超声波流量计制造技术

一种超声波流量计，包括：测量流动通道，被测量的流体通过其中流动；超声波换能器，分别设置在沿测量流动通道彼此相对的上游端和下游端；上游孔眼和下游孔眼，用于使超声波换能器暴露于测量流动通道；第一流体抑制器和第二流体抑制器，对于向前流动和反向流动的被测液体，用于减少被测量的流体流入孔眼；测量控制部件，用于测量超声波换能器间的超声波的传播时间；计算部件，用于根据测量控制部件的信号计算流量，其中，为下游端的孔眼在流体向前流动时设置的第一流体抑制器是具有超声波传输孔的孔眼密封部件；第二流体抑制器包括方向调节部件和波动抑制部件，方向调节部件用于调整被测量的流体的流动方向，波动抑制部件用于使流速分布均匀或减少流动的波动；方向调节部件和波动抑制部件相互接近，并被设置在测量流动通道的入口端和出口端。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种超声波流量计，它采用超声波测量气体或液体的流量 和(或)流速。
技术介绍
在现有技术中已经出现了这类超声波流量计，如日本专利公开号ll一 351926之专利所公开的。如图44， 一种超声波流量计包括测量管1，用于 允许流体从一端流动方向另一端，上游超声波换能器(upstream ultrasonic transducer) 2a和下游(downstream超声波换能器2b。上游超声波换能器2a 和下游超声波换能器2b经过其间有相对测量管1的中心线有预定角度的测 量管1相对。上游超声波换能器2a和下游超声波换能器2b分别装于测量 管1的凹处3a和3b。流体波动抑制部件5在测量管1的入口端4。流入测 量管1的流体由流体波动抑制部件5调整以减少测量部件的倾斜度和/或抑 制涡流的产生，因此，减少因反射和/或折射流变化界面的超声波导致的超 声波接收电平的变化，因此避免测量精度的退化。另一已知的例子为日本专利公开号为63—26537之专利。如图45， 一 对超声波换能器2a和2b分别相对布置在测量管1的表面的上游端和下游 端。超声波换能器2a和2b分别装于测量管l的凹处3a和3b，在每个凹处 3a和3b的空穴处有大容量的超声波传输部件3c，以阻止流体进入凹处3a 和3b，提供高精度的流量测量。采用如图44所述的常规结构，可由在测量管1的入口端4流体波动抑 制部件5调整流入测量管1的流体以减少测量部件的倾斜度和/或抑制涡流的产生，因此，减少因反射和/或折射流变化界面的超声波导致的超声波接 收电平的变化，减少测量失真。然而，测量管1中的流速增加时，流入凹处3a和3b的流体产生涡流，增加对超声波换能器2a和2b的干扰。因此， 反射和/或折射涡流变化界面的超声波增加，从而降低了超声波接收电平。 因此，难以减少超声波换能器2a和2b的驱动输入。采用如图45所述的常规结构，每个凹处3a和3b的空穴处有大容量的 超声波传输部件3c，通过大容量的超声波传输部件3c可能会导致超声波的 传播损耗，因此，降低了超声波输出或超声波接收灵敏度。另外，超声波 通过大容量的超声波传输部件3c这个固体，降低了其中的直线特性，难于 向对面的超声波换能器发射超声波。因此，难以减少流量计的功耗，因此 不能用做只用很小的电量就长期使用(例如10年)的装置，例如家用测量 燃气(例如城市煤气或液化石油气)流量的流量计。本专利技术解决了上述问题。本专利技术的目的在于减少在超声波换能器之间 产生的流体扰动或旋涡，以增强超声波接收电平，从而提高测量精度和对 流量测量的上限值，并通过减少对超声波换能器的驱动输入减少功耗。
技术实现思路
本专利技术的一种超声波流量计包括测量流动通道，被测量流体通过其 中流动；超声波换能器，分别设置在沿测量流动通道彼此相对的上游端和 下游端；上游孔眼和下游孔眼，用于使超声波换能器暴露于测量流动通道; 第一流体抑制器，至少邻近下游孔眼，用于减少被测量的流体流入该孔眼; 第二流体抑制器，设置在测量流动通道的上游端并相对于孔眼，用于减少 被测量的流体流入孔眼；测量控制部件，用于测量超声波换能器之间的超 声波的传播时间；及计算部件，用于根据该测量控制部件的信号计算流量， 其中，为下游孔眼设置的第一流体抑制器包括具有至少一个超声波传输孔 的孔眼密封部件。因此，可以稳定超声波换能器之间的流体，以便增强超 声波接收电平，从而提高测量精度和和对流量测量的上限值，并通过增强 超声波接收电平，及通过设置流体抑制器改善超声波的衰减，减少对超声 波换能器的驱动输入。