本實(shí)用新型涉及超聲流量測(cè)量裝置，尤其涉及一種文丘里雙差壓超聲流量測(cè)量裝置。

背景技術(shù)：

文丘里流量計(jì)用于測(cè)量封閉管道中單相穩(wěn)定流體的流量，常用于測(cè)量空氣、天然氣、煤氣、水等流體的流量。其基本測(cè)量原理是以能量守恒定律——伯努力方程和流動(dòng)連續(xù)性方程為基礎(chǔ)的流量測(cè)量方法。內(nèi)文丘里管由一圓形測(cè)量管和置入測(cè)量管內(nèi)并與測(cè)量管同軸的特型芯體所構(gòu)成。特型芯體的徑向外表面具有與經(jīng)典文丘里管內(nèi)表面相似的幾何廓形，并與測(cè)量管內(nèi)表面之間構(gòu)成一個(gè)異徑環(huán)形過(guò)流縫隙。流體流經(jīng)內(nèi)文丘里管的節(jié)流過(guò)程同流體流經(jīng)經(jīng)典文丘里管、環(huán)形孔板的節(jié)流過(guò)程基本相似。內(nèi)文丘里管的這種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使之在使用過(guò)程中不存在類似孔板節(jié)流件的銳緣磨蝕與積污問(wèn)題，并能對(duì)節(jié)流前管內(nèi)流體速度分布梯度及可能存在的各種非軸對(duì)稱速度分布進(jìn)行有效的流動(dòng)調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)了高精確度與高穩(wěn)定性的流量測(cè)量。

超聲流量計(jì)是通過(guò)檢測(cè)流體流動(dòng)時(shí)對(duì)超聲束或超聲脈沖的作用，以測(cè)量體積流量的儀表。這里主要討論用于測(cè)量封閉管道液體流量的超聲流量計(jì)。

20世紀(jì)70年代隨著電子技術(shù)的發(fā)展，性能日益完善的各種型號(hào)超聲流量計(jì)投入市場(chǎng)。有人預(yù)言由于超聲流量計(jì)測(cè)量原理是長(zhǎng)度與時(shí)間兩個(gè)基本量的結(jié)合，其導(dǎo)出量溯源性較好，有可能據(jù)此建立流量基準(zhǔn)。

封閉管道用超聲流量計(jì)按測(cè)量原理分類有：①傳播時(shí)間法；②多普勒效應(yīng)法；③波束偏移法；④相關(guān)法；⑤噪聲法。其中，用得最多的是傳播時(shí)間法和多普勒效應(yīng)法的超聲流量計(jì)。

聲波在流體中傳播，順流方向聲波傳播速度會(huì)增大，逆流方向則減小，同一傳播距離就有不同的傳播時(shí)間。利用傳播速度之差與被測(cè)流體流速之關(guān)系求 取流速，稱之傳播時(shí)間法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型提出了一種流速檢測(cè)范圍寬、精度高的文丘里雙差壓超聲流量測(cè)量裝置。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種文丘里雙差壓超聲流量測(cè)量裝置，其包括一經(jīng)典文丘里管，所述經(jīng)典文丘里管包括第一圓管段、圓錐變徑收縮段和第二圓管段，還包括取壓環(huán)、超聲波探頭、阿牛巴取壓管、處理器和顯示器，取壓環(huán)嵌套在第一圓管段上，超聲波探頭嵌套在第二圓管段外側(cè)，包括相對(duì)設(shè)置的上換能器和下?lián)Q能器，第二圓管段徑向嵌有阿牛巴取壓管，其中，

取壓環(huán)，檢測(cè)第一圓管段內(nèi)流體壓力信號(hào)；

上換能器和下?lián)Q能器，分別發(fā)射和檢測(cè)超聲波信號(hào)；

阿牛巴取壓管，檢測(cè)第二圓管段內(nèi)流體壓力信號(hào)；

處理器分別與取壓環(huán)、上換能器、下?lián)Q能器和阿牛巴取壓管信號(hào)連接，根據(jù)取壓環(huán)檢測(cè)到的壓力信號(hào)計(jì)算流量數(shù)據(jù)Qv1并發(fā)送給顯示器；測(cè)量超聲波信號(hào)自上換能器發(fā)出并到達(dá)下?lián)Q能器的時(shí)間T1，超聲波信號(hào)自下?lián)Q能器發(fā)出并到達(dá)上換能器的時(shí)間T2，根據(jù)T1和T2計(jì)算流量數(shù)據(jù)Qv2并發(fā)送給顯示器；根據(jù)阿牛巴取壓管檢測(cè)到的壓力信號(hào)計(jì)算流量數(shù)據(jù)Qv3；

顯示器，與處理器信號(hào)連接，并顯示流量數(shù)據(jù)Qv1、Qv2和Qv3。

在以上技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，優(yōu)選的，所述第一圓管段內(nèi)徑為80～120mm，第二圓管段內(nèi)徑為60～100mm。

