CN109655118A - 一种用于气体流量测量的超声波测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于气体流量测量的超声波测量装置。其包括测量管路结构、分别连接在测量管路结构两端的测量连接管、斜向块，测量管路结构包括测量模组壳体，测量模组壳体内平行设置有多个导流片，形成有沿轴向的导流通道，测量模组壳体上设置有两个超声波换能器，两个超声波换能器呈V型反射结构沿测量模组壳体的轴向布置，测量模组壳体内设置有反射片，两个超声波换能器、反射片构成V型反射声路结构，超声波换能器与反射片之间的反射声路自导流通道通过，测量模组壳体外侧上部带有电路板容纳腔，电路板容纳腔内密封设置有测量电路板，超声波换能器与测量电路板电连接，测量模组壳体的外侧还设置有接线端子与测量电路板电连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于气体流量测量的超声波测量装置，属于超声波测量技术领域。
背景技术
气体流量测量装置中测量手段之一即为超声波气体测量。目前气介超声波测量装置产品化尚未成熟，超声波测量装置存在测量精度低等缺陷。
因此，提出一种测量精度高的超声波测量装置。
发明内容
针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明提供了一种测量精度高的用于气体流量测量的超声波测量装置。
本发明是通过如下技术方案来实现的：一种用于气体流量测量的超声波测量装置，其特征是：包括测量连接管、测量管路结构、斜向块，所述测量管路结构包括测量模组壳体，所述测量模组壳体内平行设置有多个导流片，导流片之间形成有沿轴向的导流通道，所述测量模组壳体上设置有两个超声波换能器，两个超声波换能器呈V型反射结构沿所述测量模组壳体的轴向布置，所述测量模组壳体内在与所述超声波换能器相对的一侧设置有反射片，两个所述超声波换能器、反射片构成V型反射声路结构，超声波换能器与反射片之间的反射声路自所述导流通道通过，所述测量模组壳体外侧上部带有电路板容纳腔，所述电路板容纳腔内密封设置有测量电路板，所述超声波换能器与所述测量电路板电连接，所述测量模组壳体的外侧还设置有接线端子与所述测量电路板电连接，所述测量连接管和斜向块分别连接在所述测量模组壳体的两端并与所述测量模组壳体内腔连通。
本发明中，测量连接管用于与气体管路连接，斜向块用于气体进入测量管路结构时导向，测量管路结构用于气体流量测量，其中的导流片在测量模组壳体内形成若干导流通道，气体通过导流通道可减少涡流，可有效地降低测量管路中换能器主体引起的气流不均匀性，使其测量精度得以提高；两个超声波换能器用于收发超声波信号，反射片用于反射超声波信号，超声波换能器、反射片构成的V型反射声路结构，由于两个换能器是V型反射，极大地增大了测量路径长度，提高了测量精度；测量电路板与超声波换能器连接，可输出相关信号；接线端子用于作为测量电路板与外部模块的连接端子。本发明使用时，安装在超声波气表的壳体内，气体介质经斜向块进入测量管路结构，并通过导流片形成的导流通道流向测量连接管一端，超声波换能器收发超声波信号，由测量电路板测量出气体介质的流量，流量值由接线端子传输给外部模块。
进一步的，为便于加工及装配，所述测量连接管和斜向块分别通过螺钉可拆卸地连接在所述测量模组壳体的两端。
进一步的，为保证各连接部件的密封性，所述测量模组壳体与所述测量连接管和斜向块之间通过凸台和凹槽密封连。
进一步的，为保证测量精度，所述测量模组壳体的内腔截面为矩形。
进一步的，所述测量模组壳体的内侧壁上设置有导流固定板，所述导流片通过所述导流固定板固定安装在所述测量模组壳体内。
进一步的，所述测量电路板上设置有用于检测所述测量模组壳体内气体介质的温度、压力数值并传输给所述测量电路板的温度传感器和压力传感器，所述测量模组壳体上设有与所述电路板容纳腔连通的透气孔。测量模组壳体内的气体介质通过透气孔进入电路板容纳腔，通过温度传感器和压力传感器可检测出气体介质的温度、压力数值，以传输给测量电路板，该结构设计使得超声波测量装置结构更加简洁，便于模块化，也更便于装配。
更进一步的，为保证测量准确及安全可靠性，所述电路板容纳腔内设有可与所述测量电路板形成密封腔体的气体容纳腔，所述温度传感器和压力传感器位于所述气体容纳腔内，所述透气孔与所述气体容纳腔连通。
