[实用新型]用于超声流量计的换能器

说明书

技术领域

本实用新型涉及流量计的技术领域，特别地涉及用于超声流量计的换能器。

背景技术

诸如天然气之类的流体经由管道异地传输。理想的是准确地知道管道中流动的流体的量，并且当流体被交易或“保管输送”时，需要特别准确地知道管道中流动的流体的量。然而，即使在不发生保管输送的情况下，也需要计量准确性，在这些情况下，会用到流量计。

超声流量计为可以用来测量管道中流动的流体的量的一种类型的流量计。超声流量计具有足够的准确性来用于保管输送。在超声流量计中，声学信号穿过要被测量的流体流来回地发送。基于接收到的声学信号的参数，确定了流量计中的流体流动速度。流过流量计的流体的体积可根据计算出的流速以及流量计的已知的横截面面积来确定。超声流量计包括产生并检测声学信号的换能器。

实用新型内容

本文中公开了一种适于在于极端温度环境下使用超声流量计测量流体流量中使用的超声换能器。在一个实施方式中，超声流量计包括用于要被计量的流体流的流动的中央通道、以及多对超声换能器。每对换能器均构造成形成换能器之间的跨越通道的弦路径。每个换能器均包括压电晶体、封装压电晶体的低密度环氧树脂以及嵌入低密度环氧树脂中的圆筒形加强套筒。该套筒包括纤维网并且该套筒围绕该压电晶体。

在另一实施方式中，超声换能器包括压电晶体、封装压电晶体的低密度环氧树脂、以及嵌入低密度环氧树脂中的圆筒形加强套筒。该加强套筒包括纤维网并且该加强套筒围绕压电晶体。

在另一实施方式中，超声换能器包括电/声学换能器、封装电/声学换能器的低密度环氧树脂以及编结的玻璃纤维加强套筒。低密度环氧树脂中含有玻璃泡。编结的玻璃纤维加强套筒嵌入低密度环氧树脂中并且围绕电/声学换能器。

附图说明

为了更详细地描述本实用新型的示例性实施方式，现在将参照附图，在附图中：

图1示出根据本文中所公开的原理的超声流量计；

图2示出根据本文中所公开的原理的超声流量计的俯视截面图；

图3示出根据本文中所公开的原理的超声流量计的端部正视图；

图4示出根据本文中所公开的原理的超声流量计的换能器对的布置；

图5A和图5B示出根据本文中所公开的原理的超声流量计的视图；以及

图6A和图6B示出包括根据本文中所公开的原理的纵向脊的加强套筒。

具体实施方式

贯穿说明书和权利要求书，使用某些术语来指示特定的系统部件。如本领域技术人员将理解的，各公司可能会以不同的名称指示部件。本文献并非意在对命名不同而功能相同的部件进行区分。在以下讨论中以及在权利要求书中，术语“包括(“including”和“comprising”)”以开放式的方式使用，并因而应当被解释为意味着“包括，但不限于……”。另外，术语“联接(“couple”或“couples”)”意在表示间接的或直接的电连接。因此，如果第一装置联接至第二装置，则该连接可能通过直接电连接或通过经由其他装置和连接件的间接电连接。叙述“基于”意在表示“至少部分地基于”。因此，如果X基于Y，则X可能基于Y以及任何数目的其他因素。

以下描述针对本实用新型的各种实施方式。附图未必是按照比例的。实施方式的某些特征可能按比例放大地示出或以稍微示意性的形式示出，并且为清楚和简明起见，可能没有示出常规元件的某些细节。所公开的实施方式不应被解释为或以其他方式用来限制本公开的包括有权利要求书的范围。另外，本领域技术人员将理解的是，以下描述具有广泛应用，并且对任何实施方式的讨论仅意为该实施方式的示例，并且并非意在暗示本公开的包括有权利要求书的范围被限于该实施方式。需充分认识到的是，下文所讨论的实施方式的不同教示可以单独地使用或以任何适当的组合使用以产生所需的结果。另外，各实施方式在测量碳氢化合物流(例如，原油、天然气)的背景下展开，并且该描述沿袭发展性背景，然而，所描述的系统和方法能够等同地应用于对任何流体流的测量。

在极端温度环境中计量流体流呈现出众多挑战。在超声流量计中，换能器可能暴露于流体流。极端温度会物理损坏和/或毁坏换能器。本文中所公开的换能器的实施方式包括结构加强件，结构加强件使得能够实现换能器在极端温度环境中的可靠运行。因此，采用换能器的实施方式的超声计量仪可以用于可靠地测量诸如低温流体流之类的处于严酷温度环境中的流体流。