[发明专利]超声波流量计

权利要求书

1.一种超声波流量测量系统，包括：

-流动管，所述流动管用于待确定其流速的流体；

-设置在所述流动管外侧的至少两个超声换能器电路，其中，所述至少两个超声换能器电路中的至少一个超声换能器电路包括超声波发射器，所述超声波发射器被布置成在发射阶段发射超声波信号以通过所述流体，并且其中，所述至少两个超声换能器电路中的至少另一个超声换能器电路包括超声波接收器，所述超声波接收器被布置成在接收阶段接收被发射的超声波信号；

-至少一个接收电路，所述至少一个接收电路被布置成用于在所述接收阶段读取所述超声波接收器；以及

-控制装置，所述控制装置连接到所述至少两个超声换能器电路和所述至少一个接收电路；

其特征在于，

-所述流量测量系统包括设置在所述流动管的外护套上的超声波阻尼层，其中，所述超声波阻尼层被设置成使得其包围所述流动管的外护套并且与所述超声波发射器和所述超声波接收器接触；以及

-声音在所述流动管的材料中的速度超过声音在所述超声波阻尼层的材料中的速度，

-至少所述超声波发射器包括环形振荡器，所述环形振荡器被设置成与所述流动管的外护套声学接触，以及

-包围所述超声换能器的阻尼层的壁厚或径向厚度至少等于所述流动管的半径。

2.如权利要求1所述的超声波流量测量系统，其中，在使用所述超声波流量测量系统时，声音在所述超声波阻尼层的材料中的速度超过声音在待确定其流速的所述流体中的速度。

3.如权利要求1所述的超声波流量测量系统，其中，被定义为在所述超声波发射器和所述超声波接收器之间的纵向距离的、所述换能器的间隔与所述流动管的外直径的比值在1：1至2000：1的范围内。

4.如权利要求1所述的超声波流量测量系统，其中，所述超声波发射器和所述超声波接收器中的每一个是如下超声换能器：所述超声换能器被布置成用于在其相应的发射阶段中发射超声波信号以通过所述流体，并且用于在其相应的接收阶段接收来自另一超声换能器的发射信号。

5.如权利要求1所述的超声波流量测量系统，其中，声音在所述流动管的材料中的速度大于2000m/s。

6.如权利要求1所述的超声波流量测量系统，其中，声音在所述超声波阻尼层的材料中的速度大于1000m/s。

7.如权利要求1所述的超声波流量测量系统，其中，所述超声波阻尼层的径向厚度大于所述流动管的外半径。

8.如权利要求7所述的超声波流量测量系统，其中，所述超声波阻尼层的径向厚度大于所述流动管的外半径和所述超声波发射器或所述超声波接收器的径向厚度的总和。

9.如权利要求1所述的超声波流量测量系统，其中，所述超声波阻尼层由固化的环氧树脂制成。

10.如权利要求9所述的超声波流量测量系统，其中，所述环氧树脂是通过均聚或是通过选自由以下项所组成的组的环氧硬化剂而被固化：胺、酸酐、酚以及硫醇。

11.如权利要求9或10所述的超声波流量测量系统，其中，所述流动管、所述超声波发射器和所述超声波接收器的装配件以及所述超声换能器电路的至少一部分完全模制在所述环氧树脂或环氧树脂复合材料中。

12.如权利要求9或者10所述的超声波流量测量系统，其中，所述环氧树脂通过热固化而被固化。

13.如权利要求3所述的超声波流量测量系统，其中，所述比值在4：1至400：1的范围内。

14.如权利要求5所述的超声波流量测量系统，其中，所述声音在所述流动管的材料中的速度大于2500m/s。