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CN119178478A - 一种高精度多通道超声波流量计 - Google Patents

一种高精度多通道超声波流量计 Download PDF

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CN119178478A
CN119178478A CN202411648100.5A CN202411648100A CN119178478A CN 119178478 A CN119178478 A CN 119178478A CN 202411648100 A CN202411648100 A CN 202411648100A CN 119178478 A CN119178478 A CN 119178478A
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刘萍
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Qingdao Institute Of Measurement Technology
Weifang Metrology Technology Research Institute
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Abstract

本发明涉及流体流量计量技术领域,具体地说就是一种高精度多通道超声波流量计。包括流量计主体,所述流量计主体的内部设有检测通道,所述检测通道包括两个连接通道和设置于两个连接通道之间的检测段,检测段直径小于连接通道直径,所述检测段的内部设置有流量检测组件;两个所述连接通道之间连接有若干个联通管,联通管为可闭合软管,位于前侧的所述连接通道和检测段均设置有压力计。通过文丘里流量检测原理和超声波流量检测器进行结合,二者测得液体流量后进行数据校对,避免检测结果发生较大偏差,有效保障液体流量检测的准确性。

Description

一种高精度多通道超声波流量计
技术领域
本发明涉及流体流量计量技术领域,具体地说就是一种高精度多通道超声波流量计。
背景技术
超声波流量计已经广泛地应用到大口径热量表及大口径水表等工业流量计量领域中,大口径超声波流量计换能器一般与流体流动方向成一定角度的安装。但超声波流量计在使用过程中,若出现损坏或其他影响因素,会导致超声波流量计的计量出现偏差、检测精度下降。
文丘里流量计是一种常用的测量有压管道流量的装置,安装在需要测定流量的管道上。文丘里流量计虽然不借助超声波流量计对液体流量进行测量,但由于其收缩段的液体流量较小,当管道内液体流速较快时,容易导致管道其他位置压强增大,影响液体运输的安全性。
为提高液体流量检测的准确性,避免管道内液体压强过大,本申请提供一种高精度多通道超声波流量计。
发明内容
为解决上述问题,本发明提供了一种高精度多通道超声波流量计。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是:一种高精度多通道超声波流量计,包括流量计主体,所述流量计主体的内部设有检测通道,所述检测通道包括两个连接通道和设置于两个连接通道之间的检测段,检测段直径小于连接通道直径,所述检测段的内部设置有流量检测组件;
两个所述连接通道之间连接有若干个联通管,联通管为可闭合软管,位于前侧的所述连接通道和检测段均设置有压力计。
作为优化,所述检测通道的外侧设置有辅助组件,所述辅助组件包括连接座、导向杆和封闭夹,所述连接座固定于检测通道的外壁,导向杆的一端与连接座固连,导向杆的长度方向沿联通管的长度方向设置,所述封闭夹滑动设置于导向杆上,封闭夹用于夹紧联通管,所述导向杆上设置有辅助弹簧。
作为优化,所述封闭夹包括导向块和与导向块转动连接的两个夹紧辊,两个夹紧辊分别夹持于联通管的两侧时,联通管为闭合状态,导向块与导向杆滑动连接;
所述辅助弹簧与连接座相连的一端为固定端,辅助弹簧另一端为活动端,辅助弹簧的直径由固定端到活动端逐渐减小。
作为优化,所述联通管包括直线段和倾斜段,倾斜段与连接通道贯通连接,直线段与检测通道的检测段平行设置;
连接座的外端与倾斜段之间的最大距离大于所述导向杆与直线段之间的最大距离,当封闭夹从直线段脱开时,联通管呈贯通状态。
作为优化,若干个所述联通管的流通量与检测段的流通量之和与连接通道的流通量相等。
作为优化,所述连接通道垂直截面积为S1,流速为V1,S1V1=Q1;检测段的垂直截面积为S2,流速为V2,S1V1=S2V2。
作为优化,所述流量检测组件为超声波流量检测仪,超声波流量检测器测得检测段内的液体流量为Q2,Q2=S2V2。
本方案一种高精度多通道超声波流量计具有以下有益之处:
本申请的流量计内部设置检测通道,通过文丘里流量检测原理和超声波流量检测器进行结合,二者测得液体流量后进行数据校对,避免检测结果发生较大偏差,有效保障液体流量检测的准确性;
当检测通道内部液体压强过大时,打开联通管,提高流量计主体内部的瞬时流量,避免检测设备和管道产生损坏。
