[发明专利]降噪整流结构及其构成的超声波流量计

说明书

技术领域

本发明涉及气体计量设备技术领域，具体而言，涉及降噪整流结构及其构成的超声波流量计。

背景技术

超声波流量计是以“速度差法”为原理，测量圆管内流体流量的仪表。它采用了先进的多脉冲技术、信号数字化处理技术及纠错技术，使流量仪表更能适应工业现场的环境，计量更方便、经济、准确。产品达到国内外先进水平，可广泛应用于石油、化工、冶金、电力、给排水等领域。超声波流量计是流体计量发展的大趋势。

超声波流量计是一种非接触式仪表，它既可以测量大管径的介质流量也可以用于不易接触和观察的介质的测量。超声波流量计在使用时需要采集数据信号，所以信号的稳定对它测量的精度就有很大影响，所以他存在一个缺点：气体流动的时候会经过多个弯头、变径、过滤器等容易改变气流方向的流体时，就会产生旋转、运动不规则的气流将会影响信号采集，导致测量精度差。故要求超声波流量计前后分别有至少10D和5D的直管段，当经过一定比例的前后直管段时，气流会按照同管段同一方向流动，逐步校正成规则气流，达到计量准确的目的。然而，超声波流量计前后采用足够长的直管段固然有助于信号采集，但是有时候为了减小超声波流量计的安装体积，往往通过在直管段上加设整流板，从而可以一定程度缩短超声波流量计前后直管段。现有技术中采用普通整流板的超声波流量计达不到理想的整流效果，整流效果不好容易出现计时误差，很难获取到稳定的信号。

发明内容

本发明的主要目的在于提供降噪整流结构及其构成的超声波流量计，以解决现有技术中超声波流量计难以获取稳定信号的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种降噪整流结构，包括管结构，所述管结构内部设有一级多孔结构、二级多孔结构，所述一级多孔结构为泡沫金属构成的多孔结构，所述二级多孔结构为由蜂窝铝芯构成的多孔结构。上述通过一级降噪整流结构能够实现降噪的同时对进入的气体进行预先整流，二级整流结构能够对预先整流之后的气体进行再次整流，在上述特定结构条件下能够实现先降噪整流，后再次整流的效果，并且能够完全替代现有超声波流量计前后设置的直管段，大大缩小了超声波流量计的安装体积，消除了现有技术中超声波流量计存在的计时误差，从而解决其信号漂移的问题，有效地将气体流量测量相对误差控制在1％以内。泡沫状孔孔径小，能够实现小孔降噪，并对气流起到一定整流效果，但是气体通过小孔后的流向是不一致的，整流效果还达不到理想的效果；蜂窝状气孔较规则，对整流效果好，将上述两者结合，能够达到理想的降噪整流效果，在孔径上泡沫状孔的孔径自然小于蜂窝状气孔的孔径，考虑到本发明在安装空间上越小越好，上述一级降噪整流结构与二级整流结构在设置位置上安装紧凑，两者可以紧贴设置。

进一步地，一级多孔结构的孔径为1-5mm，壁厚为10-15mm。所述一级多孔结构为泡沫金属构成的多孔结构。泡沫金属气孔率能够达到90％以上，是具有一定强度和刚度的多孔金属。含有泡沫状气孔的金属材料与一般烧结多孔金属相比，泡沫金属的气孔率更高孔隙直径可达至毫米级。考虑防锈，我们选择了泡沫铜、泡沫铝、泡沫镍来进行测试泡沫铝及其合金质轻，具有吸音、隔热、减振、吸收冲击能和电磁波等特性。

进一步地，所述一级多孔结构可以为泡沫铜、泡沫铝、泡沫镍中的一种泡沫金属构成的多孔结构。所述二级多孔结构为蜂窝铝芯。铝蜂窝芯是由多层铝箔粘合，叠压，然后拉伸展开成规则的正六边形蜂窝芯子。铝蜂窝芯具有尖锐、清晰的孔壁，没有毛刺，适合高质量的芯对面材的粘接及其它用途。蜂窝板芯层为六边形铝蜂窝结构，相互牵制的密集蜂窝有如许多小工字梁，可分散承担来自面板方向的压力，使板受力均匀，保证了面板在较大面积时仍能保持很高的平整度。另外，空心蜂窝还能大大减弱板体的热膨胀性。铝蜂窝芯材的供货形式分为铝蜂窝叠块、铝蜂窝芯条及拉伸后的铝蜂窝芯块。

进一步地，所述二级多孔结构的孔径为4-10mm，壁厚为15-30mm。

进一步地，所述管结构的内壁设有一周供二级整流结构安装的台阶结构，所述一级降噪整流结构通过压紧结构将二级整流结构压紧于台阶结构处。

进一步地，所述压紧结构包括压板以及固定压板的螺栓结构。

进一步地，所述一级多孔结构与所述二级多孔结构紧挨设置。

为了实现上述目的，本发明还提供了一种由上述降噪整流结构构成的超声波流量计，包括超声波流量计主体以及设置于超声波流量计主体进气口处的降噪整流结构，所述降噪整流结构采用上述降噪整流结构。