[发明专利]超声流量计

说明书

技术领域

本发明涉及一种超声流量计，更详细地说，涉及测量直径较小的管道内部流体的流量的超声流量计，本发明提供的流量计安装到与家庭用天然气供应管道类似的管道上。

背景技术

现如今使用流体的产业领域已经不胜枚举，比如为每个家庭和产业现场提供水的自来水管道和为其排出污水的下水管道，为每个家庭供应天然气的天然气管道，还有钢铁、化学领域的冷却水循环管道等都属于该领域。在这些产业领域中，如何适当地调节管道内流体的流量并进行管理已经成为了一项重要的课题。 在需要严格管理流体的产业现场，一般都会在管道上安装超声流量计，以此来测量管道内部流体的流量。

现有的测量方法为，在自来水管道或下水管道、冷却水管道等直径大的管道1上，如图1所示安装两只相对的超声换能器2，通过两只超声换能器2之间传递超声波所需的时间差来计算。

但是在家庭天然气供应管道等直径小的管道中使用图1所示的方法时，超声波的传递路径就会变得过于短小。由于超声流量计的时间测量分辨率(sensitivity)是有限制的，像这样超声波传递路径过于短小时，测量的流速及流量的准确度也就会下降了。

解决问题时，现有方法针对直径小的管道使用的是如图2所示的将超声波在管道1内部表面多次反射，以延长超声波的传递路径的方法。但是管道1的直径过小会提高对超声波的弯曲角度及反射角度的要求，像这样将超声波在管道1内部进行多次反射时，超声换能器之间接收超声波时将会发生错位，导致计算的流速及流量出现问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超声流量计，对现有超声流量计的结构作出了改善，能够正确测量流体的流速及流量。

为了实现发明目的，提出一种超声流量计，所述的超声流量计包括：

一个测量管40，所述测量管40具有第1管段10,沿着一个方向延伸，第一管段10的一个端头连通到测量管40的管道1上；第2管段20,沿着与第1管段交叉的方向延伸，第2管段的一个端头和第1管段的另一端头连接；第3管段30,沿着与第2管段20交叉的方向延伸，第3管段30的一个端头和第2管段的另一端头连接，第3管段30的另一端头连接到测量管40的管道1上，第一管段10、第2管段20和第3管段30形成一个连通的形式；所述测量管40还配备有第1反射面41和第2反射面42，所述第1反射面41在第1管段10和第2管段20连接处形成平面，将沿着第1管段纵向传递的超声波向第2管段横向反射；所述第2反射面在第2管段和第3管段连接处形成平面，将沿着第2管段横向传递的超声波向第3管段纵向反射；

第1超声换能器50，用以在第1管段10的一个端头向其他端头传递超声波；

第2超声换能器60，用以在第3管段30的一个端头向其他端头传递超声波；

控制部，测量从第1超声换能器50输出超声波的时间点开始，一直到此超声波依次经过第1反射面41及第2反射面42反射后，被第2超声换能器60接收的时间点为止所需要的第1所需时间，以及从第2超声换能器42输出超声波的时间点开始，一直到此超声波依次经过第2反射面42及第1反射面41的反射后，被第1超声换能器50接收的时间点为止所需要的第2所需时间，通过第1所需时间和第2所需时间的时间差计算测量管道内部流体的流速及流量。

所述第1超声换能器41安装在第1管段10的上端头，向第1管段10的另一端头发送超声波；所述第2超声换能器42安装在第3管段30的上端头，向第3管段30的另一端头发送超声波。

所述第1管段10和第2管段20直角交叉，第1管段20和第3管段30相对并排设置。

在本发明中，所述测量管260还包括：

第4管段240，所述第4管段240的一个端头与第1管段210的一个端头相通，另一端头连通到管道1上；

第5管段250，所述第5管段250的一个端头和第3管段230的一个端头相通，另一端头连通到管道1上；

第3反射面263，所述第3反射面263是在第1管段210和第4管段240连接处形成的平面；

第4反射面264，所述第4反射面264是在第3管段230和第5管段250连接处形成的平面；

所述第1超声换能器270与第4管段240连接，向第3反射面263输出超声波；

所述第2超声换能器280与第5管段250连接，向第4反射面264输出超声波。