CN205861137U - 变径两探头时差超声流量测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种变径两探头时差超声流量测量装置，通过在变径筒体上设置双超声波探头，分别对应高速流体和低速流体，可拓宽流速检测范围；目前低流速的超声波流量计的准确度只能达到±2％，本实用新型可以将测量误差做到±1％，并且压力损失更小；通过设置第一快速连接圆箍和第二快速连接圆箍，第一圆管段、圆锥变径收缩段和第二圆管段采用分体式设计，本实用新型的测量装置可以根据不同的流速流体分体或是组装使用，扩大使用范围。

Description

变径两探头时差超声流量测量装置

技术领域

本实用新型涉及超声流量测量装置，尤其涉及一种变径两探头时差超声流量测量装置。

背景技术

超声流量计是通过检测流体流动时对超声束或超声脉冲的作用，以测量体积流量的仪表。这里主要讨论用于测量封闭管道液体流量的超声流量计。

20世纪70年代随着电子技术的发展，性能日益完善的各种型号超声流量计投入市场。有人预言由于超声流量计测量原理是长度与时间两个基本量的结合，其导出量溯源性较好，有可能据此建立流量基准。

封闭管道用超声流量计按测量原理分类有：①传播时间法；②多普勒效应法；③波束偏移法；④相关法；⑤噪声法。其中，用得最多的是传播时间法和多普勒效应法的超声流量计。

声波在流体中传播，顺流方向声波传播速度会增大，逆流方向则减小，同一传播距离就有不同的传播时间。利用传播速度之差与被测流体流速之关系求取流速，称之传播时间法。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种流速检测范围宽、精度高的变径两探头时差超声流量测量装置。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种变径两探头时差超声流量测量装置，其包括变径筒体，所述变径筒体包括第一圆管段、圆锥变径收缩段和第二圆管段，还包括第一超声波探头、第二超声波探头、处理器和显示器，第一超声波探头嵌套在第一圆管段外侧，包括相对设置的第一上换能器和第一下换能器，第二超声波探头嵌套在第二圆管段外侧，包括相对设置的第二上换能器和第二下换能器，其中，

第一上换能器、第一下换能器、第二上换能器和第二下换能器，分别发射和检测超声波信号；

处理器分别与第一上换能器、第一下换能器、第二上换能器和第二下换能器信号连接，测量超声波信号自第一上换能器发出并到达第一下换能器的时间T1，超声波信号自第一下换能器发出并到达第一上换能器的时间T2，测量超声波信号自第二上换能器发出并到达第二下换能器的时间T3，超声波信号自第二下换能器发出并到达第二上换能器的时间T4，根据T1、T2、T3和T4计算流量数据并发送给显示器；

显示器，与处理器信号连接，并显示流量数据。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述第一圆管段直径大于第二圆管段。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述第一超声波探头检测流速范围小于第二超声波探头检测流速范围。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括第一法兰和第二法兰，第一法兰和第二法兰分别固定并密封第一圆管段和第二圆管段与待测管道。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括第一快速连接圆箍和第二快速连接圆箍，第一快速连接圆箍固定并密封第一圆管段和圆锥变径收缩段，第二快速连接圆箍固定并密封圆锥变径收缩段和第二圆管段。

本实用新型的变径两探头时差超声流量测量装置相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)通过在变径筒体上设置双超声波探头，分别对应高速流体和低速流体，可拓宽流速检测范围；

(2)目前低流速的超声波流量计的准确度只能达到±2％，本实用新型可以将测量误差做到±1％，并且压力损失更小；

(3)通过设置第一快速连接圆箍和第二快速连接圆箍，第一圆管段、圆锥变径收缩段和第二圆管段采用分体式设计，本实用新型的测量装置可以根据不同的流速流体分体或是组装使用，扩大使用范围。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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。

图1为本实用新型变径两探头时差超声流量测量装置的正剖视图；

图2为本实用新型变径两探头时差超声流量测量装置的连接关系示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

参照图1，结合图2，本实用新型的变径两探头时差超声流量测量装置，其包括变径筒体1，所述变径筒体1包括第一圆管段11、圆锥变径收缩段12和第二圆管段13。具体的，所述第一圆管段11直径大于第二圆管段13。如此，流体在第一圆管段11内的流速低于第二圆管段13内的流速。具体的，还包括第一法兰14和第二法兰15，第一法兰14和第二法兰15分别固定并密封第一圆管段11和第二圆管段13与待测管道。具体的，还包括第一快速连接圆箍16和第二快速连接圆箍17，第一快速连接圆箍16固定并密封第一圆管段11和圆锥变径收缩段12，第二快速连接圆箍17固定并密封圆锥变径收缩段12和第二圆管段13。

