[发明专利]一种超声波液体流量测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及液体流量检测技术领域，尤其涉及一种超声波流体流量测量装置。

背景技术

目前，在暖气用户端口的超声波液体流量测量装置中，测量直管的内壁面是光滑面，如图2所示，在测量直管的前、后两端头处，各有一个超声波发射接收器的超声波探头，两个超声波发射接收器的的超声波探头在测量直管内，呈轴向相向布置，并相隔一段规定距离，同时互为发射和接收对方的超声波主声束。一个探头发射的超声波主声束经过测量直管的轴向到达另外一个探头接收，超声波主声束顺流和逆流传播存在时间差，通过测量时间差就可以计算出该测量直管内暖气供热水的流量值。这种形状构造的超声波流量测量装置的不利技术问题是：一是由于在其中一个超声波探头发出的主声束周边，仍带有少量的发散波，并以圆锥台形状向前发射，这些发散波不免有部分被射在光滑面的管腔内壁面上，并经反射和衍射后又被对面的另一个超声波探头所吸收，而这些双向的发散波，其发散波的声程与主声束的声程不同，发散波和主声束对时间差的测量存在影响，所以发散波就会影响流体流量的测量精度。二是由于供暖水中不免有些杂质，时间久了会在测量直管的管腔内壁下面上沉积，这会就将呈“0”型的 管腔改变成了呈“D”型的管腔，虽然从“0”型管腔到“D”型管腔所变化的量很小，但发散波经过此杂质沉积处所产生的反射波或衍射波，与先前调试设定好的波型会有差异，加上测量直管的内壁面是光滑面，就会出现测量直管内壁光洁度的差异，把反射变成漫反射，这些都会影响测量仪的精度。中国专利公开号102116777A，公开日2011年7月6日，公开了一种有压管道液体流动速度及液体流量的超声波测量方法，该超声波测量方法的特点是采用双向同时测量法消除超声波在不同液体里传播速度的变化对测量精度的误差影响；测量方法的步骤：1)同时测量各声路的Ti1、Ti2；2)计算各声路上的线平均流速：3)将各声路上的流速对测量断面进行积分，即可得到通过测量断面的流量。不足之处在于，这种液体流量的超声波测量方法，一是在两个超声波探头的主声束周边有大量的双向发散波，该双向发散波会影响流体流量的测量精度。二是时间久了水中杂质会沉积在测量直管的下管腔内壁面上，让0型的管腔变成了D型的管腔，发散波经过D型管腔所产生的反射波或衍射波，与发散波经过0型管腔所产生的反射波或衍射波调试设定好的波型会有差异，再加上测量直管的内壁面是光滑面，就会出现测量直管内壁光洁度的差异，把反射变成漫反射，这些都会影响测量仪的精度。

发明内容

本发明的目的是为解决现有技术的光滑内壁式测量直管的一个超声波探头的主声束周边产生的发散波，该发散波会有一部分被射在光滑面的管腔内壁面上，并经反射和衍射后又被对面的另一个超声波 探头所吸收，而这些被吸收的发散波会影响流体流量的测量精度问题，以及现有技术的光滑内壁式测量直管时间久了会在测量直管的下管腔内壁面上形成沉积物，沉积物让0型的管腔变成了D型的管腔，发散波经过D型管腔所产生的反射波或衍射波波形与最初经过0型管腔所产生的反射波或衍射波波形之间是有波形差异的，再加上测量直管的内壁面是光滑面，杂质就会出现测量直管内壁光洁度的差异，把反射变成了漫反射，沉积物出现的波形差异以及漫反射也会影响流体流量的测量精度问题，提供一种能改变主声束周边发散波的反射和衍射传播方向，减小发散波被超声波探头吸收，并能够堆放一定量沉积物，不会产生漫反射，进而能大大提高流体流量测量精度的一种超声波流体流量测量装置。

本发明为达到上述目的所采用的具体技术方案是：