一種用於超聲燃氣表中的超聲波流量氣室的製作方法

2023-09-20 22:32:20 4

專利名稱：一種用於超聲燃氣表中的超聲波流量氣室的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於超聲燃氣表中的超聲波流量氣室，特別涉及通過超聲波時差法測量氣體流量的一種氣室，它包括一個用作容納測量氣體的腔體，兩個超聲波探頭和兩個擋板。
背景技術：
超聲燃氣表是利用時差法超聲波流量計的原理來設計的。內置時差式超聲波聲速探頭原理圖，參見圖3:如設順流方向的傳輸時間為ta，逆流方向的傳輸時間為tb，流體靜止時的超聲波傳輸速度為C，流體流動速度為U，則順流方向的傳輸時間ta=L/(c+u)；逆流方向的傳輸時間tb=L/(c-u)；一般來說，流體的流速遠小於超聲波在流體中的傳播速度，那麼超聲波傳播時間差為:Δ t= tb- ta=2Lu/ (c2-u2)由於c遠大於U，便可得到流體的流速，即U=0.5c2 Δ t/LΔ t為超聲波信號順流方向 的傳輸時間與逆流方向的傳輸時間的時間差，L為超聲波測量距離。Λ t與L是成正比的，L越長，Δ t將會越準確，傳統的X型和V型等超聲波流量氣室將兩個超聲波探頭安裝在直管道腔體的兩壁形成超聲信號對射，超聲波的時間測量距離受腔體直徑的影響，在有些情況下無法達到測量的準確性效果。

發明內容
本發明的為了克服上述現有技術存在的問題，提供一種用於超聲燃氣表中的超聲波流量氣室，本發明的氣室改變了傳統的超聲波探頭的安裝方式，為直接沿著測量氣體的腔體的直線安裝，此種方式消除了傳統的V型、X型等氣室受腔體直徑的影響，可方便的形成長距離的對射式測量路徑，減少測量氣室的體積，降低成本，提高超聲波測量氣體流量的精度。本發明的技術方案為:一種用於超聲燃氣表中的超聲波流量氣室，包括一個用作容納測量氣體的腔體、兩個超聲波探頭和兩個擋板，腔體兩端分別通過兩個擋板與燃氣表本體相連，其特徵在於:所述的腔體包括兩個緩衝氣室、直管段腔體，兩個緩衝氣室分布在直管段腔體的兩端，每個緩衝氣室內安裝一超聲波探頭，兩個超聲波探頭形成對射信號。本發明還包括兩個氣流擋板，每個緩衝氣室與直管段腔體之間固定一個氣流擋板，且兩個氣流擋板中間設有圓形通孔，使氣流直接和兩個超聲波探頭接觸，增大超聲波信號強度。所述的兩個擋板採用密封性材質製作而成。
所述的兩個擋板採用矽膠製作而成。本發明的有益效果是:本發明的氣室改變了傳統的超聲波探頭與測量氣體的腔體的V型、X型等安裝方式，為直接沿著測量氣體的腔體的直線安裝，此種方式消除了傳統的V型、X型等氣室受腔體直徑的影響，可方便地形成長距離的對射式測量路徑，減少測量氣室的體積，降低成本，提高超聲波測量氣體流量的精度。


圖1為本發明的結構示意圖。圖2為本發明的擋板和腔體的連接示意圖。
圖3為內置時差式超聲波聲速探頭原理圖。
具體實施例方式結合附圖1對本發明作進一步的描述。如圖1、圖2所示，本發明包括一個用作容納測量氣體的腔體3、兩個超聲波探頭(1,5)和兩個擋板(6，10)，腔體3兩端分別通過兩個擋板(6，10)與燃氣表本體相連，所述的腔體3包括兩個緩衝氣室(2，4)、兩個氣流擋板(7，9)、直管段腔體8，兩個緩衝氣室(2，4)分布在直管段腔體8的兩端，每個緩衝氣室內安裝一超聲波探頭，兩個超聲波探頭(I, 5)形成對射信號；每個緩衝氣室與直管段腔體8之間固定一個氣流擋板，且兩個氣流擋板(7，9)中間設有圓形通孔，使氣流直接和兩個超聲波探頭(1，5)接觸，增大超聲波信號強度。所述的兩個擋板(6，10)採用矽膠製作而成。本發明氣室通過腔體3兩端的分別通過兩擋板(6，10)上安裝孔與燃氣表本體相連，燃氣表內的氣體通過腔·體3上的一側開口經過擋板10後，由圖2可以看出，氣體將進入緩衝氣室2內而不是直接進入直管段腔體8內，在緩衝氣室2內氣體繞過氣流擋板9擴散進入直管段腔體8內，到達直管段腔體8的右端，氣體繞過氣流擋板7，擴散進入緩衝氣室4後，經過擋板6後進入燃氣表另一端的氣路中。此氣室可實現雙向測量。安裝於直管段腔體8兩端的緩衝氣室內超聲波探頭(1，5)發送和接收在直管段腔體8內的氣體裡面傳輸的超聲波信號，以獲取氣體的瞬時流速信號，從而獲取燃氣的瞬時流量以及累計流量信號。
權利要求
1.一種用於超聲燃氣表中的超聲波流量氣室，包括一個用作容納測量氣體的腔體(3 )、兩個超聲波探頭(I，5 )和兩個擋板(6，10 )，腔體(3 )兩端分別通過兩個擋板(6，10 )與燃氣表本體相連，其特徵在於:所述的腔體(3)包括兩個緩衝氣室(2，4)、直管段腔體(8)，兩個緩衝氣室(2，4 )分布在直管段腔體(8 )的兩端，每個緩衝氣室內安裝一超聲波探頭，兩個超聲波探頭(1，5)形成對射信號。
2.根據權利要求1所述的用於超聲燃氣表中的超聲波流量氣室，其特徵在於:還包括兩個氣流擋板(7，9)，每個緩衝氣室與直管段腔體(8)之間固定一個氣流擋板，且兩個氣流擋板(7，9)中間設有圓形通孔。
3.根據權利要求1所述的用於超聲燃氣表中的超聲波流量氣室，其特徵在於:所述的兩個擋板(6，10)採用密封性材質製作而成。
4.根據權利要求3所述的用於超聲燃氣表中的超聲波流量氣室，其特徵在於:所述的兩個擋板(6，10)採用矽膠製 作而成。
全文摘要
本發明涉及一種用於超聲燃氣表中的超聲波流量氣室 ，包括一個用作容納測量氣體的腔體、兩個超聲波探頭和兩個擋板，腔體兩端分別通過兩個擋板與燃氣表本體相連，所述的腔體包括兩個緩衝氣室、直管段腔體，兩個緩衝氣室分布在直管段腔體的兩端，每個緩衝氣室內安裝一超聲波探頭，兩個超聲波探頭形成對射信號。本發明的氣室改變了傳統的超聲波探頭與測量氣體的腔體的V型、X型等安裝方式，為直接沿著測量氣體的腔體的直線安裝，此種方式消除了傳統的V型、X型等氣室受腔體直徑的影響，可方便地形成長距離的對射式測量路徑，減少測量氣室的體積，降低成本，提高超聲波測量氣體流量的精度。
文檔編號G01F1/66GK103245384SQ20131008498
公開日2013年8月14日 申請日期2013年3月18日 優先權日2013年3月18日
發明者劉志強, 聶曉楠, 何濤, 廖正義, 石平靜 申請人:武漢四方光電科技有限公司