【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及计量仪表，尤其是涉及一种带陷阱结构的反射型扁平流道及流量计系统。
技术介绍
1、由于人们对环境的关注度越来越高，天然气作为清洁环保的绿色能源得到了越来越广泛的关注及应用，天然气行业在未来很长时间内都将得到快速发展。为了适应天然气行业的发展需求，特别是燃气公司对天然气计量及管网输配管理的发展需求，在信息化技术的发展背景下，超声波气体流量计已经逐步在天然气计量及输配管理中发挥越来越大的作用。
2、目前，国内应用于天然气计量及输配管理的流量计主要为罗茨表和涡轮表，这两种计量仪表均属于机械式计量仪表，难以摆脱机械式仪表固有的弱点，例如，对天然气的质量要求高，容易卡住，维护频繁且维护成本较高，同时随着天然气输送管路口径的增大，两种机械式计量仪表的体积、重量和价格会大幅度攀升，这些弱点严重制约了天然气计量及管网输配管理向着“精确、稳定、智能、高效”的方向发展。
3、为了克服机械式计量仪表的缺点，现有技术中出现了超声波流量计。在当前的超声波流量计中流道设计多以截面为圆形的流道为主，也出现了截面为长方形的扁平流道的设计。在通流面积一定的情况下，相较于圆形流道，扁平流道具有更小的定型尺寸，可以限制大涡流的尺寸；同时，在流量一定的情况下，扁平化流道流体的雷诺系数更高，更容易进入紊流区。因此扁平流道有利于流态的稳定，继而有利于流量的精确测量。
4、但是，由于超声波信号在扁平流道存在信号反射、叠加，导致扁平流道在实际的应用中存在信号削弱、畸变等问题，限制了其应用范围。
5、对此，公开号为cn
6、对此，公开号为cn115265684a的中国专利文献公开了一种带渐变条状格栅的反射型扁平流道结构，提出了使用渐变条状格栅解决反射型扁平流道中信号反射、叠加问题的方法。但是该设计方法与探头的波束形态有关联，在实际应用中需与超声波传感器配套设计，存在超声波传感器适用性受限的问题。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种带陷阱结构的反射型扁平流道及流量计系统，能够有效解决带渐变条状格栅的反射型扁平流道对超声波传感器适应性不足的问题，扩展扁平流道在反射型声道设计中的应用，可以抑制反射型扁平流道中杂散信号对目标信号的影响，有助于使用扁平流道的流量计系统实现对气体流量的精确测量。
2、一种带陷阱结构的反射型扁平流道，所述扁平流道的横截面为长方形，横截面的长度l＞高度h；扁平流道在其中一个侧壁的上下方向居中位置布设有两颗超声波传感器；两颗超声波传感器的轴线与扁平流道的流向夹角均为φ，两颗超声波传感器的轴线延长线在另一个侧壁上相交，且两颗超声波传感器的轴线所确定的平面与侧壁垂直；
3、扁平流道的上下内壁面均设有多个开口朝向流道内部的陷阱结构，陷阱结构的底壁与扁平流道的上下壁面平行；相邻两个陷阱结构的顶面在同一平面上，且该平面为有效流道上下边界所在的平面；
4、相邻两个陷阱结构的侧壁平行且紧邻，形成的陷阱壁壁面厚度d小于超声波波长λ；陷阱结构的侧壁所在的平面与两颗超声波传感器的轴线不垂直，优选的夹角范围为30°～60°。
5、本专利技术中，所述陷阱结构是一个尺寸参数均不小于超声波波长λ的凹槽结构。优选地，所述陷阱结构是一个多边形的凹槽结构，多边形凹槽的尺寸参数均不小于超声波波长λ。
6、当陷阱结构采用长方形的凹槽结构时，长方形凹槽的尺寸参数(包括长l、宽w和高h)均不小于超声波波长λ。
7、所述有效流道为扁平流道上下壁设置陷阱结构之后，在上下陷阱结构之间供介质沿扁平流道纵向轴线方向流过的通道。
8、所述陷阱结构的壁面厚度d小于超声波波长λ，同时小到需要满足防止超声波信号在壁面顶端发生有效反射而到达接收端超声波传感器的要求。或者，将陷阱壁面顶端设计成能够防止超声波信号经其反射后到达接收端传感器的其他形状。
9、优选地，所述陷阱结构设置在整个扁平流道的上下内壁，或者仅设置在超声波信号传播的有效路径附近的扁平流道上下内壁区域，以能够消除超声波信号经扁平流道上下壁反射后到达接收端传感器为准。
