[實用新型]插入式超聲波流量計及流量測量系統

有效

• 申請號: 201720845133.8
• 申請日: 2017-07-12
• 公開（公告）號: CN207528277U
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 沈暢;羅勇;劉建東
• 申請（專利權）人: 成都聲立德克技術有限公司
• 主分類號: G01F1/66
• 分類號: G01F1/66;G01F15/18
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 王術蘭

本實用新型提供了一種插入式超聲波流量計及流量測量系統，涉及流量測量計量領域。所述插入式超聲波流量計包括第一插入式傳感器和第二插入式傳感器，第一插入式傳感器上設置有第一超聲波換能器，第二插入式傳感器上設置有第二超聲波換能器，所述第一插入式傳感器和所述第二插入式傳感器分別設置在所述管道的上游和下游，所述第一超聲波換能器和所述第二超聲波換能器相對設置。與現有技術相比，本實用新型提供的插入式超聲波流量計的信號接收能力更強，信道噪聲更小，因此功耗更小可以用電池供電，其還能夠對管道水流低流速及流量進行精確測量。

技術領域

本實用新型涉及流量監測領域，具體而言，涉及一種插入式超聲波流量計及流量測量系統。

背景技術

隨著水資源的日漸潰乏，以及節能減排標準的日益提高，水的精確計量和供水給水的系統高效化管理，已成為當今水行業的急迫任務之一。據統計一般城市平均漏水損失在20-30％左右。這是巨大的資源和能源的損失。為了減少這種損失就需要在輸水管線上加裝流量計，對管網流量和壓力進行實時在線監測。但是，由于大部分管網已經鋪設并運營多年，安裝管段式流量計或水表需要停水，同時還需要切斷現有管段，工程費用較高，因此管段式流量計或水表在實際應用場合受限。

近年來，DMA分區計量方法在城市漏水檢測中受到普遍重視。但是，在實施中，人們發現，隨著管道尺寸的增大，所需管段式流量計或水表的成本也迅速攀升，這就使得城市供排水公司不得不減少表的安裝數量。這就等于是擴大了漏水檢測的分區范圍，從而降低了漏水檢測的效率和精準性。

插入式超聲流量計無需切斷現有管道，也無需停水，可以帶壓安裝，其施工方便、快速。并且，其成本隨管道尺寸變化不大，因此受到廣泛關注。

現有的插入式流量計主要有機械式、電磁式和超聲波式。插入式機械流量計，是指把傳統的機械式流速儀如旋漿流速儀、渦輪流速儀等，用插入的方式安裝在管道內。這類流量計有機械式流量計的共同弱點：易磨損、易堵塞或卡死，始動流量高，精度低等。因此實際應用中局限很大，難以用于精確計量及管網漏水檢測。

插入電磁流量計無轉動部件，維護成本低還可以電池供電。但是，它易受電磁環境及介質導電率的影響，另外由于其低流速測量不夠理想，再加上成本高，因此只有少量使用。

插入超聲波流量計具有無轉動部件，維護成本低的優點。它通常使用一對換能器。其換能器安裝在管道兩側、面對面或者在管道同側相距一定距離。換能器通常與管道內壁齊平或在管內壁附近。因此，在測量時聲波信號需要穿過較長距離，比如一倍到二倍管徑，聲衰減較大，這就要求較強的發射功率，較復雜的弱信號檢測和處理計算，于是，系統功耗一般較大，難以實現電池供電。城市管網在需要安裝流量計的節點處，常常沒有電源。如果流量計不是電池供電，就無法使用。

另外，由于接收信號里的噪聲較強，插入超聲波流量計測量低流速較困難，無法用于漏水檢測。

再者，在安裝過程中，需要根據實際情況調節傳感器相對距離，以便使得接收信號強度達到最佳。因此，系統的零點無法準確地確定，影響測量結果。

綜上所述，目前還沒有一種較好的插入式流量計，能夠既容易安裝又能穩定可靠地工作，既維護成本低又價格適中，同時還能電池供電以及檢測低流速。特別是后兩者對實際應用有很重要的意義。由于輸水管線大部份地方無法或不容易取到市電，流量計的供電成為特別重要的問題。另一方面，漏水在早期都屬于暗漏，其流速較小，但因為輸管網的管徑都較大，相應漏水的水量確不小，這樣，流量計的低流速性能就對漏水檢測很關鍵。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種插入式超聲波流量計及流量測量系統，其能夠有效改善上述問題。

本實用新型的實施例是這樣實現的：