还包括第一超声波探头2、第二超声波探头3、处理器4和显示器5。

第一超声波探头2检测第一圆管段11内的流体流速，其嵌套在第一圆管段11外侧，包括相对设置的第一上换能器21和第一下换能器22，

第二超声波探头3检测第二圆管段13内的流体流速，其嵌套在第二圆管段13外侧，包括相对设置的第二上换能器31和第二下换能器32。

第一上换能器21、第一下换能器22、第二上换能器31和第二下换能器32，分别发射和检测超声波信号。超声波通过第一上换能器21发出，到达第一下换能器22，速度会被流体流速加快，传播时间更短；反之，超声波通过第一下换能器22发出，到达第一上换能器21，速度会被流体流速减慢，传播时间更长。如此，传播时间与流体流速存在线性关系，通过检测测量超声波信号自第一上换能器21发出并到达第一下换能器22的时间T1，超声波信号自第一下换能器22发出并到达第一上换能器21的时间T2，测量超声波信号自第二上换能器31发出并到达第二下换能器32的时间T3，超声波信号自第二下换能器32发出并到达第二上换能器31的时间T4，根据T1、T2、T3和T4计算流体流速，并根据变径筒体1直径计算流量数据。

处理器4分别与第一上换能器21、第一下换能器22、第二上换能器31和第二下换能器32信号连接，并测量所述时间T1、T2、T3和T4，根据T1、T2、T3和T4计算流量数据并发送给显示器5。

显示器5，与处理器4信号连接，并显示流量数据。

具体的，所述第一超声波探头2检测流速范围小于第二超声波探头3检测流速范围。如此，第一超声波探头2对应检测第一圆管段11内的低速流体，第二超声波探头3对应检测第二圆管段12内的高速流体，拓宽检测范围。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种变径两探头时差超声流量测量装置，其包括变径筒体(1)，所述变径筒体(1)包括第一圆管段(11)、圆锥变径收缩段(12)和第二圆管段(13)，其特征在于：还包括第一超声波探头(2)、第二超声波探头(3)、处理器(4)和显示器(5)，第一超声波探头(2)嵌套在第一圆管段(11)外侧，包括相对设置的第一上换能器(21)和第一下换能器(22)，第二超声波探头(3)嵌套在第二圆管段(13)外侧，包括相对设置的第二上换能器(31)和第二下换能器(32)，其中，

第一上换能器(21)、第一下换能器(22)、第二上换能器(31)和第二下换能器(32)，分别发射和检测超声波信号；

处理器(4)分别与第一上换能器(21)、第一下换能器(22)、第二上换能器(31)和第二下换能器(32)信号连接，测量超声波信号自第一上换能器(21)发出并到达第一下换能器(22)的时间T1，超声波信号自第一下换能器(22)发出并到达第一上换能器(21)的时间T2，测量超声波信号自第二上换能器(31)发出并到达第二下换能器(32)的时间T3，超声波信号自第二下换能器(32)发出并到达第二上换能器(31)的时间T4，根据T1、T2、T3和T4计算流量数据并发送给显示器(5)；

显示器(5)，与处理器(4)信号连接，并显示流量数据。

2.如权利要求1所述的变径两探头时差超声流量测量装置，其特征在于：所述第一圆管段(11)直径大于第二圆管段(13)。

3.如权利要求2所述的变径两探头时差超声流量测量装置，其特征在于：所述第一超声波探头(2)检测流速范围小于第二超声波探头(3)检测流速范围。

4.如权利要求1所述的变径两探头时差超声流量测量装置，其特征在于：还包括第一法兰(14)和第二法兰(15)，第一法兰(14)和第二法兰(15)分别固定并密封第一圆管段(11)和第二圆管段(13)与待测管道。

5.如权利要求1所述的变径两探头时差超声流量测量装置，其特征在于：还包括第一快速连接圆箍(16)和第二快速连接圆箍(17)，第一快速连接圆箍(16)固定并密封第一圆管段(11)和圆锥变径收缩段(12)，第二快速连接圆箍(17)固定并密封圆锥变径收缩段(12)和第二圆管段(13)。