[实用新型]一种超声波流量计

说明书

本实用新型属于流量监测技术领域，具体涉及一种超声波流量计。包括流体腔、超声波传感器和数据和数据采集处理装置；流体腔为贯通的长管，管道两端由圆形的管道向管道中心压缩变形成一个长方形管道；超声波传感器设置于流体腔内的长方形管道侧壁上，且和数据采集处理装置数据连接。当气流通过时，从圆形的管道压缩变形成经过一个长方形管道，流通面积缩小，采用这种方式可以有效提高超声波传感器的精度和测量范围，并且大大缩短对前、后直管段长度的要求；在前直气管长度为为2倍管道直径，后直气管长度为1倍管道直径的条件下，流量计的准确精度可达到1±%。

技术领域

本实用新型属于流量监测技术领域，具体涉及一种超声波流量计。

背景技术

超声波流量计是通过检测流体流动对超声束(或超声脉冲)的作用以测量流量的仪表。

现有超声波流量计是采用圆形直通管，超声波传感器按一定角度安装在两侧，一个顺向发射脉冲，另一个接受，并记录时间t₁，然后反向发射脉冲，另一个再接收并记录时间t₂，然后两个时间相减获得时间差t。当管道气体静止，即无流量时，t＝0，当有流量时，声波传送的速度与气流流动相关，正向和反向的时间不一样，t就是一个与管道气体流速相关的量，将t按一定的数学模型转换成流速即可实现流量的测量。

然而这种采用直通圆形管道的方法。进行流量测量时，对前直管道要求很高，即在超声波传感器的前后必须保持一定长度的直管段。前直管段一般要大于30D(D为圆管内径)以上，后直管段要大于10倍以上。才能达到±1％的准确度和相关的重复性要求，这样超声波流量计现场安装条件很高，这就很大程度上限制了流量计的使用。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种检测精度高的超声波流量计。

本实用新型所提供的超声波流量计，包括流体腔1、超声波传感器2和数据采集处理装置3；

所述流体腔1为贯通的长管，管道两端由圆形的管道向管道中心区压缩变形成一段长方形管道；

所述超声波传感器2设置于流体腔1内的长方形管道侧壁上，且和数据采集处理装置3数据连接；

所述数据采集处理装置3能接收并处理超声波传感器2的测量信号，并反馈出来。

本实用新型中，所述流体腔1内腔截面的矩形面积为圆形面积40％～80％；矩形宽高比例为1:(1～10)。

本实用新型中，所述超声波传感器2有两个，分别作为发射端和接收端，设置于长方形管道的相对的两个面上，两个超声波传感器2的端头相对。

本实用新型中，所述超声波传感器2的超声发射方向和流体腔1长度方向呈20°～60°夹角，即使两个超声波传感器2在气体流动方向上形成对角的一前一后，能形成更精确的流量测量。

本实用新型中，管道两端由圆形的管道压缩变形成长方形管道的一段，作为变化过渡区5，该变化过渡区5中，矩形两条相对边为一组，共两组(即长边一组和短边一组)；其中至少一组中，管口的圆形边到对应位置的矩形的直边之间，形成一个中心截面外边沿为斜线的过渡面，该斜线共两条，相对称，两条斜线的夹角定义为锥角β(如图3所示)；该锥角β为20°～65°，优选为26°～56°。在该设定角度范围内，能保证气流进入内腔中间段4时，气流压力的损失小且平稳，干扰噪声小，从而保证了超声波传感器2测量的准确性。

本实用新型中，所述流体腔1的两端的圆形开口处，还设有整流网，用于使进入流体腔1的气流的流场更均匀，以此获得更加稳定的测量数据。

本实用新型中，所述流体腔1中还设有温度探测器和压力探测器，且同数据采集处理装置3连接。

本实用新型中，所述数据采集处理装置3上设有显示检测数据的显示设备，如液晶显示屏。