[实用新型]一种超声波反射聚束结构及超声波流量测量装置

说明书

本实用新型公开了一种超声波反射聚束结构及超声波流量测量装置。一种用于气体流量测量的超声波反射聚束结构，其特征是：所述超声波反射聚束结构的反射面为抛物柱面反射面或为圆弧柱面反射面。本实用新型通过采用抛物柱面反射面或圆弧柱面反射面，可对在气流通道横截面内的超声波束进行能量聚集，而在气体通道的流向剖面内并不聚束，即将其回旋立体方向图转变成扇形波束立体方向图，在提高接收信号信噪比的同时，保证了大流及恶劣环境下的全程流量测量精度和稳定性。

技术领域

本实用新型涉及一种用于气体流量测量的超声波反射聚束结构，属于超声波流量测量技术领域。本实用新型还涉及一种采用上述的超声波反射聚束结构的超声波流量测量装置。

背景技术

目前，超声波气体流量测量反射装置的主要结构形式有平面反射面、凹弧反射面和内凹椭圆反射面三种。平面反射面是最常用的结构形式，其优点是结构简单，其缺点是不具备聚束功能。凹弧反射面和内凹椭圆反射面在气流纵向和横向均具有聚束功能，由于横向也具有聚束功能，在大流量状态下，由于波束主向沿气流方向偏移，易引起反射波束的主向偏离接收换能器，导致接收信号的减小，使其信噪比降低，影响其测量精度及稳定性。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本实用新型提供了一种结构简单、能够提高测量精度及稳定性的用于气体流量测量的超声波反射聚束结构。

本实用新型是通过如下技术方案来实现的：一种用于气体流量测量的超声波反射聚束结构，其特征是：所述超声波反射聚束结构的反射面为抛物柱面反射面或为圆弧柱面反射面。

本实用新型中，抛物柱面反射面或圆弧柱面反射面的超声波反射聚束结构，具有扇形波束聚束功能，可有效地将气流通道横截面内的超声波能量进行聚集，以减小该平面内的波束宽度，使其反射能量尽可能的聚集到接收换能器上，增强接收信号幅度，而在气流通道的流向剖面内并不对波束进行聚集，即仍然具有相对较宽的波束，从而避免大流量状态下，由于其波束主向沿气流方向偏移，引起反射波束的主向偏离接收换能器，导致接收信号的减小，使其信噪比降低，影响其测量精度及稳定性。

本实用新型还提供了一种采用上述的超声波反射聚束结构的用于气体流量测量的超声波流量测量装置，其采用的技术方案是：一种用于气体流量测量的超声波流量测量装置，包括壳体、设置在壳体上的上游换能器和下游换能器，设置在壳体内的超声波反射装置，其特征是：所述超声波反射装置为超声波反射聚束结构，所述超声波反射聚束结构的反射面为抛物柱面反射面或为圆弧柱面反射面。

进一步的，为对气流进行导向，以提高测量精度，所述壳体的横截面为矩形，所述壳体的气体入口内设置有气体入口导流片，所述壳体的气体出口内设置有气体出口导流片，所述壳体内在所述气体入口导流片和所述气体出口导流片外侧设置有纵向贯通的矩形导流片，所述气体入口导流片、所述气体出口导流片、所述矩形导流片之间形成有气流通道。

进一步的，所述超声波反射聚束结构设置在与所述上游换能器和下游换能器相对的壳体的内壁上，形成V型声路结构。

进一步的，所述超声波反射聚束结构的反射面为抛物柱面反射面，所述抛物柱面反射面的焦线延长线与上游换能器和下游换能器的相位中心重合，上游换能器和下游换能器相对于所述抛物柱面反射面的纵向位置对称设置。

进一步的，所述超声波反射聚束结构的反射面为圆弧柱面反射面，所述圆弧柱面反射面的轴线延长线与上游换能器和下游换能器的相位中心重合，上游换能器和下游换能器相对于所述圆弧柱面反射面的纵向位置对称设置。

进一步的，在与所述上游换能器和下游换能器同侧的壳体的内壁上及在与所述上游换能器和下游换能器相对的壳体的内壁上分别设置有所述超声波反射聚束结构，形成W型声路结构。

进一步的，设置在与所述上游换能器和下游换能器相对的壳体的内壁上的所述超声波反射聚束结构为一体制出的一个或为独立的两个。