CN115855181A - 一种超声波燃气流量计量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超声波燃气流量计量装置，包括流路，流路的两端分别连通入口和出口，流路上安装有一对换能器；入口为斜口喇叭状结构，出口与流路通道平稳过渡；两个换能器的夹角为60°～150°；流路内安装有分段式上下一体整流片，上段整流片和下段整流片相对安装在流路通道内。本发明优化了入口和出口的折射次数，使气流出入更加平稳，且降低了进出口压力；本发明将换能器的角度增加到60°～150°，扩大了换能器的选型范围；本发明采用分段式上下一体整流片替换现有的独立金属整流片，无需后期安装，消除了安装造成的误差，降低了成本，增强了产品的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及燃气表技术领域，具体涉及一种超声波燃气流量计量装置。
背景技术
如图1所示的现有超声波燃气流量计量装置，使用时，天然气通过阀门口进入燃气表腔体内，气体通过入口A处3次转折后进入到流路中金属整流片区域C，整流片将气体平均分为多个区域，同时通过一对反射安装的超声波换能器来获取时间差，超声波换能器的反射角度为B；最终，气体流过整流片后从出口D流出。
现有超声波燃气流量计量装置存在的缺陷包括以下至少一个：
1、C处为单独金属整流片，产品价格较贵、组装较为复杂，不利于安装，且安装后存在变形风险；
2、燃气表流路中A处进气口需经过3次转折才能进入整流片区域C中，转折次数较多，影响气流的稳定性；
3、D处出气口需经过4次转折才能流出，转折次数较多，影响气流的稳定性及增大出口压力；
4、一对超声波换能器的反射角B为满足进口换能器需求角度＜60°，换能器选型单一。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种超声波燃气流量计量装置。
本发明公开了一种超声波燃气流量计量装置，包括流路，所述流路的两端分别连通入口和出口，所述流路上安装有一对换能器；
所述流路内安装有分段式上下一体整流片，上段整流片和下段整流片相对安装在流路通道内；其中，所述上段整流片一体式安装在流路上壳体上，所述下段整流片一体式安装在流路下壳体上。
作为本发明的进一步改进，所述入口为斜口喇叭状结构，所述出口与流路通道平稳过渡。
作为本发明的进一步改进，两个所述换能器的夹角为60°～150°。
作为本发明的进一步改进，所述上段整流片和下段整流片包括沿流路通道的轴线方向平行布设的3个整流片，所述上段整流片或下段整流片注塑一体成型在所述流路上壳体或流路下壳体上。
作为本发明的进一步改进，所述上段整流片或下段整流片的长度为89mm，宽度为5mm，厚度为0.5mm，相邻整流片的间距为1.5mm，所述上段整流片与下段整流片之间的间隔为11mm。
作为本发明的进一步改进，还包括：计量PCB板；
所述计量PCB板与两个所述换能器相连，用于控制一所述换能器发射超声波，另一所述换能器接收超声波。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明取消了独立金属整流片，将整流片分为两段且分别一体成型在流路上壳体和流路下壳体上，无需后期安装，消除了安装造成的误差，降低了成本，增强了产品的稳定性；
本发明优化了入口和出口的折射次数，使气流出入更加平稳，且降低了进出口压力；
本发明将换能器的角度增加到60-150°，扩大了换能器的选型范围。
附图说明
图1为现有超声波燃气流量计量装置的剖视图；
图2为本发明一种实施例公开的超声波燃气流量计量装置的剖视图；
图3为本发明一种实施例公开的超声波燃气流量计量装置的部分剖视图；
图4为本发明一种实施例公开的超声波燃气流量计量装置的流路组成及分段式上下一体整流片的截面图；
图5为本发明一种实施例公开的超声波燃气流量计量装置的使用示意图。
图中：
1、入口；2、出口；3、换能器；4、分段式上下一体整流片；5、整流片；6、流路上壳体；7、流路下壳体；α、两个换能器之间的夹角。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图对本发明做进一步的详细描述：
如图2～3所示，本发明提供一种超声波燃气流量计量装置，其在现有超声波燃气流量计量装置包括流路，流路的两端分别连通入口1和出口2，流路上安装有一对换能器3的基础上做如下改进；其包括：
本发明的入口1为斜口喇叭状结构，即通过将计量管段入口处的导流部分设计为斜口喇叭状结构，使入口1与流路通道之间平稳过渡；本发明的出口与流路通道平稳过渡，其过渡形式为同径连接、锥形过渡等，保证被测流体经过斜口喇叭后进入流路通道内，然后由出口流出；此结构可以有效的减小超声波测量区域的气体波动，使流路通道内的流体更加平稳；从而提高了超声波检测的重复性及小流量的稳定性，同时又降低了压力损失；即便流入很大的流量，计量管段内也不易发生气流的紊乱，不易受到四周环境的影响，增强了抗干扰能力，能够实现稳定的计量性能，从而使得超声波燃气表的计量更加精准。
本发明的两个换能器的夹角为60°～150°，该夹角的设计扩大了换能器的选型范围。进一步，本发明还包括：计量PCB板，计量PCB板用于对流过表体内的气体进行计量；计量PCB板与两个换能器相连，用于控制一换能器发射超声波，另一换能器接收超声波，由于气体流向的原因会产生顺流和逆流的时间差，最后利用时间差对气体流量进行计量。
本发明的流路通道内安装有分段式上下一体整流片4，分段式上下一体整流片4由上段整流片和下段整流片构成，上段整流片和下段整流片相对安装在流路通道内。具体的，如图4所示，本发明的上段整流片一体式安装在流路上壳体6上，下段整流片一体式安装在流路下壳体7上；进一步，上段整流片和下段整流片均包括沿流路通道的轴线方向平行布设的3个整流片5，3个整流片5间隔一致，上段整流片或下段整流片注塑一体成型在流路上壳体6或流路下壳体7上。优选，上段整流片或下段整流片的长度为89mm，宽度为5mm，厚度为0.5mm，相邻整流片的间距为1.5mm，上段整流片与下段整流片之间的间隔为11mm；基于此，本发明取消了独立金属整流片，将整流片分为两段且分别一体成型在流路上壳体和流路下壳体上，无需后期安装，消除了安装造成的误差，降低了成本，增强了产品的稳定性。
如图5所示，本发明的工作原理包括：
天然气通过阀门口进入燃气表腔体内，气体通过流路入口后流经到分段式上下一体整流片区域，上部整流片主要对流路上壳体换能器发射位置整流，下部整流片主要对换能器发射的声波的反射位置进行整流，经过整流后使气流分布均匀，有利于时间差计算的精准；气体流经整流片区域后从流路出口流出，再通过燃气表的出口流向用户的燃气灶及其他燃气设备中。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种超声波燃气流量计量装置，包括流路，所述流路的两端分别连通入口和出口，所述流路上安装有一对换能器；其特征在于，
所述流路内安装有分段式上下一体整流片，上段整流片和下段整流片相对安装在流路通道内；其中，所述上段整流片一体式安装在流路上壳体上，所述下段整流片一体式安装在流路下壳体上。
2.如权利要求1所述的超声波燃气流量计量装置，其特征在于，所述入口为斜口喇叭状结构，所述出口与流路通道平稳过渡。
3.如权利要求1所述的超声波燃气流量计量装置，其特征在于，两个所述换能器的夹角为60°～150°。
4.如权利要求1所述的超声波燃气流量计量装置，其特征在于，所述上段整流片和下段整流片包括沿流路通道的轴线方向平行布设的3个整流片，所述上段整流片或下段整流片注塑一体成型在所述流路上壳体或流路下壳体上。
5.如权利要求1所述的超声波燃气流量计量装置，其特征在于，所述上段整流片或下段整流片的长度为89mm，宽度为5mm，厚度为0.5mm，相邻整流片的间距为1.5mm，所述上段整流片与下段整流片之间的间隔为11mm。
6.如权利要求1所述的超声波燃气流量计量装置，其特征在于，还包括：计量PCB板；
所述计量PCB板与两个所述换能器相连，用于控制一所述换能器发射超声波，另一所述换能器接收超声波。
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