流量计组件、闸门组件和流动测量方法技术

本发明专利技术提供用于管路或开口通道的声学流量计组件，所述组件包括具有预定几何形状的框架。该框架具有至少一个使用者可接近端口，其适合于容放可互换的拾音筒盒，该拾音筒盒包含至少一个声学变换器，以测量通过所述框架的流速。本发明专利技术还涉及在测量流速中使用的竖直升降或倾斜升降的闸门组件、利用延迟电路为特征的测量管路或开口通道中流速的方法、利用变换器冗余对为特征的流速表以及开口通道的流动测量设备中两个变换器同步的方法。

【技术实现步骤摘要】
本申请是专利技术名称为“”、申请日为2010年8月18日、申请号为201080046936.8、 申请人:为鲁比康研究有限公司的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及管路或开口通道的声学流量计组件，并且尽管不是专有的，特别涉及检测水流的声学流量计组件。本专利技术还涉及与声学流量计组件可一起使用的下伸门叶组件(undershot gate leaf assembly)。
技术介绍
流量计通常用于测量埋设管路和开口通道或涵洞内的流体的流速。传输时间声学流量计是已制定的测量技术。当流量计安装在地下的管路中时，维修要求意味着这些流量计传统上安装在埋设的仪表井内，典型地为混凝土箱体结构。该井典型地易于接近，从而技术人员可接近流量计的部件。这些维修井的结构和安装通常占总流量计安装成本的很高比例。 当超声波(传输时间)流量计安装在开口通道和管路中时，它们典型地安装为必须安装的分部件的聚集，然后校准它们的安装。这些仪表系统的试运行要求精确地测量每个变换器之间的通道长度、测量通道相对于装置流动方向的角度以及水位变换器数据和其它仪表构造参数。市场上可用的其它声学流量计产品通过捆绑声学变换器在通过流动的管路的内外径周围而安装在场地。在开口管道应用中，变换器连接到管道的相对侧壁上。变换器通过信号电缆连接到处理器电子装置。组件必须在野外精确安装且校准。为了变换器安装在管路内径中的安装，管路必须具有足够的直径，从而为了安装的目的人可安全地接近它。为了变换器安装在管路外径的安装，管路必须在底面上，或者大的混凝土井必须构造在管路周围，以为了装配和维修传感器的目的允许人安全地接近该外直径。 在开口通道流量计应用中，流量计的精度受流量计环境的影响。流量计上游和下游的通道几何形状可影响通过流量计的流体的速度分布。该速度分布在除了表面外的流量计内的所有点上可测量。流量计的地板/侧壁上的流体的速度为零。流量计内设定高程上的速度是可测量的，并且这些测量之间的高程上的速度从测量的高程速度内插。然而，表面流速通常不测量，从而上位流动中的速度分布以潜在的高度不确定性推断。为了最小化表面流动速度中的不确定性，应最小化表面速度习性上的变化。
技术实现思路
本专利技术的目标是降低流量计安装的基础构造的成本，从而允许安装更多的流量计，这些流量计提供了更多待收集的数据来查找分布系统损耗。 本专利技术的进一步目标是提供完全限定其自身几何形状的流量计，该流量计对其安装或周围环境不要求校准。 在本专利技术的另一个目标中，提供一种下伸式流动闸门，其影响流动形状，以产生稳流的、流线型的和可重复的流动状况。 本专利技术的再一个目标是提供密闭流道中使用的流量计，其包括阀门或等同物，但是没有被称之为构成传统阀门的整合部件的那种类型的〃阀帽(bonnet)。 考虑到这些目标，本专利技术提供用于管路或开口通道的声学流量计组件，所述组件包括具有预定几何形状的框架，所述框架包括至少一个使用者可接近的端口，所述至少一个使用者可接近端口适合于容纳可互换的拾音筒盒，其包含至少一个声学变换器以测量通过所述框架的流体速度。 优选地，声学流量计组件还包括多个具有相关拾音筒盒的使用者可接近端口。该使用者可接近端口可设置在由所述框架形成的矩形或正方形定向的拐角中。优选地，一对拾音筒盒彼此相对地对角设置。 在优选实施例中，每个拾音筒盒包括多个声学变换器，用于测量预定深度上的流动。声学流量计组件还可包括中空管，中空管用于连接在管线的任何一端，以决定通过所述管线的速度。在实际的实施例中，每个变换器设置在各声音传输管的一端，而另一端开口于所述中空管。每个声音传输管可与各拾音筒盒相关联，并且朝着相关联的面对的声音传输管呈角度。每个声音传输管可包含来自所述中空管的流体。每个声音传输管可包含静止的流体，并且不在流体流动的通道中。 在进一步实施例中，每个声音传输管填充有声学传输材料。该声学流量计组件还可包括所述声音传输管中的流体和流动流体之间的边界界面，所述边界界面由适当声学特性的材料形成，以使声学信号的迅速传输。传声管中的流体也可包含在密封井中，以使该流体将变换器连接到声音传输管的内表面。 本专利技术还可提供倾斜升降闸门组件，包括闸门构件和至少一个延伸件，该闸门构件可从竖直关闭位置直到基本上水平设置升起和降落，所述闸门构件在其顶端可枢转地安装到用于从竖直关闭位置到基本上水平设置向内拉所述闸门构件的机构，该至少一个延伸件从所述闸门构件突出，其枢转点设在所述至少一个延伸件的端部，所述枢转点与向下倾斜引导装置配合，从而所述闸门构件不越过所述向下倾斜引导装置。 优选的，一对延伸件设置在与各向下倾斜引导装置配合的所述闸门构件的每一侦U。倾斜升降闸门组件可设置在开口流体通道中，所述至少一个延伸件基本上设置在流体深度的三分之二处。 本专利技术还可提供一种开口通道流速系统，用于测量流过所述系统的流体的流速，所述系统包括包含所述流动流体的开口通道、如前所述的声学流量计组件以及所述声学流量计组件下游如前所述的倾斜升降闸门组件，其中所述闸门构件可预见地影响所述流动流体的表面速度。 本专利技术还可提供一种开口通道流速系统，用于测量流过所述系统的流体的流速，所述系统包括包含所述流动流体的开口通道、如前所述的声学流量计组件以及所述声学流量计组件下游的下伸闸门，其中所述闸门允许所述闸门前方的液位回落从而提供通过所述声学流量计组件的流体的一致深度。 本专利技术还可提供测量管路或开口通道中流速的方法，所述方法包括如下步骤:提供定时电路，其包括具有至少一个上游声学变换器的第一电路和具有至少一个下游侧声学变换器的第二电路；从所述第一电路测量从所述至少一个上游声学变换器至所述至少一个下游声学变换器检测声学信号上的时间延迟；从所述第二电路测量从所述至少一个下游声学变换器至所述至少一个上游声学变换器在检测声学信号上的时间延迟；当所述至少一个上游声学变换器旁通在所述第一电路中时，测量所述第一电路中的时间延迟；当所述至少一个下游声学变换器旁通在所述第二电路中时，测量所述第二电路中的时间延迟；以及采用所述测量计算流速。 在本专利技术的进一步方面中，可提供一种用于管路的声学流量计组件，所述组件包括至少三对声学变换器，所述声学变换器的每一对设置在所述管路的相对侧，并且沿着所述管路纵向偏移，以提供上游和下游变换器，每对声学变换器在使用中具有它们的在沿着所述管路轴线的点上相交的声学通道，从而在如果所述声学变换器之一失效的情况下，在测量通过所述管路的流动中提供冗余。 本专利技术还提供一种升降闸门组件，包括闸门构件，闸门构件与框架相关联，并且可在各自的关闭和开启构造之间上升和/或下降，所述框架具有与其相关联且在其上游的用于测量流体传输转换的设备，所述设备为管道形式，具有与其相关联的一个或多个相对成对的声学变换器或等同物。 在另一个方面中，提供一种在开口通道或河流中测量声学传输时间的方法，所述方法包括如下步骤:在所述开口通道或河流其中一侧上提供具有至少一个上游声学变换器的第一电路和在所述开口通道或河流的相对侧上提供具有至少一个下游声学变换器的第二电路，所述第一和第二电路包括彼此不同步的各自的定时电路，所述定时电路的每一个测量它们各自的信号传输和接收本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种倾斜升降闸门组件，包括闸门构件和至少一个延伸件，该闸门构件可从竖直关闭位置直到基本上水平设置升起和降落，所述闸门构件在其顶端可枢转地安装到用于从竖直关闭位置到基本上水平设置向内拉动所述闸门构件的机构，该至少一个延伸件从所述闸门构件突出，其枢转点设在所述至少一个延伸件的端部，所述枢转点与向下倾斜引导装置配合，从而所述闸门构件的运动不越过所述向下倾斜引导装置。