10、可选择地，所述扁平流道中的所有陷阱结构使用同一结构同一尺寸、同一结构不同尺寸或者不同结构不同尺寸。
11、优选地，横截面的长度l与高度h的比值不小于3，φ为30°～60°。
12、一种流量计系统，包括测量流道，所述的测量流道由带陷阱结构的反射型扁平流道组成；其中，所述的测量流道由一个扁平流道组成，或者由多个扁平流道叠加而成。
13、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
14、本专利技术利用精心设计的陷阱结构，能够解决反射型扁平流道中无法有效消除经理想路径以外路径到达接收传感器的非目标信号的问题，同时消除公开号为cn115265684a的中国专利文献所述流道必须与超声波探头关联设计的问题，能够有效提升反射型扁平流道中超声波信号的质量，使得使用所述扁平流道的超声波流量计能够实现更高的计量性能。
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1.一种带陷阱结构的反射型扁平流道，其特征在于，所述扁平流道的横截面为长方形，横截面的长度L＞高度H；扁平流道在其中一个侧壁的上下方向居中位置布设有两颗超声波传感器；两颗超声波传感器的轴线与扁平流道的流向夹角均为Φ，两颗超声波传感器的轴线延长线在另一个侧壁上相交，且两颗超声波传感器的轴线所确定的平面与侧壁垂直；
2.根据权利要求1所述的带陷阱结构的反射型扁平流道，其特征在于，所述陷阱结构是一个尺寸参数均不小于超声波波长λ的凹槽结构。
3.根据权利要求1所述的带陷阱结构的反射型扁平流道，其特征在于，所述陷阱结构是一个多边形的凹槽结构，多边形凹槽的尺寸参数均不小于超声波波长λ。
4.根据权利要求1所述的带陷阱结构的反射型扁平流道，其特征在于，所述有效流道为扁平流道上下壁设置陷阱结构之后，在上下陷阱结构之间供介质沿扁平流道纵向轴线方向流过的通道。
5.根据权利要求1所述的带陷阱结构的反射型扁平流道，其特征在于，所述陷阱结构的壁面厚度d需要满足防止超声波信号在壁面顶端发生有效反射而到达接收端超声波传感器的要求。
6.根据权利要求
7.根据权利要求1所述的带陷阱结构的反射型扁平流道，其特征在于，所述扁平流道中的所有陷阱结构使用同一结构同一尺寸、同一结构不同尺寸或者不同结构不同尺寸。
8.根据权利要求1所述的带陷阱结构的反射型扁平流道，其特征在于，横截面的长度L与高度H的比值不小于3，Φ为30°～60°。
9.一种流量计系统，包括测量流道，其特征在于，所述的测量流道由权利要求1～8任一项所述的带陷阱结构的反射型扁平流道组成；其中，所述的测量流道由一个扁平流道组成，或者由多个扁平流道叠加而成。
...【技术特征摘要】
1.一种带陷阱结构的反射型扁平流道，其特征在于，所述扁平流道的横截面为长方形，横截面的长度l＞高度h；扁平流道在其中一个侧壁的上下方向居中位置布设有两颗超声波传感器；两颗超声波传感器的轴线与扁平流道的流向夹角均为φ，两颗超声波传感器的轴线延长线在另一个侧壁上相交，且两颗超声波传感器的轴线所确定的平面与侧壁垂直；
2.根据权利要求1所述的带陷阱结构的反射型扁平流道，其特征在于，所述陷阱结构是一个尺寸参数均不小于超声波波长λ的凹槽结构。
3.根据权利要求1所述的带陷阱结构的反射型扁平流道，其特征在于，所述陷阱结构是一个多边形的凹槽结构，多边形凹槽的尺寸参数均不小于超声波波长λ。
4.根据权利要求1所述的带陷阱结构的反射型扁平流道，其特征在于，所述有效流道为扁平流道上下壁设置陷阱结构之后，在上下陷阱结构之间供介质沿扁平流道纵向轴线方向流过的通道。
5.根据权利要求1所述的带陷阱结构的反射型扁平流道，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：汝岩，
申请(专利权)人：杭州思筑智能设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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