[發(fā)明專(zhuān)利]流量計(jì)組件、閘門(mén)組件和流動(dòng)測(cè)量方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710407744.9
• 申請(qǐng)日: 2010-08-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107356296A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: D.J.奧格頓;D.V.皮爾遜
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 魯比康研究有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01F1/66
• 分類(lèi)號(hào): G01F1/66;G01F15/00;G01F25/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所11105
• 代理人: 葛飛

本申請(qǐng)是發(fā)明名稱(chēng)為“流量計(jì)組件、閘門(mén)組件和流動(dòng)測(cè)量方法”、申請(qǐng)日為2010年8月18日、申請(qǐng)?zhí)枮?01410186961.6、申請(qǐng)人為魯比康研究有限公司的發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及管路或開(kāi)口通道的聲學(xué)流量計(jì)組件，并且盡管不是專(zhuān)有的，特別涉及檢測(cè)水流的聲學(xué)流量計(jì)組件。本發(fā)明還涉及與聲學(xué)流量計(jì)組件可一起使用的下伸門(mén)葉組件(undershot gate leaf assembly)。

背景技術(shù)

流量計(jì)通常用于測(cè)量埋設(shè)管路和開(kāi)口通道或涵洞內(nèi)的流體的流速。傳輸時(shí)間聲學(xué)流量計(jì)是已制定的測(cè)量技術(shù)。當(dāng)流量計(jì)安裝在地下的管路中時(shí)，維修要求意味著這些流量計(jì)傳統(tǒng)上安裝在埋設(shè)的儀表井內(nèi)，典型地為混凝土箱體結(jié)構(gòu)。該井典型地易于接近，從而技術(shù)人員可接近流量計(jì)的部件。這些維修井的結(jié)構(gòu)和安裝通常占總流量計(jì)安裝成本的很高比例。

當(dāng)超聲波(傳輸時(shí)間)流量計(jì)安裝在開(kāi)口通道和管路中時(shí)，它們典型地安裝為必須安裝的分部件的聚集，然后校準(zhǔn)它們的安裝。這些儀表系統(tǒng)的試運(yùn)行要求精確地測(cè)量每個(gè)變換器之間的通道長(zhǎng)度、測(cè)量通道相對(duì)于裝置流動(dòng)方向的角度以及水位變換器數(shù)據(jù)和其它儀表構(gòu)造參數(shù)。市場(chǎng)上可用的其它聲學(xué)流量計(jì)產(chǎn)品通過(guò)捆綁聲學(xué)變換器在通過(guò)流動(dòng)的管路的內(nèi)外徑周?chē)惭b在場(chǎng)地。在開(kāi)口管道應(yīng)用中，變換器連接到管道的相對(duì)側(cè)壁上。變換器通過(guò)信號(hào)電纜連接到處理器電子裝置。組件必須在野外精確安裝且校準(zhǔn)。為了變換器安裝在管路內(nèi)徑中的安裝，管路必須具有足夠的直徑，從而為了安裝的目的人可安全地接近它。為了變換器安裝在管路外徑的安裝，管路必須在底面上，或者大的混凝土井必須構(gòu)造在管路周?chē)詾榱搜b配和維修傳感器的目的允許人安全地接近該外直徑。

在開(kāi)口通道流量計(jì)應(yīng)用中，流量計(jì)的精度受流量計(jì)環(huán)境的影響。流量計(jì)上游和下游的通道幾何形狀可影響通過(guò)流量計(jì)的流體的速度分布。該速度分布在除了表面外的流量計(jì)內(nèi)的所有點(diǎn)上可測(cè)量。流量計(jì)的地板/側(cè)壁上的流體的速度為零。流量計(jì)內(nèi)設(shè)定高程上的速度是可測(cè)量的，并且這些測(cè)量之間的高程上的速度從測(cè)量的高程速度內(nèi)插。然而，表面流速通常不測(cè)量，從而上位流動(dòng)中的速度分布以潛在的高度不確定性推斷。為了最小化表面流動(dòng)速度中的不確定性，應(yīng)最小化表面速度習(xí)性上的變化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目標(biāo)是降低流量計(jì)安裝的基礎(chǔ)構(gòu)造的成本，從而允許安裝更多的流量計(jì)，這些流量計(jì)提供了更多待收集的數(shù)據(jù)來(lái)查找分布系統(tǒng)損耗。

本發(fā)明的進(jìn)一步目標(biāo)是提供完全限定其自身幾何形狀的流量計(jì)，該流量計(jì)對(duì)其安裝或周?chē)h(huán)境不要求校準(zhǔn)。

在本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)中，提供一種下伸式流動(dòng)閘門(mén)，其影響流動(dòng)形狀，以產(chǎn)生穩(wěn)流的、流線(xiàn)型的和可重復(fù)的流動(dòng)狀況。

本發(fā)明的再一個(gè)目標(biāo)是提供密閉流道中使用的流量計(jì)，其包括閥門(mén)或等同物，但是沒(méi)有被稱(chēng)之為構(gòu)成傳統(tǒng)閥門(mén)的整合部件的那種類(lèi)型的"閥帽(bonnet)"。

考慮到這些目標(biāo)，本發(fā)明提供用于管路或開(kāi)口通道的聲學(xué)流量計(jì)組件，所述組件包括具有預(yù)定幾何形狀的框架，所述框架包括至少一個(gè)使用者可接近的端口，所述至少一個(gè)使用者可接近端口適合于容納可互換的拾音筒盒，其包含至少一個(gè)聲學(xué)變換器以測(cè)量通過(guò)所述框架的流體速度。

優(yōu)選地，聲學(xué)流量計(jì)組件還包括多個(gè)具有相關(guān)拾音筒盒的使用者可接近端口。該使用者可接近端口可設(shè)置在由所述框架形成的矩形或正方形定向的拐角中。優(yōu)選地，一對(duì)拾音筒盒彼此相對(duì)地對(duì)角設(shè)置。

在優(yōu)選實(shí)施例中，每個(gè)拾音筒盒包括多個(gè)聲學(xué)變換器，用于測(cè)量預(yù)定深度上的流動(dòng)。聲學(xué)流量計(jì)組件還可包括中空管，中空管用于連接在管線(xiàn)的任何一端，以決定通過(guò)所述管線(xiàn)的速度。在實(shí)際的實(shí)施例中，每個(gè)變換器設(shè)置在各聲音傳輸管的一端，而另一端開(kāi)口于所述中空管。每個(gè)聲音傳輸管可與各拾音筒盒相關(guān)聯(lián)，并且朝著相關(guān)聯(lián)的面對(duì)的聲音傳輸管呈角度。每個(gè)聲音傳輸管可包含來(lái)自所述中空管的流體。每個(gè)聲音傳輸管可包含靜止的流體，并且不在流體流動(dòng)的通道中。

在進(jìn)一步實(shí)施例中，每個(gè)聲音傳輸管填充有聲學(xué)傳輸材料。該聲學(xué)流量計(jì)組件還可包括所述聲音傳輸管中的流體和流動(dòng)流體之間的邊界界面，所述邊界界面由適當(dāng)聲學(xué)特性的材料形成，以使聲學(xué)信號(hào)的迅速傳輸。傳聲管中的流體也可包含在密封井中，以使該流體將變換器連接到聲音傳輸管的內(nèi)表面。