进一步的，为便于加工及装配，所述测量连接管的轴线与所述测量模组壳体的轴线垂直设置。
进一步的，为保证超声波换能器安装的可靠性，所述测量模组壳体上设置有两个呈V型设置的超声波换能器安装部，所述超声波换能器通过压板和密封件密封安装在所述超声波换能器安装部内。
进一步的，为保护超声波换能器，在所述超声波换能器与所述压板之间设置有缓冲垫。
本发明的有益效果是：本发明通过采用V型反射声路结构，由于两个换能器是V型反射，极大地增大了测量路径长度，提高了测量精度；通过在测量模组壳体内设置导流片，气体介质在经过导流片形成的导流通道时可减少涡流，可有效地降低测量管路中换能器主体引起的气流不均匀性，能够提高测量精度。
附图说明
图1是本发明的主视图；
图2是图1的左视图；
图3是图2中的A-A剖视示意图；
图4是图1中的B-B剖视示意图；
图5是图1中的C-C剖视图；
图6是本发明的立体结构示意图；
图中，1、O型圈，2、测量连接管，3、超声波换能器，4、测量模组壳体，5、接线端子,6、压板，7、斜向块，8、反射片，9、测量电路板，10、结构密封胶，11、导流片，12、导流固定板，13、电路板容纳腔，14、超声波换能器安装部，15、密封垫，16、固定胶垫，17、导向密封圈，18、定位密封垫，19、缓冲垫，20、透气孔，21、温度传感器和压力传感器，22、气体容纳腔。
具体实施方式
下面通过非限定性的实施例并结合附图对本发明作进一步的说明：
如附图所示，一种用于气体流量测量的超声波测量装置，其包括测量连接管2、测量管路结构、斜向块7。测量连接管2为测量结构与气体管路的连接件，其与超声波气表的外壳及测量管路结构一起形成了连接密封。测量连接管2的与气体管路连接的一端上设置O型圈1用于与气体管路之间的密封连接。所述测量管路结构包括测量模组壳体4，测量模组壳体4内部具有空腔，测量模组壳体4内腔的截面为矩形，在测量模组壳体4内平行设置有多个导流片11，导流片11之间形成有沿轴向的导流通道。测量模组壳体4的前后两个内侧壁上分别设置有导流固定板12，所述导流片11通过所述导流固定板12固定安装在测量模组壳体4内。所述测量模组壳体4上设置有两个呈V型设置的超声波换能器安装部14，两个超声波换能器安装部14内腔均与测量模组壳体4内部相通，两个超声波换能器安装部14内分别安装有一个超声波换能器3，超声波换能器3通过压板6、导向密封圈17、定位密封垫18密封安装在超声波换能器安装部14内，为保护超声波换能器，在超声波换能器3与压板6之间设置有缓冲垫19。两个超声波换能器3呈V型反射结构沿所述测量模组壳体4的轴向布置。所述测量模组壳体4内在与超声波换能器3相对的一侧设置有反射片8，两个所述超声波换能器3、反射片8构成V型反射声路结构，超声波换能器3与反射片8之间的反射声路自所述导流通道通过。所述测量模组壳体4外侧上部带有电路板容纳腔13，所述电路板容纳腔13内设置有测量电路板9，测量电路板9通过在电路板容纳腔13内灌注结构密封胶10密封在电路板容纳腔13内。所述超声波换能器3与测量电路板9电连接。所述测量电路板9为现有技术。所述测量模组壳体4的外侧还设置有接线端子5与所述测量电路板9电连接，通过接线端子5可与外部模块连接。所述测量连接管2和斜向块7分别连接在所述测量模组壳体4的两端并与所述测量模组壳体4内腔连通，其中测量连接管2与测量模组壳体4之间根据流量仿真情况可调整角度，为便于加工及装配，优选测量连接管2的轴线与所述测量模组壳体4的轴线垂直设置。为保证密封效果，测量连接管2和斜向块7与测量模组壳体4连接端均设置有凸块，测量模组壳体4的两个连接端分别设置有可与所述凸块配合的凹槽，测量模组壳体4与测量连接管2和斜向块7之间通过螺钉利用所述凸台和凹槽相配合密封连接，两端的凸台和凹槽之间分别设置有密封垫15和密封胶垫16。
