[發(fā)明專利]用于測量管道中的流體的流量特性的設(shè)備和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010236111.4
• 申請日: 2010-07-21
• 公開（公告）號(hào): CN102135441A
• 公開（公告）日: 2011-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 阿爾然·斯泰豪沃
• 申請（專利權(quán)）人: 埃爾斯特股份有限公司
• 主分類號(hào): G01F1/66
• 分類號(hào): G01F1/66
• 代理公司: 北京銀龍知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜

1.一種用于確定管道中的流體的流量特性特別是流速的設(shè)備，所述設(shè)備包括管道體(110)、限定第一渦旋感測聲波路徑(120)的第一對超聲波變換器(116，118)、限定第二渦旋感測聲波路徑(126)的第二對超聲波變換器(122，124)、限定第三渦旋感測聲波路徑(136)的第三對超聲波變換器(128，130)、限定第四渦旋感測聲波路徑(138)的第四對超聲波變換器(132，134)，

沿著管道體(110)壁(114)上的第一線和第二線設(shè)置第一對和第二對超聲波變換器(116，118；122，124)，第一和第二線平行于管道軸并且位于管道體(110)的同側(cè)，從軸向方向看第一和第二渦旋感測聲波路徑(120，126)分別具有順時(shí)針方向和逆時(shí)針方向的取向，沿著平行于管道軸的管道體(110)壁(114)上的第三線和第四線設(shè)置第三對和第四對超聲波變換器(128，130；132，134)，從軸向方向看第三和第四渦旋感測聲波路徑(136，138)分別具有順時(shí)針方向和逆時(shí)針方向的取向，第三和第四線位于管道體(110)的同側(cè)并且關(guān)于第一和第二線切線地交錯(cuò)，在管道體(110)的軸向方向上相隔布置每一對變換器中的變換器(116，118；122，124；128，130；132，134)，聲波路徑(120，126，136，138)在管道體(110)的軸向方向上延伸，其中，變換器(116，118；122，124；128，130；132，134)能夠單獨(dú)用作發(fā)射機(jī)和接收機(jī)以沿著各自的聲波路徑發(fā)送超聲波和接收超聲波，

所述設(shè)備還包括用于測量所發(fā)送的超聲波的通行時(shí)間并用于根據(jù)所測量的通行時(shí)間確定流量特性的部件(142，144)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述第一和第二線位于相同的位置，所述第三和第四線位于相同的位置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其中，所述第一和第二線在直徑上與所述第三和第四線相對。

4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中，成對的第一和第二聲波路徑(120，126)對稱于成對的第三和第四聲波路徑(136，138)。

5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中，渦旋感測聲波路徑(120，126，136，138)包括等邊三角形聲波路徑。

6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中，將成對路徑中的多個(gè)變換器組合成單個(gè)的多面變換器。

7.一種測量管道中的流體的流量特性特別是流速的方法，該方法包括通過沿著第一、第二、第三和第四渦旋感測聲波路徑(120，126，136，138)以相對方向發(fā)送和接收超聲波，測量所發(fā)送的超聲波的通行時(shí)間并根據(jù)所測量的通行時(shí)間確定流量特性，特別是流速和/或吞吐量，

所述聲波路徑(120，126，136，138)在相關(guān)的多對超聲波變換器(116，118；122，124；128，130；132，134)之間的管道的軸向方向上延伸，在管道的軸向方向上相隔布置每一對變換器中的變換器(116，118；122，124；128，130；132，134)，沿著管道壁上的第一線和第二線設(shè)置第一對和第二對超聲波變換器中的超聲波變換器(116，118；122，124)，第一和第二線平行于管道軸并且位于管道的同側(cè)，從軸向方向看第一和第二渦旋感測聲波路徑(120，126)具有順時(shí)針方向和逆時(shí)針方向的取向，第三對超聲波變換器(128，130)限定第三渦旋感測聲波路徑(136)，第四對超聲波變換器(132，134)限定第四渦旋感測聲波路徑(138)，沿著平行于管道軸的管道壁上的第三線和第四線設(shè)置第三對和第四對超聲波變換器中的超聲波變換器(128，130；132，134)，從軸向方向看第三和第四渦旋感測聲波路徑(136，138)分別具有順時(shí)針方向和逆時(shí)針方向的取向，第三和第四線位于管道的同側(cè)并且關(guān)于第一和第二線切線地交錯(cuò)，在管道的軸向方向上相隔布置每一對變換器中的變換器(116，118；122，124；128，130；132，134)，聲波路徑(120，126，136，138)在管道的軸向方向上延伸，其中，變換器(116，118；122，124；128，130；132，134)能夠單獨(dú)用作發(fā)射機(jī)和接收機(jī)以沿著各自的聲波路徑發(fā)送超聲波和接收超聲波。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，渦旋感測聲波路徑(120，126，136，138)包括等邊三角形聲波路徑。

9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其中，在上行和下行方向上沿著聲波路徑發(fā)送所述聲波，各個(gè)變換器交替地用作發(fā)射機(jī)和接收機(jī)。