[实用新型]一种超声流量计

说明书

技术领域

本实用新型实施例涉及测量技术，尤其涉及一种超声流量计。

背景技术

超声波在气体和流体的流速测量方面具有广泛的应用，和传统的机械式流量仪表、电磁式流量仪表相比，超声波流量计具有计量精度高、对管径的适应性强、非接触流体、使用方便、易于数字化管理等优点。

目前市面上主要是计量低流速的超声流量计，即流速在60m/s以下的超声流量计，这导致在火炬气、高压缩气管线场合下由于气体流速过高(通常达到100m/s以上)而很难使用超声流量计；传统的高速气体计量仪表因存在压力损失、具有可动部件等劣势，使得计量的精度较低，其应用也极大的受到了限制。

实用新型内容

本实用新型提供一种超声高压流量计，以提高超声流量计的计量量程，能够较好的解决高速流量的精确计量且又同时能满足低速流量的精确计量。

本实用新型的实施例提供了一种超声流量计，包括：测量管；位于所述测量管的管壁上的一个超声发射换能器，用于发射超声信号；位于所述测量管的管壁上的至少两个超声接收换能器，用于接收所述超声发射换能器发射的超声信号。

进一步地，所述超声发射换能器和所述超声接收换能器相对设置，且分别位于所述测量管的中心轴两侧的侧壁上。

进一步地，所述超声发射换能器和所述超声接收换能器位于所述测量管的中心轴同一侧的侧壁上。

进一步地，沿所述测量管中的介质流向方向，所述超声接收换能器位于所述超声发射换能器的下游。

进一步地，所述超声流量计还包括：处理装置；所述处理装置与所述超声发射换能器以及所述至少两个超声接收换能器连接，并根据如下公式计算所述测量管中的介质的流速：

其中，V为所述测量管中的介质的流速，L₂为所述超声发射换能器与第一超声接收换能器之间的超声信号传输路径长度，t₂为超声信号从所述超声发射换能器传播到所述第一超声接收换能器的时间，L₃为所述超声发射换能器与第二超声接收换能器之间的超声信号传输路径长度，t₃为超声信号从所述超声发射换能器传播到所述第二超声接收换能器的时间，A为所述超声发射换能器与第一超声接收换能器之间的超声信号传输方向与所述测量管中的介质流向方向的夹角，B为所述超声发射换能器与第二超声接收换能器之间的超声信号传输方向与所述测量管中的介质流向方向的夹角；所述第一超声接收换能器以及所述第二超声接收换能器为位于所述测量管的管壁上的任意两个所述超声接收换能器。

进一步地，所述超声发射换能器发射的超声信号经所述测量管的第一内壁反射点反射后被第一超声接收换能器接收；所述超声发射换能器发射的超声信号经所述测量管的第二内壁反射点反射后被第二超声接收换能器接收；所述第一超声接收换能器以及所述第二超声接收换能器为位于所述测量管的管壁上的任意两个所述超声接收换能器；

还包括：处理装置；

所述处理装置与所述超声发射换能器以及所述至少两个超声接收换能器连接，并根据如下公式计算所述测量管中的介质的流速：

其中，V为所述测量管中的介质的流速，L₂为所述超声发射换能器与第一超声接收换能器之间的超声信号传输路径长度，t₂为超声信号从所述超声发射换能器传播到所述第一超声接收换能器的时间，L₃为所述超声发射换能器与第二超声接收换能器之间的超声信号传输路径长度，t₃为超声信号从所述超声发射换能器传播到所述第二超声接收换能器的时间，A为所述超声发射换能器与所述第一内壁反射点之间的超声信号传输方向与所述测量管中的介质流向方向的夹角，B为所述超声发射换能器与所述第二内壁反射点之间的超声信号传输方向与所述测量管中的介质流向方向的夹角。

进一步地，所述超声发射换能器和所述超声接收换能器设置在所述流量管的内壁或外壁。

进一步地，所述测量管的形状包括圆柱形管或方形管。

进一步地，沿所述测量管中的介质流向方向，前两个所述超声接收换能器为所述第一超声接收换能器以及所述第二超声接收换能器。

进一步地，沿所述测量管中的介质流向方向，最后两个所述超声接收换能器为所述第一超声接收换能器以及所述第二超声接收换能器。