jié)構(gòu)可知，兩個(gè)換能器5、6因此分布在測(cè)量管的中心軸線上，而且呈對(duì)射狀。因此這兩個(gè)換能器5、6的超聲波傳播路徑位于所述測(cè)量管的軸線上，采用這樣的對(duì)射式換能器結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了延長(zhǎng)聲程和消除聲道夾角影響的目的。而上述結(jié)構(gòu)中的第一變徑整流管段7、第二變徑整流管段8、錐形整流組件3、4和整流片1、2，則分別起到消除這兩個(gè)換能器所引起流體流動(dòng)狀態(tài)的畸變的作用。以下這多種整流結(jié)構(gòu)的原理進(jìn)行詳細(xì)描述整流片安裝在流管兩端入口部位，也就是第一圓管段13和第二圓管段14中，用以對(duì)實(shí)際使用時(shí)前部各種不良阻件所產(chǎn)生的流動(dòng)畸變進(jìn)行初次整流，給流量計(jì)入口提供一個(gè)良好的流動(dòng)狀態(tài)。錐形整流組件不僅僅起到作為換能器安裝支架的作用，而是通過(guò)其外端的錐形冠，分別與第一圓管段13和第二圓管段14內(nèi)壁組成一個(gè)類(lèi)似V錐流量計(jì)的結(jié)構(gòu)，因此具有很好的對(duì)流體二次整流和減小內(nèi)置換能器的壓力損失。第一變徑整流管段7和第二變徑整流管段8用以消除換能器后部產(chǎn)生的旋渦流及對(duì)流體第三次整流，為喉管段9提供一個(gè)良好的充分發(fā)展的管流。本實(shí)用新型所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員可以理解，本實(shí)用新型以上實(shí)施例僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例之一。為篇幅限制，這里不能逐一列舉所有實(shí)施方式，任何可以體現(xiàn)本實(shí)用新型權(quán)利要求技術(shù)方案的實(shí)施，都在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。需要注意的是，以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
僅限于此，在上述實(shí)施例的指導(dǎo)下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)行各種改進(jìn)和變形，而這些改進(jìn)或者變形落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種小口徑超聲流量計(jì)流管，包括兩端開(kāi)口的測(cè)量管和設(shè)于該測(cè)量管內(nèi)的二個(gè)換能器，其特征在于所述測(cè)量管由入口端起依次包括同軸設(shè)置的第一圓管段、第一變徑整流管段和喉管段，所述第一圓管段的內(nèi)壁上形成有多片沿其內(nèi)流體流向分布的整流片，一個(gè)所述的換能器固定設(shè)置在所述第一圓管段內(nèi)、所述整流片的后部，另一個(gè)所述的換能器被設(shè)于所述測(cè)量管內(nèi)的近出口端處，且這兩個(gè)換能器所界定的超聲波傳播路徑位于所述測(cè)量管的軸線上。
2.如權(quán)利要求I所述的一種小口徑超聲流量計(jì)流管，其特征在于所述第一圓管段還包括固定連接在所述整流片上的錐形整流組件，所述錐形整流組件的前端部具有同軸設(shè)于所述第一圓管段內(nèi)、且位于所述整流片前部的錐形冠，所述錐形冠的圓錐面朝向所述開(kāi)口端設(shè)置。
3.如權(quán)利要求2所述的一種小口徑超聲流量計(jì)流管，其特征在于所述的位于第一圓管段內(nèi)的換能器固定設(shè)置在所述錐形整流組件的后端。
4.如權(quán)利要求2所述的一種小口徑超聲流量計(jì)流管，其特征在于所述測(cè)量管還包括第二變徑整流管段、第二圓管段，以及固定在所述第二圓管段內(nèi)整流片上的錐形整流組件，所述測(cè)量管以所述喉管段為中心兩端對(duì)稱(chēng)，所述第二圓管段和第一圓管段根據(jù)流體流向互為入口端。
5.如權(quán)利要求4所述的一種小口徑超聲流量計(jì)流管，其特征在于所述整流片環(huán)所述測(cè)量管軸線呈均勻放射狀分布。
6.如權(quán)利要求4所述的一種小口徑超聲流量計(jì)流管，其特征在于所述的多片整流片以每?jī)蓚€(gè)整流片平行設(shè)置的方式結(jié)合成數(shù)組整流片組，所述數(shù)組整流片組環(huán)所述測(cè)量管軸線呈均勻放射狀分布。
7.如權(quán)利要求4-6任意一項(xiàng)所述的一種小口徑超聲流量計(jì)流管，其特征在于所述第一變徑整流管段和第二變徑整流管段具有呈錐面的內(nèi)壁。
8.如權(quán)利要求4-6任意一項(xiàng)所述的一種小口徑超聲流量計(jì)流管，其特征在于所述第一變徑整流管段、第一圓管段、喉管段、第二變徑整流管段和第二圓管段為一體結(jié)構(gòu)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型屬具體涉及一種小口徑超聲流量計(jì)流管。它包括兩端開(kāi)口的測(cè)量管和設(shè)于該測(cè)量管內(nèi)的二個(gè)換能器，其特征在于所述測(cè)量管由入口端起依次包括同軸設(shè)置的第一圓管段、第一變徑整流管段和喉管段，所述第一圓管段的內(nèi)壁上形成有多片沿其內(nèi)流體流向分布的整流片，一個(gè)所述的換能器固定設(shè)置在所述第一圓管段內(nèi)、所述整流片的后部，另一個(gè)所述的換能器被設(shè)于所述測(cè)量管內(nèi)的近出口端處，且這兩個(gè)換能器所界定的超聲波傳播路徑位于所述測(cè)量管的軸線上。其優(yōu)點(diǎn)是延長(zhǎng)了聲程長(zhǎng)度，不存在聲道夾角θ，通過(guò)在測(cè)量管內(nèi)設(shè)置三重整流結(jié)構(gòu)，消除了因安置換能器所引起流體流動(dòng)狀態(tài)的畸變，提高了小口徑時(shí)差的檢測(cè)精度。
文檔編號(hào)G01F1/66GK202793483SQ201220491130
公開(kāi)日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月24日
發(fā)明者邵旭東, 常勤信 申請(qǐng)人:上海迪納聲科技股份有限公司