[发明专利]消除零点误差的超声波流量计

说明书

技术领域

本发明涉及流量计，是一种能够消除零点误差的超声波流量计。

背景技术

超声波流量计由于比机械等结构的流量计具有计量准确、运行无阻等优点被广泛应用。但是，现在市场上使用的时差法超声波流量计，其主要结构是在流体的上游和下游安装两个超声波探头，即：上游探头和下游探头，探头间的距离固定不变，超声波探头是双工的，既可以用于发射超声波也可以接收超声波，当有流体流动时超声波在两个探头间的传播速度与流体的流速存在线性叠加关系，当超声波顺溜传播时速度要加上流体的速度，当超声波逆流传播时速度要减去流体的速度，因此超声波逆流传播时间要长于顺流传播时间，通过测量超声波逆流与顺流传播的时间差就可以计算出流体的速度，从而推算出流体的流量。这种结构的超声波流量计的不足是：测出的时间差是两部分组成的，第一是因为流体流动而造成的超声波传播时间差，这个时间差是真实时间差；第二是探头以及电路不对称延迟造成的时间差，这个时间差为误差时间差。这两个时间差叠加在一起无法区分开，因此造成超声波流量计有较大的零点误差。实际应用中，由于超声波探头在制造中无法达到特性一致，零点误差会随着温度，压力等因素而改变，导致出现零点误差漂移，这种零点误差漂移使流量计存在较大的计量误差，当对小流量进行计量时，经常导致计量失败；为了得到零点漂移量小的超声波流量计，制造企业常采用超声波探头严格配对、电路对称等方案，但是，使用一段时间后，探头的老化仍会使流量计产生零点误差和漂移问题，使计量失真。为此，本领域技术人员多年来一直不断提供设计方案，但是均不能消除零点误差。

发明内容

本发明的目的是提供一种消除零点误差的超声波流量计，它可以解决公知技术存在的不足，消除零点误差，使超声波流量计达到准确计量的目的。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：消除零点误差的超声波流量计，包括外管, 外管内安装超声波发射探头和超声波接收探头，外管内安装导声柱,超声波发射探头和超声波接收探头分别位于导声柱两端头位置，采用支撑件分别将超声波发射探头和超声波接收探头安装在外管内，导声柱通过支撑件与外管连接。外管内安装一段内管,外管与内管间紧密配合，以阻止流体由内管外壁通过，内管的空腔中安装导声柱,导声柱两端分别位于内管的外侧。超声波发射探头的外周安装第一探头护管,超声波接收探头的外周安装第二探头护管。内管一端与第一支架连接，第一支架与第一探头护管连接，第一探头护管内安装超声波探头,第一探头护管一端的第一连接筋与导声柱一端连接，内管另一端与第二支架连接，第二支架与第二探头护管连接，第二探头护管内安装超声波探头，第二探头护管一端的第二连接筋与导声柱另一端连接。导声柱中部是圆柱体，两端分别为锥体，导声柱中部截面积分别小于两端头截面积，导声柱两端的锥体分别位于内管两端的外侧。导声柱两端的锥体外端面分别是锥形面，锥形面为凸锥形面或凹锥形面。导声柱可采用玻璃、陶瓷、有机玻璃、聚砜或其他聚合物制作。