[发明专利]双通道法超声流量计时间差检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种超声流量计的检测装置，特别是超声流量计的流速测量检测装置，使用该装置可以对超声流量计的时间差及流速测量准确性进行检测、校准。

背景技术

时差法超声流量计是近年来技术发展迅速的一种速度式流量测量仪表，其被广泛应用于天然气流量、水电站流量、河道流量、污水流量等计量领域，其计量准确性备受关注。

超声流量计被广泛用于流量测量领域，特别是在大口径水流量(如水电站)、天然气流量以及明渠流量测量等方面，已成为主要测量手段。流量计的准确度往是使用者最为关心的技术指标。在现有技术中，如专利CN1389711A公开了一种标定装置，其可进行流量计的时间差标定，该装置包括一个“T”形的封闭液槽，将流量计超声波发射探头及2个接收探头分别安装在液槽的3个端口处，液槽的中心位置装有超声波的反射透镜，使由发射探头发出的超声波各约50％分别透射、反射到2个接收探头，2个接收探头的位置可调整，使超声波到2个接收探头的行程不同，从而产生时间差，该装置还包含有一个标定控制电路，其核心为一个三刀双掷开关，用来控制切换发射探头与接收探头。但该装置在使用上存在一定的局限性：(1)声路长度难以准确测量。标准时间差是由声道长度差值计算得到，由于通常需要检测的时间差非常小，达到微秒量级，因此要求长度的测量准确度需要达到0.1mm，甚至0.01mm，但该装置中在探头安装好后是无法直接对声路长度进行直接测量的，而由反射形成的折线声路长度测量难度更大；(2)其利用反射与透射将超声信号分成2路，但由于信号强度减少一半，可能会造成有些流量计无法接收到信号；(3)通用性受限，由于探头要密封在液槽端口上，不同厂家、不同型号的探头大小、材质可能会不同，需要重新设计端口机械结构；其标定控制电路需已知超声流量计上、下游探头发送规则，否则无法实现对发射、接收端的切换控制，而每个流量计生产企业均有自己的发送规则，不尽相同。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中检测装置的局限性，形成一套可广泛适用于现有超声流量计产品的通用型流速模拟检测装置，该装置可进行量值溯源，且具有较高的计量准确性。

本发明提供了一种双通道法超声流量计时间差检测装置，其包括：一待测超声流量计；

与该待测超声超声流量计的一端连接的第一信号分离模块，与该待测超声超声流量计的另一端连接的第二信号分离模块；位于第一信号分离模块与第二信号分离模块之间设置在液体容器中的第一换能器、第二换能器、第三换能器、第四换能器；其特征在于：所述第一换能器与所述第二换能器位于第一通道，所述第三换能器与所述第四换能器位于第二通道。

其中，所述第一通道为正向传播通道，所述第二通道为逆向传播通道。

其中，在所述液体容器中进一步包括有定位装置，其用于对四个换能器进行安装和定位。

其中，所述定位装置为滑轨系统，该滑轨系统包括一条轨道和两个可滑动组件。

其中，所述第一换能器发射超声信号，所述第二换能器接收该超声信号；所述第三换能器发射超声信号，所述第四换能器接收该超声信号。

其中，从第一换能器到第二换能器的超声传播距离与第三换能器到第四换能器的超声传播距离不同。

其中，换能器通过紧固件固定到可滑动组件上。

其中，所述第一信号分离模块与所述第二信号分离模块的信号发送和接收为独立的通道。

其中，所述定位装置位于所述液液体容器中，在所述液体容器中具有液体介质，所述液体介质具有预定的流速。

本发明的检测装置中带有可固定超声换能器的可滑动组件的滑轨系统2条，在每条滑轨上，2个可滑动组件间的距离在滑轨范围内可调；信号分离模块能够使超声波信号发射信号及接收信号单向导通。

在超声流量计的声道上安装上的2对超声换能器均平行对准，同一声道上的两个换能器的中心位于同一个轴线上，保证超声波传输声道的水平，形成双通道，通过信号分离模块控制超声流量计正向传输信号和逆向传输信号分别通过独立的传输通道，滑轨系统可调整2个通道的声路长度，对声路长度之间设置一个差值，使超声波正向传输和逆向传输产生时间差，流量计将产生流速信号，通过几何方法可准确测得声路长度并计算得到理论时间差(及流速)，从而实现流量计流速检测。