專利名稱：時(shí)差法超聲波氣體流量計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于氣體流量測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種時(shí)差法超聲波氣體流量計(jì)。
背景技術(shù)：
超聲波流量測(cè)量技術(shù)是一種利用超聲波信號(hào)在流體中傳播時(shí)流體的流速信息來測(cè)量流體流量的測(cè)量技術(shù)，它具有非接觸式測(cè)量、測(cè)量精度高、測(cè)量范圍寬、安裝維護(hù)方便等特點(diǎn)。根據(jù)對(duì)信號(hào)檢測(cè)的原理，目前時(shí)差法超聲波流量檢測(cè)裝置大致可分為時(shí)差法、頻差法、波束偏移法、多普勒法等類型，其中應(yīng)用最廣泛的基于時(shí)差法的流量檢測(cè)裝置。事實(shí)上，因?yàn)槌暡ㄐ盘?hào)在流體介質(zhì)中與靜態(tài)介質(zhì)相比，順流時(shí)超聲波信號(hào)的傳播速度增加，傳播時(shí)間減小，逆流時(shí)超聲波信號(hào)的傳播速度減小，傳播時(shí)間增加，從而使得順逆流方向超聲波信號(hào)的傳播時(shí)間存在時(shí)間差。而時(shí)差法超聲波流量計(jì)就是根據(jù)流體介質(zhì)的流速與時(shí)間差存在線形關(guān)系原理進(jìn)行測(cè)量的，因此只要準(zhǔn)確測(cè)定順流時(shí)間和逆流時(shí)間，根據(jù)流體介質(zhì)的流速與順流時(shí)間和逆流時(shí)間的線形關(guān)系，可以求出流體介質(zhì)的流速，進(jìn)而求出待測(cè)氣體的流量。如在申請(qǐng)公布號(hào)為CN101886939A的中國(guó)實(shí)用新型專利申請(qǐng)中公開了一種時(shí)差法超聲波流量計(jì)，該超聲波流量計(jì)包括測(cè)量管，在測(cè)量管的管段上沿測(cè)量管軸向、且呈對(duì)射結(jié)構(gòu)布置有兩個(gè)收發(fā)一體、且相互交替地對(duì)應(yīng)作為發(fā)射元件和接收原件的兩個(gè)超聲波換能器，記時(shí)間差為At，At=Vt1，其中t2為逆流時(shí)間，h為順流時(shí)間，其中，
權(quán)利要求1.時(shí)差法超聲波氣體流量計(jì)，包括測(cè)量管，在測(cè)量管的管段上布置有用于測(cè)量超聲波在待測(cè)氣體中順流傳播時(shí)的順流時(shí)間及逆流傳播時(shí)的逆流時(shí)間的超聲波換能器組，其特征在于，所述的測(cè)量管上固連有兩個(gè)與測(cè)量管上設(shè)有超聲波換能器組的管段相連通、且供該管段中的待測(cè)氣體自由擴(kuò)散的靜速管，兩個(gè)靜速管上分別布置用于在靜速管中測(cè)量超聲波傳播速度的超聲波換能器，兩靜速管中分別具有由對(duì)應(yīng)靜速管中的超聲波換能器布置確定的測(cè)量聲程，所述兩靜速管上的兩測(cè)量聲程的長(zhǎng)度相差I(lǐng)倍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的時(shí)差法超聲波氣體流量計(jì)，其特征在于，所述的兩個(gè)靜速管中的其中一個(gè)靜速管通過第一擴(kuò)散管與測(cè)量管相連通、另一個(gè)靜速管通過第二擴(kuò)散管與測(cè)量管相連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的時(shí)差法超聲波氣體流量計(jì)，其特征在于，所述的測(cè)量管上的超聲波換能器組包括兩個(gè)收發(fā)一體、且交替地對(duì)應(yīng)作為發(fā)射和接收元件的超聲波換能器，所述測(cè)量管上的呈收發(fā)一體結(jié)構(gòu)的兩個(gè)超聲波換能器呈與測(cè)量管軸向傾斜相交的對(duì)射結(jié)構(gòu)或呈V型反射結(jié)構(gòu)沿測(cè)量管軸向布置在測(cè)量管的管段上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的時(shí)差法超聲波氣體流量計(jì)，其特征在于，所述的兩個(gè)靜速管或其中一個(gè)靜速管上的超聲波換能器采用如下的布置方式:靜速管上的超聲波換能器在靜速管軸向兩端布置有兩個(gè)，所述靜速管上的兩個(gè)超聲波換能器中的其中一個(gè)為發(fā)射元件、另一個(gè)為接收元件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的時(shí)差法超聲波氣體流量計(jì)，其特征在于，所述的兩個(gè)靜速管或其中一個(gè)靜速管上的超聲波換能器采用如下的布置方式:靜速管上的超聲波換能器在靜速管軸向兩端布置有兩個(gè)，所述靜速管上的兩個(gè)超聲波換能器呈收發(fā)一體結(jié)構(gòu)、且相互交替作為發(fā)射和接收元件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的時(shí)差法超聲波氣體流量計(jì)，其特征在于，所述的兩個(gè)靜速管或其中一個(gè)靜速管上的超聲波換能器采用如下的布置方式:靜速管上的超聲波換能器呈收發(fā)一體結(jié)構(gòu)，所述靜速管上的呈收發(fā)一體結(jié)構(gòu)的超聲波換能器布置在靜速管軸向一端，在靜速管軸向另一端布置有用于反射從超聲波換能器中發(fā)射的超聲波的反射部。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種時(shí)差法超聲波氣體流量計(jì)，包括測(cè)量管，測(cè)量管的管段上布置有用于測(cè)量超聲波在待測(cè)氣體中順流傳播時(shí)的順流時(shí)間及逆流傳播時(shí)的逆流時(shí)間的超聲波換能器組，測(cè)量管上固連有兩個(gè)與測(cè)量管上設(shè)有超聲波換能器組的管段相連通、且供該管段中的待測(cè)氣體自由擴(kuò)散的靜速管，兩個(gè)靜速管上分別布置用于在靜速管中測(cè)量超聲波傳播速度的超聲波換能器，兩靜速管中分別具有由對(duì)應(yīng)靜速管中的超聲波換能器布置確定的測(cè)量聲程，兩靜速管上的兩測(cè)量聲程的長(zhǎng)度相差1倍。本實(shí)用新型所提供的流量計(jì)實(shí)現(xiàn)對(duì)超聲波傳播速度在線檢測(cè)，保證靜速管中的氣體和測(cè)量管中的待測(cè)氣體始終處于同一狀態(tài)下，提高測(cè)量的準(zhǔn)確度，便于應(yīng)用各種環(huán)境下的氣體流量的測(cè)量。
文檔編號(hào)G01F1/66GK202956153SQ20122051393
公開日2013年5月29日 申請(qǐng)日期2012年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月29日
發(fā)明者趙彤凱, 范運(yùn)興, 李波, 黎智, 葛玉麗, 姜洪杰, 寧繼輝 申請(qǐng)人:鄭州光力科技股份有限公司