本实施例中，为便于对测量模组壳体4内气体介质的温度、压力参数进行测量，所述测量电路板9上还设置有用于检测所述测量模组壳体4内气体介质的温度、压力数值并传输给所述测量电路板9的温度传感器和压力传感器。为便于传感器对气体介质进行检测，在测量模组壳体4上设有与所述电路板容纳腔13连通的透气孔20。为保证测量准确及安全可靠性，本实施例中优选，在所述电路板容纳腔13内设有可与测量电路板9形成密封腔体的气体容纳腔22，所述温度传感器和压力传感器位于所述气体容纳腔22内，所述透气孔20与所述气体容纳腔22连通。测量模组壳体4内的气体通过透气孔20进入气体容纳腔与测量电路板9上的温度传感器和压力传感器接触，温度传感器和压力传感器就可方便地检测测量模组壳体4内部的温度及压力参数，温度传感器和压力传感器将测量的数据传输给测量电路板9，测量电路板将采集到的温度、压力数据处理后可显示到外置的LCD上。
本发明使用时，其安装在超声波气表的壳体内，气体介质经斜向块7进入测量管路结构，并通过导流片11形成的导流通道流向测量连接管2一端，超声波换能器3收发超声波信号，由测量电路板9计算出时间差，测量电路板9上设置的温度传感器和压力传感器检测出气体介质的压力和温度，继而测量出气体介质的流量，流量值由接线端子传输给外部模块。
本实施例中的其他部分均为现有技术，在此不再赘述。
Claims (10)
1.一种用于气体流量测量的超声波测量装置，其特征是：包括测量连接管(2)、测量管路结构、斜向块(7)，所述测量管路结构包括测量模组壳体(4)，所述测量模组壳体(4)内平行设置有多个导流片(11)，导流片(11)之间形成有沿轴向的导流通道，所述测量模组壳体(4)上设置有两个超声波换能器(3)，两个超声波换能器(3)呈V型反射结构沿所述测量模组壳体(4)的轴向布置，所述测量模组壳体(4)内在与所述超声波换能器(3)相对的一侧设置有反射片(8)，两个所述超声波换能器(3)、反射片(8)构成V型反射声路结构，超声波换能器(3)与反射片(8)之间的反射声路自所述导流通道通过，所述测量模组壳体(4)外侧上部带有电路板容纳腔(13)，所述电路板容纳腔(13)内密封设置有测量电路板(9)，所述超声波换能器(3)与所述测量电路板(9)电连接，所述测量模组壳体(4)的外侧还设置有接线端子(5)与所述测量电路板(9)电连接，所述测量连接管(2)和斜向块(7)分别连接在所述测量模组壳体(4)的两端并与所述测量模组壳体(4)内腔连通。
2.根据权利要求1所述的用于气体流量测量的超声波测量装置，其特征是：所述测量连接管(2)和斜向块(7)分别通过螺钉可拆卸地连接在所述测量模组壳体(4)的两端。
3.根据权利要求2所述的用于气体流量测量的超声波测量装置，其特征是：所述测量模组壳体(4)与所述测量连接管(2)和斜向块(7)之间通过凸台和凹槽密封连接。
4.根据权利要求1所述的用于气体流量测量的超声波测量装置，其特征是：所述测量模组壳体(4)的内腔截面为矩形。
5.根据权利要求1所述的用于气体流量测量的超声波测量装置，其特征是：所述测量模组壳体(4)的内侧壁上设置有导流固定板(12)，所述导流片(11)通过所述导流固定板(12)固定安装在所述测量模组壳体(4)内。
6.根据权利要求1所述的用于气体流量测量的超声波测量装置，其特征是：所述测量电路板(9)上设置有用于检测所述测量模组壳体(4)内气体介质的温度、压力数值并传输给所述测量电路板(9)的温度传感器和压力传感器，所述测量模组壳体(4)上设有与所述电路板容纳腔(13)连通的透气孔(20)。
7.根据权利要求6所述的用于气体流量测量的超声波测量装置，其特征是：所述电路板容纳腔(13)内设有可与所述测量电路板(9)形成密封腔体的气体容纳腔(22)，所述温度传感器和压力传感器位于所述气体容纳腔(22)内，所述透气孔(20)与所述气体容纳腔(22)连通。
8.根据权利要求1所述的用于气体流量测量的超声波测量装置，其特征是：所述测量连接管(2)的轴线与所述测量模组壳体(4)的轴线垂直设置。
9.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8所述的用于气体流量测量的超声波测量装置，其特征是：所述测量模组壳体(4)上设置有两个呈V型设置的超声波换能器安装部(14)，所述超声波换能器(3)通过压板(6)和密封件密封安装在所述超声波换能器安装部(14)内。
10.根据权利要求9所述的用于气体流量测量的超声波测量装置，其特征是：在所述超声波换能器(3)与所述压板(6)之间设置有缓冲垫(19)。
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