[發明專利]一種多聲路超聲測流管段體

在審

• 申請號: 201910904019.1
• 申請日: 2019-09-24
• 公開（公告）號: CN110530439A
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發明（設計）人: 張繼川;張力新;朱向娜;李德海;馮憲奎;張勇;嚴學智;杜長征
• 申請（專利權）人: 匯中儀表股份有限公司
• 主分類號: G01F1/66
• 分類號: G01F1/66;G01F15/00;G01K17/00
• 代理公司: 13106 唐山順誠專利事務所(普通合伙)
• 代理人: 于文順<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明涉及一種多聲路超聲測流管段體，屬于超聲測流技術領域。技術方案是：傳感器安裝座設置在管段體上，傳感器安裝孔設置在傳感器安裝座內，超聲傳感器設置在傳感器安裝孔內；多個上游側超聲傳感器與多個下游側超聲傳感器相互匹配，發射和接收超聲波，形成多個超聲測量聲路，對每個超聲測量聲路的信號都進行處理，最后得出管段體內的流量值；形成的超聲測量聲路數大于等于該管段體上超聲傳感器數量總和。本發明大大減少了超聲傳感器的數量，更有利于提高測量精度。

技術領域

本發明涉及一種多聲路超聲測流管段體，包括超聲流量計(含液體及氣體流量計)、超聲水表和超聲熱量表等，屬于超聲測流技術領域。

背景技術

目前，超聲測流設備主要包括超聲水表、超聲熱量表和超聲流量計(含液體及氣體流量計)，是通過設置在管段體上的超聲傳感器相互匹配發射和接收超聲信號，實現對管段體內的流量進行測量。為了適應現場復雜的流態工況及追求高精度測量要求，已有技術的唯一的辦法就是增加聲路的數量，將測量儀表由單聲路測量變為多聲路測量。由于聲路數量與超聲傳感器的數量的比例關系是1:2，聲路數量越多，超聲測流設備上所布置的超聲傳感器也越多。因此，已有技術存在的問題是：為了追求高精度測量，不斷的增加有效聲路數，這樣超聲傳感器的數量也成比例的增加，由于一個超聲測流設備上所布置的超聲傳感器數量眾多，眾多的超聲傳感器均需要布置在同一個管段體上，使得布置超聲傳感器的管段體本身結構也越來越復雜，加工精度也越來越嚴格，生產成本越來越高，對于超聲測流設備的組裝要求也越來越高，難度越來越大；并且聲路數量是受管段體的管徑限制的，在超聲傳感器尺寸不變的情況下，如果管段體口徑較小，在小口徑的測流設備上無法實現更多有效聲路的測量。

發明內容

本發明目的是提供一種多聲路超聲測流管段體，改變超聲傳感器與聲路數的恒定比例關系，實現了同一管段體上有效聲路數大于等于該管段體上超聲傳感器數量總和，大大減少了超聲傳感器的數量，使得小口徑上也可以實現更多聲路的測量，解決已有技術存在的上述技術問題。

本發明的技術方案是：

一種多聲路超聲測流管段體，包含管段體、傳感器安裝座、超聲傳感器和傳感器安裝孔；傳感器安裝座設置在管段體上，傳感器安裝孔設置在傳感器安裝座內，超聲傳感器設置在傳感器安裝孔內；超聲傳感器按在管段體上的布置位置分為上游側超聲傳感器和下游側超聲傳感器；上游側超聲傳感器的數量與下游側超聲傳感器的數量相等，多個上游側超聲傳感器布置在管段體的同一截面上，多個下游側超聲傳感器布置在管段體的同一截面上；將管段體上每個超聲傳感器簡化為一個點，多個上游側超聲傳感器沿管段體圓周順序用直線連接，形成一個正多邊形A；多個下游側超聲傳感器也沿管段體圓周順序連接后也形成一個與正多邊形A相同的正多邊形B，兩個多邊形以管段體中心為軸線同軸布置，正多邊形A和正多邊形B相互平行，以管段體中心軸線為轉軸進行旋轉，一個上游側超聲傳感器在其波束寬度范圍內與至少兩個下游側超聲傳感器匹配，一個下游側超聲傳感器在其波束寬度范圍內與至少兩個上游側超聲傳感器匹配，多個上游側超聲傳感器與多個下游側超聲傳感器相互匹配，發射和接收超聲波，形成多個超聲測量聲路，對每個超聲測量聲路的信號都進行處理，最后得出管段體內的流量值；形成的超聲測量聲路數大于等于該管段體上超聲傳感器數量總和。

本發明的一種實施方式：正多邊形A和正多邊形B，兩個多邊形以管段體中心為軸線同軸布置，正多邊形A和正多邊形B相互平行，以管段體中心軸線為轉軸進行旋轉。

所述旋轉，即：完全相同的正多邊形A和正多邊形B沿管段體中心軸線平移后，正多邊形B相對于正多邊形A沿管段體徑向進行旋轉，該旋轉以管段體中心軸線為轉軸進行。

旋轉分為兩種情況：

1、所述正多邊形B旋轉的距離為正多邊形B邊長的一半，即：正多邊形A的某一點（超聲傳感器）位于對應的正多邊形B兩點連線的中線上；這樣，形成的所有超聲測量聲路路徑長度相等，便于實際檢測和軟件處理。