[实用新型]一种平行八声道超声波流量计传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种流量计传感器，尤其涉及一种平行八声道超声波流量计传感器。

背景技术

超声波流量计(简称USF)是利用超声波在流体中的传播特性来测量流量的计量仪表。与传统的机械式流量仪表、电磁式流量仪表相比，它的计量精度高，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，在电力、石油、化工特别是供水系统中被广泛采用。

超声波流量计由流量计表体、超声波换能器及其安装部件、信号处理单元和流量计算机组成，超声波换能器采用铸铁酸铅等压电元件制作，利用压电效应发射和接收声波，通过检测流体对超声束(或超声脉冲)的影响来测量流体体积流量。

声道是换能器声波所通过的路径，超声波在路径上与被测气体接触，其声速受到流速作用，使其正、反向接收到的时间产生差异，这就是速差法的基本原理。声道使得超声波可在流体中进行采样，因此采样面的多少，取决于声道的长短和分布，同样也决定了流场标定因子的取值。声道的长短是由换能器的信号以及转换器中发射、接收信号的能力和计时精度决定的，它的数量多少和各种组合形式是由仪器所要求的准确度等级、现场管道中的稳流器的位置、前后直管段的长度以及用户对仪器可靠性的要求来决定的。

传统的超声波流量计一般都是直射式单声道或者双声道，测量准确度低，实际测量的可靠性低，以及在一个声道出故障时对准确度的影响大等缺点。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单，抗干扰能力强，即使在存在不对称等干扰的情况下也可以实现高精度的测量的平行八声道超声波流量计传感器。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种平行八声道超声波流量计传感器，包括水平布置的管道，所述管道的轴线方向的两端分别设有相互对称的第一换能器安装座和第二换能器安装座，所述第一换能器安装座和所述第二换能器安装座上均设有八个安装孔，所述安装孔均与所述管道的内腔连通，所述第一换能器安装座上的八个所述安装孔与所述第二换能器安装座上的八个所述安装孔两两相对设置，相对设置的两个所述安装孔的轴心线位于同一直线构成一个直通式声道，一共构成八个直通式声道，八个所述直通式声道两两位于同一水平面，构成四个相互平行的水平面，所述安装孔内均设有超声波换能器，所述管道的两端均设有法兰。

本实用新型的有益效果是：抗干扰能力强，各水平面上的换能器声道相互交叉，使得管道内流体的流量测量在很大程度上不受流体流型的影响，即使在存在不对称等干扰的情况下也可以实现高精度的测量；冗余性，如果其中任何一个或两个换能器失效，超声波流量计仍然不会失去计量能力；压力损失低，各个换能器被稳固的安装在传感器壳体内部，未深入到管道中，不会造成管道内流体的压力损失，同时还不会影响到流体状态；实现双向测量，可以在顺流和逆流两个方向上进行测量；通过在流体的四个水平面上各布设互相交叉的两对换能器，可精确地测量流体在四个不同水平面上超声波沿水流顺向及逆向传播的时差，可以极大地提高了流体流量测量的精确度，甚至在不对称、涡流的情况下也可以保证对流速的最佳测量。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，位于同一水平面的两个直通式声道的轴心线相互垂直设置，且每个直通式声道的轴心线与所述管道的轴心线的夹角为45°。

采用上述进一步方案的有益效果是：直通式声道的轴心线与管道的轴心线的夹角均为45°，测量效果好，准确度高，既能满足各部件的设计、安装，又能使声道数的总长度越长，流量测量的误差越小，大大提高了超声流量计测量准确度等级。

进一步，所述第一换能器安装座的横截面以及所述第二换能器安装座的横截面均为正方形。

采用上述进一步方案的有益效果是：第一换能器安装座的横截面和第二换能器安装座的横截面均采用方形结构，在第一换能器安装座和第二换能器安装座的两竖直面上设置所述安装孔，方便实现八个直通式声道两个位于同一平面。

进一步，所述第一换能器安装座上和所述第二换能器安装座上均设有两个安装孔设置面，四个所述安装孔设置面分别设在所述第一换能器安装座远离所述管道的两竖直边上以及第二换能器安装座远离所述管道的两竖直边上，每个所述安装孔设置面上均设有四个所述安装孔。

采用上述进一步方案的有益效果是：安装孔设置面的设置方便在制造过程中对安装孔的位置进行预定，方便制造。

进一步，相邻的两个所述安装孔设置面之间的夹角为90度。