在以上技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，優(yōu)選的，圓錐變徑收縮段圓錐角為20.5～21.5°。

在以上技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，優(yōu)選的，所述超聲波探頭與第二圓管段中心軸的夾角為45°。

本實(shí)用新型的文丘里雙差壓超聲流量測(cè)量裝置相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有以下有益效果：

(1)通過(guò)在經(jīng)典文丘里管上設(shè)置取壓環(huán)、阿牛巴取壓管和超聲波探頭，分別對(duì)應(yīng)超高速流體、高速流體和低速流體的流量檢測(cè)，可拓寬流速檢測(cè)范圍，克服了單一種類流量計(jì)流量量程比小的問(wèn)題，可將量程比擴(kuò)大到1：40甚至更高，并且準(zhǔn)確度更高；

(2)本實(shí)用新型的文丘里雙差壓超聲流量測(cè)量裝置內(nèi)無(wú)大型機(jī)械構(gòu)建，壓力損失小，體積小、攜帶方便。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型文丘里雙差壓超聲流量測(cè)量裝置的正剖視圖；

圖2為本實(shí)用新型文丘里雙差壓超聲流量測(cè)量裝置的連接關(guān)系示意圖；

圖3為本實(shí)用新型文丘里雙差壓超聲流量測(cè)量裝置的取壓環(huán)的剖面圖；

圖4為本實(shí)用新型文丘里雙差壓超聲流量測(cè)量裝置的阿牛巴取壓管的剖面圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施方式中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施方式中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施方式僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施方式，而不是全部的實(shí)施方式。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施方式，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

參照?qǐng)D1，結(jié)合圖2，本實(shí)用新型的文丘里雙差壓超聲流量測(cè)量裝置，其包括一經(jīng)典文丘里管1，所述經(jīng)典文丘里管1包括第一圓管段11、圓錐變徑收縮段12和第二圓管段13。具體的，所述第一圓管段11內(nèi)徑為80～120mm，第二 圓管段13內(nèi)徑為60～100mm。具體的，圓錐變徑收縮段12圓錐角為20.5～21.5°。

還包括取壓環(huán)2，如圖3所示，取壓環(huán)2嵌套在第一圓管段上，檢測(cè)第一圓管段11內(nèi)流體壓力信號(hào)，并傳遞給處理器4，由處理器4根據(jù)取壓環(huán)2檢測(cè)到的壓力信號(hào)計(jì)算流量數(shù)據(jù)Qv1并發(fā)送給顯示器5。

還包括超聲波探頭3，包括相對(duì)設(shè)置的上換能器21和下?lián)Q能器22，上換能器31和下?lián)Q能器32分別發(fā)射和檢測(cè)超聲波信號(hào)。處理器4測(cè)量超聲波信號(hào)自上換能器31發(fā)出并到達(dá)下?lián)Q能器32的時(shí)間T1，超聲波信號(hào)自下?lián)Q能器32發(fā)出并到達(dá)上換能器31的時(shí)間T2，根據(jù)T1和T2計(jì)算流量數(shù)據(jù)Qv2。超聲波通過(guò)上換能器31發(fā)出，到達(dá)下?lián)Q能器32，速度會(huì)被流體流速加快，傳播時(shí)間更短；反之，超聲波通過(guò)下?lián)Q能器32發(fā)出，到達(dá)上換能器31，速度會(huì)被流體流速減慢，傳播時(shí)間更長(zhǎng)。如此，傳播時(shí)間與流體流速存在線性關(guān)系，通過(guò)檢測(cè)測(cè)量超聲波信號(hào)自上換能器31發(fā)出并到達(dá)下?lián)Q能器32的時(shí)間T1，超聲波信號(hào)自下?lián)Q能器32發(fā)出并到達(dá)上換能器31的時(shí)間T2，根據(jù)T1、T2計(jì)算流體流速，并根據(jù)第二圓管段13直徑計(jì)算流量數(shù)據(jù)。優(yōu)選的，所述超聲波探頭3與第二圓管段13中心軸的夾角為45°。

還包括阿牛巴取壓管4，如圖4所示，沿第二圓管段13徑向嵌入，檢測(cè)第二圓管段13內(nèi)流體壓力信號(hào)并傳遞給處理器4，由處理器4根據(jù)阿牛巴取壓管4檢測(cè)到的壓力信號(hào)計(jì)算流量數(shù)據(jù)Qv3并發(fā)送給顯示器5。

處理器5，分別與取壓環(huán)2、上換能器31、下?lián)Q能器32和阿牛巴取壓管4信號(hào)連接。

顯示器6，與處理器4信號(hào)連接，并顯示流量數(shù)據(jù)Qv1、Qv2和Qv3。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。