【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于流量计量设备，具体而言，本专利技术涉及一种超声波燃气表导流管和超声波燃气表。
技术介绍
1、超声波流量计作为流量计的主流类型，被广泛使用在各个领域的气体和液体流量监测中，其是利用超声波在流体中传播时，通过检测穿过流体的超声波信号传播时间就可以得到所测流体的流速信息，最后再根据相应原理换算成测量所需的流量。具体测量方法是在被测管道的上下游安装了两个配对的超声波换能器。上游的换能器发射一串超声波脉冲，经过流体传播到下游换能器，下游换能器接收到超声波信号后，记录下超声波脉冲的传播时间信息，同理可记录上游换能器接收到下游换能器发射的超声波脉冲的相关信息。通过记录的超声波脉冲的相关信息再结合相应的原理就可以换算成所要测量的流量。根据测流原理划分，超声波流量计主要采用时差法、频差法和多普勒法这几种工作原理。
2、目前，超声波流量计作为气表在燃气流量测量上有广泛应用，由于超声波燃气表具有量程宽、压损小、无可动部件、测量精度高等突出优势，是具有未来发展潜力的一种新型仪表。
3、作为气体流通的管道，导流管必须具备满足不同流量下稳定气流特性要求的流体力学设计，良好的流体力学设计要求能够有效地抑制高速气流中的涡流和各种紊流，减少压力损失，和低速气流中均匀一致的流速场，保证计量结果良好的一致性和重复性。同时作为计量声波信号传播的通道，导流管必须满足信号在不同的流速场中稳定传播的要求，并有效抑制声学噪声，减少声波信号的衰减，因此良好的声学设计与优化能为稳定准确的计量提供高质量的测量信号。
4、中国专利文献
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决上述问题，提供了一种超声波燃气表导流管和超声波燃气表，本专利技术利用围绕筒状管体轴线设置的整流板，实现了对气流的矫直并且能够抑制高阶模式声波的传播，显著提高了测量精度。
2、本专利技术所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种超声波燃气表导流管，包括筒状管体和设置在筒状管体内的整流器；
3、所述整流器包括多个围绕筒状管体轴线旋转排列的整流板，将筒状管体的横截面均匀分隔为围绕筒状管体轴线呈圆周阵列排布的多等份；
4、所述整流板与筒状管体的内壁相连；
5、所述整流板与筒状管体内壁结合处的长度与筒状管体轴向的长度相同；
6、所述筒状管体两端各设置有一个超声波换能器安装板，所述超声波换能器安装板设置有与筒状管体同轴设置的超声波进出孔；
7、所述超声波换能器安装板与筒状管体相对固定设置，所述超声波换能器安装板的端面与筒状管体的端面之间设置有与筒状管体相通的气体通道。
8、本专利技术优选的，所述气体通道围绕筒状管体周向分布，所述整流板两端分别设置有尖角，所述尖角的一边与筒状管体的轴线重合。尖角有助于消除大流量时筒状管体入口和出口端的横切气流，让各方向的气流有序进出筒状管体，防止不同方向的横切气流相互冲撞引起拥堵，使流通更顺畅，进而有助于降低压力损失。
9、本专利技术优选的，所述筒状管体的横截面为圆形时，所述筒状管体的圆管内径为：
10、rt≤r≤5λ(1)
11、所述整流板的数量为：
12、πr/6λ≤n<2π(2)
13、式中，rt为超声波换能器发射面的半径，r为筒状管体的横截面半径，λ为超声波信号波长，π为圆周率，n为整流板的数量。
14、本专利技术针对的是流量较低，管径较小的民用或小流量工商业产品，而管径较大(相对于声波信号发射口径)时的应用效果不理想。这主要是由于测量采用的超声波信号频率一般较高，其波长远低于管径尺度，所以衍射效应不突出，信号更趋于直线传播。如果声波信号发射孔径相对于管径太小，信号传播路径仅能覆盖管内较小的局部，测量结果无法代表整体。工商业级大流量产品，由于管径较大，一般不采用本设计思路。另外，声波导滤波器的设计需要考虑工作声波信号的波长，而整流板叶片的纵向尺寸由流道管径决定，所以流道管径尺寸与采用的超声波信号波长有关。通过限定圆管的内径，保证测量效果。