附图说明
图1为本发明的轴侧示意图。
图2为本发明内部结构轴侧示意图。
图3为本发明内部结构主视示意图。
图4为本发明内部结构俯视示意图。
图5为本发明内部结构左视示意图。
图6为本发明图5的A-A剖切结构示意图。
图7为本发明图5的B-B剖切结构示意图。
其中,1、流量计主体,2、连接通道,3、检测段,4、联通管,5、压力计,6、检测通道,7、连接座,8、导向杆,9、辅助弹簧,10、夹紧辊,11、超声波流量检测仪。
具体实施方式
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本方案还包括控制器,控制器的位置由工作人员作业时根据实际情况进行设置,所述的控制器用于控制本方案内的所用的用电器件,包括但不限于传感器、电动机、伸缩杆、水泵、电磁阀、电热丝、热泵、显示屏、电脑输入设备、开关按钮、通信设备、灯、喇叭和麦克风;所述的控制器为英特尔处理器、AMD处理器、PLC控制器、ARM处理器或者单片机,与之配套使用的还包括主板、内存条、储存介质和供电电源,所述的供电电源为市电或锂电池;当具备显示屏时,还具备显示卡。
如图1-图7所示,一种高精度多通道超声波流量计,包括流量计主体1,所述流量计主体1的内部设有检测通道6,所述检测通道6包括两个连接通道2和设置于两个连接通道2之间的检测段3,检测段3直径小于连接通道2直径,所述检测段3的内部设置有流量检测组件;
两个所述连接通道2之间连接有若干个联通管4,联通管4为可闭合软管,位于前侧的所述连接通道2和检测段3均设置有压力计5。
检测通道6即为文丘里管,流量检测组件设置于检测通道6的检测段3内,即文丘里管的喉道位置。
如图1和图2所示,所述检测通道6的外侧设置有辅助组件,所述辅助组件包括连接座7、导向杆8和封闭夹,所述连接座7固定于检测通道6的外壁,导向杆8的一端与连接座7固连,导向杆8的长度方向沿联通管4的长度方向设置,所述封闭夹滑动设置于导向杆8上,封闭夹用于夹紧联通管4,所述导向杆8上设置有辅助弹簧9。
当检测通道6内部水压增大时,水流会涌入联通管4内,推动封闭夹沿联通管4移动,当封闭夹从联通管4上脱开时,联通管4打开,检测段3与多个联通管4的流量之和与连接通道2流量相同。
如图2所示,所述封闭夹包括导向块和与导向块转动连接的两个夹紧辊10,两个夹紧辊10分别夹持于联通管4的两侧时,联通管4为闭合状态,导向块与导向杆8滑动连接;
所述辅助弹簧9与连接座7相连的一端为固定端,辅助弹簧9另一端为活动端,辅助弹簧9的直径由固定端到活动端逐渐减小。
当封闭夹沿联通管4移动时,导向块沿导向杆8移动,导向杆8与联通管4之间的距离逐渐增大。
如图1和图3所示,所述联通管4包括直线段和倾斜段,倾斜段与连接通道2贯通连接,直线段与检测通道6的检测段3平行设置;
连接座7的外端与倾斜段之间的最大距离大于所述导向杆8与直线段之间的最大距离,当封闭夹从直线段脱开时,联通管4呈贯通状态。
若干个所述联通管4的流通量与检测段3的流通量之和与连接通道2的流通量相等。
所述连接通道2垂直截面积为S1,流速为V1,S1V1=Q1;检测段3的垂直截面积为S2,流速为V2,S1V1=S2V2。
所述流量检测组件为超声波流量检测仪11,超声波流量检测器测得检测段3内的液体流量为Q2,Q2=S2V2。
使用方法:
该装置在具体使用时,通过超声波流量检测器对检测段3内部液体流量进行检测,得到流量值Q2;
通过压力机对连接通道2和检测段3内的液体压强进行检测,测得连接通道2内压强为P1,检测段3内的压强为P2,按照文丘里管流量计算公式,S1V1=S2V2=Q1=Q2;
V12/2+P1/ρ=V22/2+P2/ρ;
已知连接通道2的截面积S1和检测段3的截面积S2;
根据前述测得的压强以及连接通道2的截面积S1、检测段3截面积S2,在公式(I)的基础上即可计算得到检测通道6内的流量Q;
再由公式(I)可计算得到连接通道2内部液体流速V1(1);
根据超声波流量检测仪11测算所得V2,在公式(III)的基础上,可得到连接通道2内部液体流速V1(2);
通过控制器设定一定的允许误差值,对V1(1)和V1(2)进行对比,当二者误差小于设定误差值时,表面设备运行良好,可对测算值取平均值,以保障流量计检测的准确性;
当V1(1)和V1(2)二者差值大于设定的误差值时,表面压力计5或超声波流量检测仪11出现故障,需要对设备进行及时检修。
当检测通道6内部液压增大,液体涌入联通管4内部,推动夹紧辊10沿联通管4移动,当夹紧辊10从联通管4上脱开时,此时全部联通管4的截面积与检测段3截面积之和与检测通道6截面积相同,此时V2=V1,即Q=S1V2。
上述具体实施方式仅是本发明的具体个案,本发明的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式的产品形态和式样,任何符合本发明权利要求书的一种高精度多通道超声波流量计且任何相应技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰,皆应落入本发明的专利保护范围。

