[发明专利]一种超声波测流装置及其超声波测流管

说明书

本发明公开了一种超声波测流装置及其超声波测流管，该超声波测流管包括具有流通孔的管体，所述管体上设置有第一探头安装孔和第二探头安装孔，二者沿轴向间隔设置；所述流通孔包括进口段、过渡段和测量段，所述测量段包括两个平行反射平面，所述测量段与所述进口段通过所述过渡段平缓连接；本发明中的进口段与测量段通过过渡段平缓过渡，这样在水流的方向上管截面变化很小，而且结构稳定，对水流的影响很小，对测量的精度的影响也很小，大大提高了超声波测量精度且可靠性比较高。

技术领域

本发明涉及超声波测量技术领域，特别涉及一种超声波测流装置及其超声波测流管。

背景技术

超声波计量是利用超声波在流动介质中顺流和逆流传播时间差，来计算出介质的流动速度。因为超声波传输的速度较快，这意味着小口径的超声波测流装置每个测量周期都较非常短，甚至只有皮秒级，这样给计量芯片的计时造成了很大的障碍，进一步影响测量精度。故对于小口径的管段，通常都是采用多重反射的方式来延长超声波的传输路径。

目前通常使用的超声波测量仪器主要包括以下方式：

第一种，管段上设置有探头A和探头B，管内部设置有两个弹片反射超声波，在两个探头之间的水流形成超声波回路，从而完成水流速度的测量。该方式需要在连接管内部镶嵌一套反射装置，缺点是1.反射装置需要单独组装；2.有水阻，会消耗供水的动能；3.测量通道位于两个反射片之间，该区域水流受到了一定的遮挡，不具备典型性，故影响测量的准确性；4.两个反射面总有一面是背着水流的方向，这样背水面的反射面容易造成沉积物。

第二种，与第一种方式不同的是，该方式中在管段内部加工两处间隔设置的抛物面反射超声波，从而在探头和水流之间形成回路来测量水速。该方式抛物面加工复杂，无法加工；并且抛物面是一个凹坑，长期使用后容易积聚水垢，影响测量精度。另外抛物面容易对超声波的反射波造成集聚，从而影响超声波的接受信号的处理，导致测量可靠性差。

第三种，管段内部中间段完全做成内部做成方形，用方形内面完成超声波的反射。该方式中内孔为方形加工困难；该结构包括中间方孔和两头圆孔，圆形截面面积和方形的截面面积变化太大，必然造成变径后的水流的不稳定，因此计量数据不稳定也是必然的；此外，外圆内方的截面相较于圆环状的截面，其壁厚的不均匀程度加大，拐角处容易造成应力集中，在管段受到外力作用时容易开裂(如冻裂)。

因此，如何提供一种测量精度高的超声波测流装置，是本领域内技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供了测量精度高的超声波测流管。此外，本发明还提供了具有上述超声波测流管的超声波侧流装置。

本发明提供一种超声波测流管，包括具有流通孔的管体，所述管体上设置有第一探头安装孔和第二探头安装孔，二者沿轴向间隔设置；所述流通孔包括进口段、过渡段和测量段，所述测量段包括两个平行反射平面，所述测量段与所述进口段通过所述过渡段平缓连接。

本发明中的进口段与测量段通过过渡段平缓过渡，这样在水流的方向上管截面变化很小，而且结构稳定，对水流的影响很小，对测量的精度的影响也很小，大大提高了超声波测量精度且可靠性比较高。

可选的，所述测量段的横截面为鼓型，两所述反射平面通过等径弧形面连接，所述弧形面的直径大于两所述反射平面之间的距离，并且所述弧形面的直径与所述进口段的直径相同，所述过渡段连接所述反射平面和与其相应的所述进口段的弧段。

可选的，所述反射平面距离所述弧形面的最大高度范围为1.0至1.8mm；

或者/和，所述反射平面的长度为15mm至25mm

可选的，还包括出口段，所述出口段与所述测量段通过渐扩段平缓过渡连接，所述渐扩段的内径由内向外逐渐增大。

可选的，所述第一探头安装孔和所述第二探头安装孔分别开设于两所述反射平面。