15、整流器的工作原理是通过减少流道的特征长度，降低雷诺数，来抑制紊流。如果整流板叶片数量太少，流道的特征长度不足以将雷诺数降低至层流范围(低于2300)，整流效果就要打折扣。另外整流板叶片数量太少，滤波器的截止频率偏低，可供选择的信号频率范围减小，影响滤波效果。在满足gb/t39841-2021《超声波燃气表》国家标准要求的不超过250帕压损时，本专利技术适用的流量上限大约在10m3/小时。更大的流量，为了满足压损要求，需要相应增大圆管内径r，不过当n>2π时，通过增加整流板个数n来减少特征长度的效果不明显，雷诺数很难进一步减少，抑制紊流的效果变差，因此更大的流量需要另外的导流管设计方案。
16、本专利技术优选的，所述筒状管体的横截面为圆形或对称多边形。由于需要利用整流板将筒状管体的横截面均匀分隔为围绕筒状管体轴线呈圆周阵列排布的多等份，因此本专利技术主要适用于横截面对称的流道，如横截面为圆或对称多边形的管状流道。
17、本专利技术优选的，所述筒状管体包括多个组合板；
18、所述组合板围绕筒状管体轴线呈环状排布，组合形成筒状管体；
19、所述整流板可拆卸地设置在相邻两个组合板之间。将整流板做成分体式的结构，将多个组合板围绕筒状管体轴线呈环状排布，组合形成筒状管体，并将整流本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种超声波燃气表导流管，其特征在于：包括筒状管体(1)和设置在筒状管体(1)内的整流器；
2.根据权利要求1所述的超声波燃气表导流管，其特征在于：所述气体通道(4)围绕筒状管体(1)周向分布，所述整流板(2)两端分别设置有尖角(21)，所述尖角(21)的一边与筒状管体(1)的轴线重合。
3.根据权利要求1所述的超声波燃气表导流管，其特征在于：所述筒状管体(1)两端设置有外扩的喇叭口(5)。
4.根据权利要求1所述的超声波燃气表导流管，其特征在于：所述筒状管体(1)的横截面为圆形时，所述筒状管体(1)的圆管内径为：
5.根据权利要求1所述的超声波燃气表导流管，其特征在于：所述筒状管体(1)的横截面为圆形或对称多边形。
6.根据权利要求1所述的超声波燃气表导流管，其特征在于：所述筒状管体(1)包括多个组合板(11)；
7.根据权利要求1所述的超声波燃气表导流管，其特征在于：所述筒状管体(1)为一体式结构，所述筒状管体(1)内壁上设置有与整流板(2)匹配的安装槽，所述安装槽沿筒状管体(1)轴向设置，所述整流板(
8.根据权利要求1所述的超声波燃气表导流管，其特征在于：所述气体通道(4)沿筒状管体(1)径向设置。
9.一种超声波燃气表，包含权利要求1～8任一所述的超声波燃气表导流管，其特征在于：包括燃气表壳体(6)和超声波换能器安装座(7)；
10.根据权利要求9所述的超声波燃气表，其特征在于：所述超声波换能器安装座(7)呈L形，分别两端设置有连接法兰(71)。
...【技术特征摘要】
1.一种超声波燃气表导流管，其特征在于：包括筒状管体(1)和设置在筒状管体(1)内的整流器；
2.根据权利要求1所述的超声波燃气表导流管，其特征在于：所述气体通道(4)围绕筒状管体(1)周向分布，所述整流板(2)两端分别设置有尖角(21)，所述尖角(21)的一边与筒状管体(1)的轴线重合。
3.根据权利要求1所述的超声波燃气表导流管，其特征在于：所述筒状管体(1)两端设置有外扩的喇叭口(5)。
4.根据权利要求1所述的超声波燃气表导流管，其特征在于：所述筒状管体(1)的横截面为圆形时，所述筒状管体(1)的圆管内径为：
5.根据权利要求1所述的超声波燃气表导流管，其特征在于：所述筒状管体(1)的横截面为圆形或对称多边形。
6.根据权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员：迟瑞东，张俊，高天鸿，
申请(专利权)人：淄博宇声计量科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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