[发明专利]四声道超声波热量表

说明书

技术领域

本发明涉及一种超声波热量表，尤其涉及一种四声道超声波热量表。

背景技术

常见多声道的声道布置方式是比较简单的均分平行或者沿圆周分布集中交叉到轴线上一点，就是把圆管的截面在直径方向上等分，声道之间的距离为DN/（n+1），这种布置方式不符合流体流动的特点，对于安装环境不好的场合适应能力不好，尤其是上游存在较多的弯头、阀门等阻力件的情况下，测量腔内的流速分布发生畸变，导致测量精度有明显的下降，效果不好。

发明内容

本发明的目的是提供一种测量精度和稳定性高、对流体适应性优良的四声道超声波热量表。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的四声道超声波热量表，包括管体，所述管体的壁上设有八个安装口，每个安装口分别安装有超声波换能器，八个超声波换能器两两相对分别构成一个声道，四个声道中每两个声道的轴线相互平行、长度相等并对称分布在所述管体的轴线的两侧，且两个声道的轴线距所述管体的轴线的距离相等。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的四声道超声波热量表，由于管体的壁上设有八个安装口，每个安装口分别安装有超声波换能器，八个超声波换能器两两相对分别构成一个声道，四个声道中每两个声道的轴线相互平行、长度相等并对称分布在所述管体的轴线的两侧，且两个声道的轴线距所述管体的轴线的距离相等，这样就可以大大减轻与流量计配套的计算仪对测量误差的修正难度，使得最终计量结果更准确；另外由于超声波传播路径经过管体横截面的不同部位，这样最终测到的流速实际是管体横截面不同位置流速的加权平均值，更加接近实际平均流速，使得测量结果更准确也更稳定。同时本设计提供了分析计算的功能，即使流速分布发生偏移、畸变也能满足热量表流量计的精度要求，提高了超声波热量表对不同来流的适应性、稳定性，降低了安装要求。

附图说明

图1a为本发明实施例一的四声道超声波热量表的侧面结构示意图；

图1b为本发明实施例一的四声道超声波热量表的端面结构示意图；

图2a为本发明实施例二的四声道超声波热量表的侧面结构示意图；

图2b为本发明实施例二的四声道超声波热量表的端面结构示意图；

图3a为本发明实施例三的四声道超声波热量表的侧面结构示意图；

图3b为本发明实施例三的四声道超声波热量表的端面结构示意图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。

本发明的四声道超声波热量表，其较佳的具体实施方式是：

包括管体，所述管体的壁上设有八个安装口，每个安装口分别安装有超声波换能器，八个超声波换能器两两相对分别构成一个声道，四个声道中每两个声道的轴线相互平行、长度相等并对称分布在所述管体的轴线的两侧，且两个声道的轴线距所述管体的轴线的距离相等。

从所述管体的端面看，每个换能器凸入管道内腔1/3～1/4。

所述安装口处的管体上焊接有换能器安装座，所述超声波换能器与所述换能器安装座之间同轴安装。

所述管体的两端分别装有法兰，所述管体的内径小于所述法兰的口部直径。

所述法兰自口部向内设有锥度缩径。

本发明的四声道超声波热量表，将换能器布置在符合流场速度分布规律的截面上，这样就可以大大减轻与流量计配套的计算仪对测量误差的修正难度，使得最终计量结果更准确；另外由于超声波传播路径经过管体横截面的不同部位，这样最终测到的流速实际是管体横截面不同位置流速的加权平均值，更加接近实际平均流速，使得测量结果更准确也更稳定。同时通过分析计算的功能，即使流速分布发生偏移、畸变也能满足热量表流量计的精度要求，提高了超声波热量表对不同来流的适应性、稳定性，降低了安装要求。

声道之间的距离两两相等，符合流体力学的函数关系，换能器与管体之间形成的凹坑体积与换能器凸出管体内壁体积达到平衡，满足产生的扰流作用较小，同时气泡不会留存在换能器表面，对计量精度不产生负面影响。

换能器安装座经过精密加工后，插在管体上焊接，工艺简单、成本低，保证每个声道的长度、角度一致。

为了提高测量范围，提升小流量的测量精度，将管件上换能器安装部位的内径缩小，以提高小流量时的流速，配合电子线路的计时以提高测量精度。同时兼顾管体的压损，法兰口部与缩径处采用锥度过渡连接。