[發明專利]降噪整流結構及其構成的超聲波流量計

在審

• 申請號: 201710297781.9
• 申請日: 2017-04-29
• 公開（公告）號: CN107014450A
• 公開（公告）日: 2017-08-04
• 發明（設計）人: 向勇;劉亭利;陳剛;吳偉
• 申請（專利權）人: 成都倫慈儀表有限公司
• 主分類號: G01F1/66
• 分類號: G01F1/66
• 代理公司: 成都宏順專利代理事務所(普通合伙)51227
• 代理人: 王睿

技術領域

本發明涉及氣體計量設備技術領域，具體而言，涉及降噪整流結構及其構成的超聲波流量計。

背景技術

超聲波流量計是以“速度差法”為原理，測量圓管內流體流量的儀表。它采用了先進的多脈沖技術、信號數字化處理技術及糾錯技術，使流量儀表更能適應工業現場的環境，計量更方便、經濟、準確。產品達到國內外先進水平，可廣泛應用于石油、化工、冶金、電力、給排水等領域。超聲波流量計是流體計量發展的大趨勢。

超聲波流量計是一種非接觸式儀表，它既可以測量大管徑的介質流量也可以用于不易接觸和觀察的介質的測量。超聲波流量計在使用時需要采集數據信號，所以信號的穩定對它測量的精度就有很大影響，所以他存在一個缺點：氣體流動的時候會經過多個彎頭、變徑、過濾器等容易改變氣流方向的流體時，就會產生旋轉、運動不規則的氣流將會影響信號采集，導致測量精度差。故要求超聲波流量計前后分別有至少10D和5D的直管段，當經過一定比例的前后直管段時，氣流會按照同管段同一方向流動，逐步校正成規則氣流，達到計量準確的目的。然而，超聲波流量計前后采用足夠長的直管段固然有助于信號采集，但是有時候為了減小超聲波流量計的安裝體積，往往通過在直管段上加設整流板，從而可以一定程度縮短超聲波流量計前后直管段。現有技術中采用普通整流板的超聲波流量計達不到理想的整流效果，整流效果不好容易出現計時誤差，很難獲取到穩定的信號。

發明內容

本發明的主要目的在于提供降噪整流結構及其構成的超聲波流量計，以解決現有技術中超聲波流量計難以獲取穩定信號的問題。

為了實現上述目的，本發明提供了一種降噪整流結構，包括管結構，所述管結構內部設有一級多孔結構、二級多孔結構，所述一級多孔結構為泡沫金屬構成的多孔結構，所述二級多孔結構為由蜂窩鋁芯構成的多孔結構。上述通過一級降噪整流結構能夠實現降噪的同時對進入的氣體進行預先整流，二級整流結構能夠對預先整流之后的氣體進行再次整流，在上述特定結構條件下能夠實現先降噪整流，后再次整流的效果，并且能夠完全替代現有超聲波流量計前后設置的直管段，大大縮小了超聲波流量計的安裝體積，消除了現有技術中超聲波流量計存在的計時誤差，從而解決其信號漂移的問題，有效地將氣體流量測量相對誤差控制在1％以內。泡沫狀孔孔徑小，能夠實現小孔降噪，并對氣流起到一定整流效果，但是氣體通過小孔后的流向是不一致的，整流效果還達不到理想的效果；蜂窩狀氣孔較規則，對整流效果好，將上述兩者結合，能夠達到理想的降噪整流效果，在孔徑上泡沫狀孔的孔徑自然小于蜂窩狀氣孔的孔徑，考慮到本發明在安裝空間上越小越好，上述一級降噪整流結構與二級整流結構在設置位置上安裝緊湊，兩者可以緊貼設置。

進一步地，一級多孔結構的孔徑為1-5mm，壁厚為10-15mm。所述一級多孔結構為泡沫金屬構成的多孔結構。泡沫金屬氣孔率能夠達到90％以上，是具有一定強度和剛度的多孔金屬。含有泡沫狀氣孔的金屬材料與一般燒結多孔金屬相比，泡沫金屬的氣孔率更高孔隙直徑可達至毫米級。考慮防銹，我們選擇了泡沫銅、泡沫鋁、泡沫鎳來進行測試泡沫鋁及其合金質輕，具有吸音、隔熱、減振、吸收沖擊能和電磁波等特性。

進一步地，所述一級多孔結構可以為泡沫銅、泡沫鋁、泡沫鎳中的一種泡沫金屬構成的多孔結構。所述二級多孔結構為蜂窩鋁芯。鋁蜂窩芯是由多層鋁箔粘合，疊壓，然后拉伸展開成規則的正六邊形蜂窩芯子。鋁蜂窩芯具有尖銳、清晰的孔壁，沒有毛刺，適合高質量的芯對面材的粘接及其它用途。蜂窩板芯層為六邊形鋁蜂窩結構，相互牽制的密集蜂窩有如許多小工字梁，可分散承擔來自面板方向的壓力，使板受力均勻，保證了面板在較大面積時仍能保持很高的平整度。另外，空心蜂窩還能大大減弱板體的熱膨脹性。鋁蜂窩芯材的供貨形式分為鋁蜂窩疊塊、鋁蜂窩芯條及拉伸后的鋁蜂窩芯塊。

進一步地，所述二級多孔結構的孔徑為4-10mm，壁厚為15-30mm。

進一步地，所述管結構的內壁設有一周供二級整流結構安裝的臺階結構，所述一級降噪整流結構通過壓緊結構將二級整流結構壓緊于臺階結構處。

進一步地，所述壓緊結構包括壓板以及固定壓板的螺栓結構。

進一步地，所述一級多孔結構與所述二級多孔結構緊挨設置。

為了實現上述目的，本發明還提供了一種由上述降噪整流結構構成的超聲波流量計，包括超聲波流量計主體以及設置于超聲波流量計主體進氣口處的降噪整流結構，所述降噪整流結構采用上述降噪整流結構。