本专利技术的另一种超声波流量计包括测量流动通道，被测量的流体通过其中流动；超声波换能器，分别设置在沿测量流动通道彼此相对的上游 端和下游端；上游孔眼和下游孔眼，用于使超声波换能器暴露于该测量流 动通道；第一流体抑制器和第二流体抑制器，对于向前流动的反向流动的 被测量流体，用于减少被测量的流体流入孔眼；测量控制部件，用于测量 超声波换能器之间的超声波的传播时间；及计算部件，用于根据该测量控 制部件的信号计算流量，其中，为下游端的孔眼在流体向前流动时设置的 第一流体抑制器是具有至少一个超声波传输孔的孔眼密封部件；第二流体 抑制器被设置在测量流动通道的入口端和出口端。因此，即使当流体有波 动和产生瞬时逆流时，如同在向前流动时的情况一样，可以减少被测量的 流体流入孔眼，并显著地减少超声波换能器之间的流体扰动，从而提高测 量精度和和对流量测量的上限值。本专利技术的另一种超声波流量计包括测量流动通道，被测量的流体通 过其中流动；超声波换能器，分别设置在沿测量流动通道彼此相对的上游 端和下游端；用于使每个超声波换能器暴露于测量流动通道的孔眼；传播 通道流动调节器，沿上游超声波换能器和下游超声波换能器之间的超声波 传播通道而设置，并具有暴露于流体的调节部件；测量控制部件，用于测 量超声波换能器之间的超声波的传播时间；计算部件，用于根据该测量控 制部件的信号计算流量。因此，直接设置在超声波传播通道之上游端的传 播通道流动调节器的调节部件促进了在从超声波传播通道的上游端到下游 端所通过的整个区域的流体扰动。因此，在超声波传播通道中，在沿宽度 方向的超声波传播通道所通过的整个区域，从靠近上游孔眼的区域到靠近 下游孔眼，不论流量的大小，超声波传播通道的整个宽度方向的整个区域， 流体状况被均衡地扰动，因此，可减少在整个流量测量范围的修正系数中 的变化，避免因修正系数导致的误差，并提高测量精度。因此，即使当流 体的流动粘滞度变化导致雷诺数变化时，测量精度也是稳定的，所实现的 测量装置可以承受流体温度之变化或流体成分之变化，从而提高了该装置 的实用性。本专利技术的另一种超声波流量计包括测量流动通道，被测量的流体通 过其中流动；超声波换能器，分别设置在沿测量流动通道彼此相对的上游 端和下游端；用于使每个超声波换能器暴露于该测量流动通道的孔眼；传播通道流动调节器，沿上游超声波换能器和下游超声波换能器之间的超声波传播通道而设置，具有暴露于流体的调节部件；流体抑制器，用于减少 被测量的流体流入孔眼；测量控制部件，用于测量超声波换能器之间的超 声波的传播时间；及计算部件，用于根据该测量控制部件的信号计算流量。 因此，直接设置在超声波传播通道之上游端的传播通道流动调节器的调节 部件促进了在从超声波传播通道的上游端到下游端所通过的整个区域的流 体扰动。因此，在超声波传播通道中，在沿宽度方向的超声波传播通道所 通过的整个区域，从靠近上游孔眼的区域到靠近下游孔眼，不论流量的大 小，超声波传播通道的整个宽度方向的整个区域，流体状况被均衡地扰动， 因此，可减少在整个流量测量范围的修正系数中的变化，避免因修正系数 导致的误差，并提高测量精度。此外，可以为开口通入测量流动通道的孔 眼设置流体抑制器，以减少流入孔眼中的流体，从而显著地减少沿超声波 换能器之间的超声波传播通道的流体扰动，并提高对于流量测量的上限值。在一实施例中，为上游孔眼设置的第一流体抑制器是导流器。因此， 可减少通过对于上游孔眼的超声波传送孔的超声波之传播损耗，从而减少 对超声波换能器的驱动输入，并减少流入上游孔眼的流体，因此稳定沿超 声波传播通道的流体扰动，并提高测量精度。在一实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波流量计，包括：测量流动通道，被测量的流体通过其中流动；超声波换能器，分别设置在沿测量流动通道彼此相对的上游端和下游端；上游孔眼和下游孔眼，用于使超声波换能器暴露于测量流动通道；第一流体抑制器和第二流体抑制器，对于向前流动和反向流动的被测液体，用于减少被测量的流体流入孔眼；测量控制部件，用于测量超声波换能器间的超声波的传播时间；计算部件，用于根据测量控制部件的信号计算流量，其中，为下游端的孔眼在流体向前流动时设置的第一流体抑制器是具有超声波传输孔的孔眼密封部件；第二流体抑制器包括方向调节部件和波动抑制部件，方向调节部件用于调整被测量的流体的流动方向，波动抑制部件用于使流速分布均匀或减少流动的波动；方向调节部件和波动抑制部件相互接近，并被设置在测量流动通道的入口端和出口端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：岩永茂，梅景康裕，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP