高精度的超声波计量通道的制作方法

1.本实用新型属于超声波基表结构技术领域，具体涉及超声波燃气表计量通道。


背景技术：

2.当超声波束在流体中传播时，流体的流动将使传播时间产生微小变化，并且其传播时间的变化正比于流体的流速。目前市面上的超声波燃气表计量模块均是在此原理的框架下，在燃气表计量通道的气体流动方向上放置一对超声波换能器(如图1所示)，工作时超声波换能器同时(或交替) 发射、接收，根据上下游接收声波的时间差通过计算得出燃气在计量通道内的流速，进而通过流速与通道截面积相乘得到瞬时流量。
3.如图2所示，为民用超声波燃气表计量通道。如图3、4所示，在通道中等间距地放置有分隔薄片，用于限制气体流动方向与通道方向一致；由于燃气是混合气体，气体进入分隔薄片区域的通道直管段(图3,3l)是用于气体相互整流混合，以减少因多种气体不均匀导致的计量误差。由于超声波燃气表在商业领域应用中，流量与压力都远大于民用领域。如图5所示，为目前商用超声波燃气表计量通道，在民用超声波计量通道的基础上，增加通道宽度(同时按间距比例增加分隔薄片的数量)，使通道截面积变大，从而使商用超声波燃气表满足商用环境中大流量需求。
4.为便于满足生产工艺与生产精度，一对超声波换能器与主控板通过支架连接，组成计量模块。
5.但是由于计量模块只能计算出模块下方区域燃气的流速。仅加宽计量通道的宽度，在增加计量通道通气量的同时，也会导致气体在分隔薄片中流速差异过大，降低燃气表计量准确性。
6.计量模块作为超声波燃气表重要部件，其可靠运行对燃气表的正常计量与使用有十分重大的影响。商用超声波燃气表造价成本较高，并且其故障对燃气公司、燃气使用者造成的损失也远大于一般民用超声波燃气表。


技术实现要素：

7.针对现有技术中存在的不足，本实用新型提供高精度的超声波计量通道。根据超声波计量原理，在加宽计量通道宽度的前提上，在通道上方放置两个计量模块，两个计量模块在计量通道上镜像对称，各自得到燃气瞬时流量后，经过计算可得一个平均瞬时流量，得出的平均瞬时流量相较于单计量模块所得的瞬时流量更接近燃气实际瞬时流量，可大大提高超声波燃气表在商用环境下的计量准确性。
8.且准确性和稳定性相较于单计量模块通道有极大提升，进一步地可以设计更大宽度的计量通道，以满足更大流量的商用燃气表需求。
9.高精度的超声波计量通道，包括计量通道壳体、分隔薄片、挡片、通道支架、计量模块和通道盖。
10.所述的分隔薄片设置在计量通道壳体内，所述的挡片设置在计量通道壳体上方开
口处；所述的通道盖连接所述计量通道壳体，与计量通道壳体上方开口相配合，所述的通道支架和计量模块设置在通道盖与计量通道壳体形成的空腔内；所述通道支架为轴对称结构，连接所述计量通道壳体，与挡片位置相对应；所述的计量模块共有两个，在分别设置在通道支架对称轴的左右两侧。
11.所述计量通道壳体内设置有等距均匀的卡槽，用于安装分隔薄片，计量通道壳体上方开口处设置有凹槽；
12.所述分隔薄片安插在计量通道壳体等距均匀的卡槽内，卡槽与分隔薄片采用过盈配合；
13.所述挡片平整放置于计量通道壳体上方凹槽处，用于密封计量通道壳体上方开口，保证燃气气体即不会在通过计量区域后逸出回燃气表，也不会使气体从计量区域后方进入通道而漏计量。所述挡片开有4个通孔，通孔位于计量模块超声波换能器下方，用于计量模块声束穿过。
14.所述通道盖用于保护计量模块不受燃气侵蚀，通道盖通过卡扣与计量模块相连后，使用螺丝或卡扣固定连接计量通道壳体。
15.进一步的，所述的通道支架与计量通道壳体通过卡扣或螺丝固定。
16.进一步的，所述计量模块通过卡扣、热熔焊、超声波焊或螺钉与通道支架连接。
17.本实用新型有益效果如下：
18.由于计量通道上放置了双计量模块，在其中一个计量模块发生损坏的情况下，在系统自检发现后，可由另一个正常运行的计量模块单独计量，大大减少了商用燃气表因计量通道故障而对制造商、燃气公司、燃气使用者所造成的损失。
19.此方案具有高准确度、高稳定性、大流量的优点，且可大幅度减少燃气表使用中损坏的几率，极大地满足了制造商、燃气公司、燃气使用者的需求及利益。
附图说明
20.图1为超声波计量原理示意图；
21.图2为民用超声波计量通道特征视图；
22.图3为民用超声波计量通道剖视图；
23.图4为民用超声波计量通道分解图；
24.图5为现有商用超声波计量通道特征视图；
25.图6为本实用新型实施例特征视图；
26.图7为本实用新型实施例分解视图。
具体实施方式
27.以下结合附图与实施例对本实用新型技术方案进行进一步描述。
28.如图6、图7所示，高精度的超声波计量通道，包括计量通道壳体7f、分隔薄片7e、挡片7d、通道支架7c、计量模块7b和通道盖7a。
29.分隔薄片7e设置在计量通道壳体7f内，挡片7d设置在计量通道壳体 7f上方开口处；通道盖7a连接计量通道壳体7f，通道支架7c和计量模块7b设置在通道盖7a与计量通道壳体7f形成的空腔内。通道支架7c为轴对称结构，连接计量通道壳体7f，与挡片7d位置相对
应；计量模块7b共有两个，在分别设置在通道支架7c对称轴的左右两侧。
30.计量通道壳体7f内设置有等距均匀的卡槽，用于安装分隔薄片7e，计量通道壳体7f上方开口处设置有凹槽；
31.分隔薄片7e安插在计量通道壳体7f等距均匀的卡槽内，卡槽与分隔薄片7e采用过盈配合；
32.挡片7d平整放置于计量通道壳体7f上方凹槽处，用于密封计量通道壳体7f上方开口，保证燃气气体即不会在通过计量区域后逸出回燃气表，也不会使气体从计量区域后方进入通道而漏计量。挡片7d开有4个通孔，通孔位于计量模块超声波换能器下方，用于计量模块7b声束穿过。
33.通道盖7a用于保护计量模块7b不受燃气侵蚀，通道盖7a通过卡扣与计量模块7b相连后，使用螺丝或卡扣固定连接计量通道壳体7f。
34.进一步的，通道支架7c与计量通道壳体7f通过卡扣和螺丝固定。
35.进一步的，计量模块7b通过卡扣、热熔焊、超声波焊或螺钉与通道支架7c连接；
36.上述实施例用来解释说明本实用新型，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型作出的任何修改和改变，都落入本实用新型的保护范围。


技术特征：
1.高精度的超声波计量通道，其特征在于，包括计量通道壳体、分隔薄片、挡片、通道支架、计量模块和通道盖；所述的分隔薄片设置在计量通道壳体内，所述的挡片设置在计量通道壳体上方开口处；所述的通道盖连接所述计量通道壳体，与计量通道壳体上方开口相配合，所述的通道支架和计量模块设置在通道盖与计量通道壳体形成的空腔内；所述通道支架为轴对称结构，连接所述计量通道壳体，与挡片位置相对应；所述的计量模块共有两个，在分别设置在通道支架对称轴的左右两侧。2.根据权利要求1所述的高精度的超声波计量通道，其特征在于，所述计量通道壳体内设置有等距均匀的卡槽，用于安装分隔薄片，计量通道壳体上方开口处设置有凹槽。3.根据权利要求2所述的高精度的超声波计量通道，其特征在于，所述分隔薄片安插在计量通道壳体等距均匀的卡槽内，卡槽与分隔薄片采用过盈配合。4.根据权利要求3所述的高精度的超声波计量通道，其特征在于，所述挡片平整放置于计量通道壳体上方凹槽处，用于密封计量通道壳体上方开口，保证燃气气体即不会在通过计量区域后逸出回燃气表，也不会使气体从计量区域后方进入通道而漏计量；所述挡片开有4个通孔，通孔位于计量模块超声波换能器下方，用于计量模块声束穿过。5.根据权利要求4所述的高精度的超声波计量通道，其特征在于，所述通道盖用于保护计量模块不受燃气侵蚀，通道盖通过卡扣与计量模块相连后，使用螺丝或卡扣固定连接计量通道壳体。6.根据权利要求1-5中的任意一项所述的高精度的超声波计量通道，其特征在于，所述的通道支架与计量通道壳体通过卡扣或螺丝固定。7.根据权利要求1-5中的任意一项所述的高精度的超声波计量通道，其特征在于，所述计量模块通过卡扣、热熔焊、超声波焊或螺钉与通道支架连接。

技术总结
本实用新型公开了一种高精度的超声波计量通道，包括计量通道壳体、分隔薄片、挡片、通道支架、计量模块和通道盖；分隔薄片设置在计量通道壳体内，挡片设置在计量通道壳体上方开口处；通道盖连接计量通道壳体，与计量通道壳体上方开口相配合，通道支架和计量模块设置在通道盖与计量通道壳体形成的空腔内；通道支架为轴对称结构，连接计量通道壳体，与挡片位置相对应；计量模块共有两个，在分别设置在通道支架对称轴的左右两侧。本实用新型在其中一个计量模块发生损坏的情况下，可由另一个正常运行的计量模块单独计量，大大减少了商用燃气表因计量通道故障而对制造商、燃气公司、燃气使用者所造成的损失。用者所造成的损失。用者所造成的损失。


技术研发人员：王增 汪志远 厉恺杰 魏佳敏 付东月
受保护的技术使用者：浙江威星智能仪表股份有限公司
技术研发日：2021.09.29
技术公布日：2022/5/25