【技术特征摘要】
2009.08.18 AU 2009903893;2009.10.22 AU 2009905149;1.一种倾斜升降闸门组件，包括闸门构件和至少一个延伸件，该闸门构件可从竖直关闭位置直到基本上水平设置升起和降落，所述闸门构件在其顶端可枢转地安装到用于从竖直关闭位置到基本上水平设置向内拉动所述闸门构件的机构，该至少一个延伸件从所述闸门构件突出，其枢转点设在所述至少一个延伸件的端部，所述枢转点与向下倾斜引导装置配合，从而所述闸门构件的运动不越过所述向下倾斜引导装置。2.如权利要求1所述的倾斜升降闸门组件，其中一对延伸件设置在与各向下倾斜引导装置配合的所述闸门构件的每一侧上。3.如权利要求1或2所述的倾斜升降闸门组件，其中所述倾斜升降闸门组件设置在开口流体通道中，所述至少一个延伸件基本上设置在所述流体的深度的三分之二的位置。4.一种在管路或开口通道中测量流速的方法，所述方法包括如下步骤:提供定时电路，其包括具有至少一个上游声学变换器的第一电路和具有至少一个下游侧声学变换器的第二电路；从所述第一电路测量从所述至少一个上游声学变换器至所述至少一个下游声学变换器在检测声学信号上的时间延迟；从所述第二电路测量从所述至少一个下游声学变换器至所述至少一个上游声学变换器在检测声学信号上的时间延迟；当所述至少一个上游声学变换器旁通在所述第一电路中时，测量所述第一电路中的时间延迟；当所述至少一个下游声学变换器旁通在所述第二电路中时，测量所述第二电路中的时间延迟；以及采用所述测量计算流速。5.一种管 路的声学流量计组件，所述组件包括至少三对声学变换器，所述声学变换器的每一对设置在所述管路的相对侧，并且沿着所述管路纵向偏移，以提供上游和下游变换器，每对声学变换器在使用中具有它们的在沿着所述管路轴线的点上相交的声学通道，从而如果所述声学变换器之一失效的话，则在测量通过所述管路...

【专利技术属性】
技术研发人员：DJ奥格顿，DV皮尔逊，
申请(专利权)人：鲁比康研究有限公司，
类型：发明
国别省市：澳大利亚;AU