[发明专利]双声道超声波热量表

说明书

技术领域

本发明涉及一种超声波热量表，尤其涉及一种双声道超声波热量表。

背景技术

大口径超声波热量表一般有单声道和多声道之分。

国内的大口径超声波热量表通常是以单声道为主，单声道的主要缺点是要求流量计测量腔内的流体符合稳定流、理想流的要求，一旦流场的速度分布发生偏移或不规则，导致测量精度大大下降而不能正常使用。

其它多声道的声道布置方式是比较简单的均分，就是把圆管的截面在直径方向上平均分成三等分，声道的位置距离轴线为0.167DN，这种布置方式不符合流体流动的特点，对于安装环境不好的场合适应能力不好，测量精度没有明显的改善，效果不好。

发明内容

本发明的目的是提供一种测量精度和稳定性高、对流体适应性优良的双声道超声波热量表。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的双声道超声波热量表，包括管体，所述管体的壁上设有四个安装口，每个安装口分别安装有一个超声波换能器，四个超声波换能器两两相对，分别构成一个声道，两个声道的轴线相互平行、长度相等并对称分布在所述管体的轴线的两侧，且两个声道的轴线距所述管体的轴线的距离相等。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的双声道超声波热量表，由于管体的壁上设有四个安装口，每个安装口分别安装有一个超声波换能器，四个超声波换能器两两相对，分别构成一个声道，两个声道的轴线相互平行、长度相等并对称分布在所述管体的轴线的两侧，且两个声道的轴线距所述管体的轴线的距离相等，这样换能器基本布置在流场速度很接近管内横截面上水流速度的平均流速位置上，可以大大减轻与流量计配套的计算仪对测量误差的修正难度，使得最终计量结果更准确；另外由于超声波传播路径经过管体横截面的不同部位，这样最终测到的流速实际是管体横截面不同位置流速的加权平均值，更加接近实际平均流速，使得测量结果更准确也更稳定。经过与传统模式的双声道表进行对比试验，未经修正原始测量精度大大优于均分的双声道表，同时流场的流速在此点的分布上更平坦，即使流速分布发生偏移也能满足热量表流量计的精度要求，提高了超声波热量表对不同来流的适应性，降低了安装要求。

附图说明

图1a为本发明的双声道超声波热量表的侧面结构示意图；

图1b为本发明的双声道超声波热量表的端面结构示意图；

图2a为本发明的双声道超声波热量表的理论声道端面布局示意图；

图2b为本发明的双声道超声波热量表的理论声道侧面布局示意图；

图3为本发明与现有技术对比试验结果误差曲线图。

图中：

1、换能器安装座，2、超声波换能器组件，3、O型密封圈，4、换能器压紧盖，5、管体，6、法兰，A、第一个超声波换能器，B、第二个超声波换能器，C、第三个超声波换能器，D、第四个超声波换能器；

表示现有技术中均分布局的误差曲线，●表示本发明布局的误差曲线。

具体实施方式

下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。

本发明的双声道超声波热量表，其较佳的具体实施方式是：

包括管体，所述管体的壁上设有四个安装口，每个安装口分别安装有一个超声波换能器，四个超声波换能器两两相对，分别构成一个声道，两个声道的轴线相互平行、长度相等并对称分布在所述管体的轴线的两侧，且两个声道的轴线距所述管体的轴线的距离相等。

两个声道的轴线与所述管体的轴线的夹角小于90度。

从所述管体的端面看，每个超声波换能器凸入所述管道内腔1/4至1/3。

所述安装口处的管体上焊接有换能器安装座，所述超声波换能器装于所述换能器安装座内。

所述超声波换能器与所述换能器安装座之间设有密封圈，所述换能器安装座的外口装有法兰。

所述密封圈为O型圈。

所述管体的两端分别装有法兰，所述管体的内径小于所述法兰的口部直径。符合提升流速和电子线路的要求。

所述法兰自口部向内设有锥度缩径，符合流体流动的要求，降低压损。

所述测量腔的直径小于通径，配合电子电路的需要，按合理的面积比缩小测量腔的直径，同时保证在常用流量下压损小于15KPa。可以扩展量程比，拓展小流量测量的精度，采用缩径设计，可以提高测量腔内的流速，压损控制在标准规定的范围内。