[實用新型]一種基于超聲波的流體測量裝置

有效

• 申請號: 202020351698.2
• 申請日: 2020-03-19
• 公開（公告）號: CN211878014U
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 王剛
• 申請（專利權）人: 南京匯云儀表設備有限公司
• 主分類號: G01P5/24
• 分類號: G01P5/24;G01F1/66;G01F15/02;G01P1/00
• 代理公司: 南京常青藤知識產權代理有限公司 32286
• 代理人: 金迪

本實用新型公開一種基于超聲波的流體測量裝置，包括測量管段，測量管段頂部兩端向內分別設有測量裝置，測量裝置包括超聲波換能器、殼體和調節把手，超聲波換能器上固定連接調節把手并設于殼體內；測量管段兩端分別固定連接有導流管段且中心處設有導流錐；測量管段下等距設有多個插孔，測量管段底部分別設有多個反射裝置，反射裝置插入插孔與測量管段固定連接；測量管段內豎直設有兩個分隔板且內部嵌有兩組加熱絲；測量管段頂部設有控制模塊且下部設有多個溫度傳感器，超聲波換能器、加熱絲、溫度傳感器均與控制模塊電性連接，本實用新型可使用不同核心算法提高測量精度，兼容不同管徑流體測量，適用范圍廣。

技術領域

本實用新型涉及一種基于超聲波的流體測量裝置，用于測量流體的流速和流量。

背景技術

目前的超聲波流體測量裝置一般由超聲波換能器、測量管段、電子線路和控制系統四部分組成，超聲波換能器將電能轉換為超聲波能量，接收換能器接收到超聲波信號，經電子線路放大并轉換為電信號，供顯示和計算，實現流量的檢測。

市面上的超聲波流體測量裝置中，換能器傾斜并管口相對設于測量管段兩端，超聲波聲程較短，采用傳播速度差法測量時對控制系統中計時精度要求很高，受流體溫度影響較大且測量管段易形成漩渦，影響聲速變化，進而影響測量精度；針對不同管徑的流體測量，為改變聲程長度，一般采用Z形、V形、X形和W形，但只適用于單一類型管徑，兼容性較低；采用單片機為核心處理系統，但單片機速度受限，只能進行簡單算法處理，如計數等，無法滿足諸如相關法、多普勒法等多種測量算法，無法從核心技術上大幅度改善測量精度。

發明內容

為解決上述問題，本實用新型的目的是提供一種基于超聲波的流體測量裝置，設有多種傳播聲程，增設分流、溫控等功能，提高測量精度和兼容性。

本實用新型采用的技術方案是：

一種基于超聲波的流體測量裝置，包括測量管段，所述測量管段頂部兩端向內分別設有測量裝置，所述測量裝置包括超聲波換能器、殼體和調節把手，所述超聲波換能器上固定連接所述調節把手并設于所述殼體內，通過旋轉所述調節把手，調節超聲波入射角度，便于通過不同傳播聲程，兼容不同管徑的測量裝置；所述測量管段兩端分別固定連接有導流管段且中心處設有導流錐，流體通過所述導流錐向所述導流管段邊緣分流；所述測量管段下等距設有多個插孔，所述測量管段底部分別設有多個反射裝置，所述反射裝置插入所述插孔與所述測量管段固定連接；所述測量管段內豎直設有兩個分隔板且內部嵌有兩組加熱絲，避免流體漩渦的形成；所述測量管段頂部設有控制模塊且下部設有多個溫度傳感器，所述溫度傳感器分別設于兩個所述分隔板之間和所述分隔板與所述測量管段內壁之間，便于所述測量管道內保持恒溫，降低溫度影響測量精度，所述超聲波換能器、所述加熱絲、所述溫度傳感器均與所述控制模塊電性連接。

優先地，所述插孔數量為10個且呈兩行五列排列，所述超聲波換能器與所述反射裝置形成的入射角分別為90°、60°、45°，分別匹配U形、W形、V形傳播聲程，提高測量兼容性，且便于所述計算模塊精確計算，提高測量精度。

優先地，所述反射裝置包括反射鏡和支柱，所述反射鏡固定設于所述支柱上，最外側所述反射鏡與所述測量管段內壁形成45°夾角，中部所述反射鏡與所述測量管段內壁平行，配合形成不同形狀聲程，提高測量兼容性，所述測量管段頂部中心貼設有反射鏡，便于使用W形聲程時反射超聲波，延長聲程。

優先地，所述控制模塊包括測量模塊、計算模塊、時間模塊、顯示屏，所述時間模塊包括定時模塊和計時模塊，所述測量模塊包括所述溫度傳感器和所述超聲波換能器。

優先地，所述計算模塊采用DSP數字信號處理模塊，便于進行數字濾波、插值運算、相關運算等算法的精確計算，提高測量精度。

優先地，所述導流錐呈四棱錐體且尖角分別朝向所述測量管段兩端開口處，減小水流阻力，避免漩渦形成影響聲速傳播。