[发明专利]一种管道式超声波瓦斯流量测定仪及测定方法

说明书

本发明涉及一种管道式超声波瓦斯流量测定仪及测定方法，所述测定仪包括导流管、显示屏、第一流量传感器、第二流量传感器、温度传感器和微处理器，所述显示器上设有集成电路板、电池和充电数据共用串口，所述电池为瓦斯流量测定仪提供电源支持，所述集成电路板内置MAX35104时间数字转换芯片，所述导流管两端设置法兰盘，导流管通过法兰盘分别与瓦斯抽采管连接，贯通瓦斯抽采管，所述第一流量传感器与第二流量传感器之间的连线与导流管轴线呈一定夹角θ，本发明管道式超声波瓦斯流量测定仪可长时间测量抽采管道中气体的流量，安装方便、测量准确，相比以往利用差压原理测量流量的仪器，不会对管道中的气体形成阻碍，不影响正常抽采。

技术领域

本发明涉及煤层瓦斯抽采基础参数测定技术领域，特别是涉及一种管道式超声波瓦斯流量测定仪及测定方法。

背景技术

瓦斯抽采管路的流量测定是预抽效果检验的基础数据，煤矿井下瓦斯抽采管路流量检测主要采用孔板流量计、皮托管流量计、V锥流量计、涡街流量计等方法，普遍存在低流速条件下测量精度低、准确性差的问题，此外大多数流量测定大多数是基于差压原理，会对抽采管路形成一定的阻碍，增加管路的阻力，为了解决瓦斯抽采管路的流量测定问题，本申请提供一种管道式超声波瓦斯流量测定仪及测定方法，本申请的瓦斯流量测定仪不会对管道中的气体形成阻碍，不影响正常抽采。

发明内容

针对当前瓦斯抽采管路流量测定对抽采管路产生阻碍，增加管路的阻力这一技术问题，本发明提供一种管道式超声波瓦斯流量测定仪及测定方法。

一种管道式超声波瓦斯流量测定仪，所述测定仪包括导流管、显示屏、第一流量传感器、第二流量传感器、温度传感器和微处理器，所述显示器上设有集成电路板、电池和充电数据共用串口，所述电池为瓦斯流量测定仪提供电源支持，所述集成电路板内置时间数字转换芯片，所述第一流量传感器和第二流量传感器与时间数字转换芯片连接，所述微处理器与时间数字转换芯片通信连接，所述导流管两端设置法兰盘，导流管通过法兰盘分别与瓦斯抽采管连接，贯通瓦斯抽采管，所述第一流量传感器、第二流量传感器和温度传感器设置在导流管内，所述第一流量传感器和第二流量传感器内置有超声波收发两用换能器，第一流量传感器设置在导流管内瓦斯流入端，第二流量传感器设置在导流管内瓦斯流出端，所述第一流量传感器与第二流量传感器之间的连线与导流管轴线呈一定夹角θ。

进一步地，所述的时间数字转换芯片为MAX35104时间数字转换芯片。

进一步地，所述测定仪具有独立的存储单元。

进一步地，所述测定仪具有唯一的地址编码。

进一步地，所述测定仪还包括手持仪，所述手持仪与瓦斯流量测定仪通讯连接，可以采集测定仪中存储的数据。

进一步地，所述导流管的直径与瓦斯抽采管直径相同。

一种采用管道式超声波瓦斯流量测定仪的测定方法，所述测定方法包括以下步骤：

步骤1、安装瓦斯流量测定仪，在需要测定流量的瓦斯抽采管上安装所述管道式超声波瓦斯流量测定仪，通过所述汇流管上的法兰盘与瓦斯抽采管相连接，在瓦斯抽采管和法兰盘接触位置设置垫圈；

步骤2、运行瓦斯流量测定仪，点击显示器屏幕上的开始，开始测定管路中气体的流量，显示器实时显示气体流量上，若要查看一段时间内的累计流量，通过屏幕输入时间段，得到这一段时间内的累计流量，获取抽采管道中的瓦斯流量，具体包括计算步骤如下：

步骤2.1、获取管道中气体的传播速度，计算公式如下：

式中，V为管道中气体的传播速度；t_AB为顺流时超声波的传播时间；t_BA为逆流时超声波的传播时间；θ为声道与管道轴线的夹角；

步骤2.2、根据管道中气体的传播速度，获取瞬时体积流量：