Claims (7)

1.一种高精度多通道超声波流量计,包括流量计主体(1),其特征在于:所述流量计主体(1)的内部设有检测通道(6),所述检测通道(6)包括两个连接通道(2)和设置于两个连接通道(2)之间的检测段(3),检测段(3)直径小于连接通道(2)直径,所述检测段(3)的内部设置有流量检测组件;
两个所述连接通道(2)之间连接有若干个联通管(4),联通管(4)为可闭合软管,位于前侧的所述连接通道(2)和检测段(3)均设置有压力计(5)。
2.根据权利要求1所述的一种高精度多通道超声波流量计,其特征在于:所述检测通道(6)的外侧设置有辅助组件,所述辅助组件包括连接座(7)、导向杆(8)和封闭夹,所述连接座(7)固定于检测通道(6)的外壁,导向杆(8)的一端与连接座(7)固连,导向杆(8)的长度方向沿联通管(4)的长度方向设置,所述封闭夹滑动设置于导向杆(8)上,封闭夹用于夹紧联通管(4),所述导向杆(8)上设置有辅助弹簧(9)。
3.根据权利要求2所述的一种高精度多通道超声波流量计,其特征在于:所述封闭夹包括导向块和与导向块转动连接的两个夹紧辊(10),两个夹紧辊(10)分别夹持于联通管(4)的两侧时,联通管(4)为闭合状态,导向块与导向杆(8)滑动连接;
所述辅助弹簧(9)与连接座(7)相连的一端为固定端,辅助弹簧(9)另一端为活动端,辅助弹簧(9)的直径由固定端到活动端逐渐减小。
4.根据权利要求2所述的一种高精度多通道超声波流量计,其特征在于:所述联通管(4)包括直线段和倾斜段,倾斜段与连接通道(2)贯通连接,直线段与检测通道(6)的检测段(3)平行设置;
连接座(7)的外端与倾斜段之间的最大距离大于所述导向杆(8)与直线段之间的最大距离,当封闭夹从直线段脱开时,联通管(4)呈贯通状态。
5.根据权利要求1所述的一种高精度多通道超声波流量计,其特征在于:若干个所述联通管(4)的流通量与检测段(3)的流通量之和与连接通道(2)的流通量相等。
6.根据权利要求1所述的一种高精度多通道超声波流量计,其特征在于:所述连接通道(2)垂直截面积为S1,流速为V1,S1V1=Q1;检测段(3)的垂直截面积为S2,流速为V2,S1V1=S2V2。
7.根据权利要求6所述的一种高精度多通道超声波流量计,其特征在于:所述流量检测组件为超声波流量检测仪(11),超声波流量检测器测得检测段(3)内的液体流量为Q2,Q2=S2V2。
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