CN202677205U - 一种超声计量和流量控制*** - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种超声计量和流量控制***，由控制模块、超声计量装置、流体通断控制装置组成，所述流体通断控制装置的执行机构位于超声计量装置的测量管内部，执行机构上设有两边开口贯穿执行机构的孔洞，执行机构的孔径大于或等于测量管孔径，采用本实用新型安装要求空间小，安装维护方便，成本低，测量精度高且通断控制简单。

Description

一种超声计量和流量控制***

技术领域

本实用新型属于声学、传感技术领域，特别是利用超声检测技术结合流量通断控制技术，具体是一种超声流量计量仪表及流量控制***。 

背景技术

超声波流量仪表是以“速度差法”为原理，测量管段圆管内液体流量的仪表。它采用了先进的多脉冲技术、信号数字化处理技术及纠错技术，使流量仪表更能适应现场的环境，计量更方便、经济、准确。可广泛应用于石油、化工、冶金、电力、给排水等领域。 

现有的超声波流量仪表，按超声波的发射及接收方式有反射式及对射式两种，特点是均要求有一个一定长度及管径的测量管，管径越小，管内的流体速度会越快，流场越稳定，以及测量管的长度越长，相应的仪表计量的精度就越高。 

基于以上特点，现有采用超声波流量仪表计量的流体管网，其通断控制方法一般采用在仪表前后一定管径距离外配装自控阀门，以免影响仪表的测量，要求有较大的现场安装空间。如需实现对流体进行智能通断控制时，要在仪表和控制阀之间另行建立控制通讯，由此增加了安装成本，以及后期维护成本。 

其它还有一种将自控阀门集成到仪表表体出水端的控制***，这种***由于表体与自控阀门一体，因此结构较为紧凑，安装及通讯控制方便，但由于阀门孔径过小会对仪表内流体流场稳定性有影响，阀门的通径须做到与管径一致或更大，此时通径增大，阀门通断所需的扭距会变大，需要配置能提供较大扭距的驱动机构以及更大容量的电池来保证该***的正常运作。 

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型为克服上述缺陷，提供了一种安装方便、测量准确、体积小、控制简单可靠的超声计量和流量控制***。 

技术方案：一种超声计量和流体通断控制集成方法，包括控制模块1，超声计量装置3，流体通断控制装置2。所述流体通断控制装置的执行机构位于超声计量装置的测量管内部，执行机构上设有两边开口贯穿执行机构的孔洞，执行机构的孔径大于或等于测量管孔径。贯穿执行机构的孔洞截面包括但不限于圆形、椭圆、正方形、长方形，菱形，梯形等。当执行机构旋转至一定角度，孔洞的中心线与测量管的中心线相重合或平行时，液体流量最大，当执行机构继续旋转，孔洞的中心线与测量管中心线夹角逐渐增大，直至垂直时，液体流量逐渐变小，直至为零。 

所述控制模块1是由信号处理及模拟电路接收并处理超声波在流体中的速度信息，通过时间芯片测得时间差值，送至微处理器计算出流体的瞬时流量等信息，这些信息可通过数据显示电路直接显示在仪表上，或通过通讯电路远程传入用户的数据库中，同时可按用户设定要求，对流体通断控制装置3进行操作。所述用户设定要求指用户通过远程通讯，IC卡传感，红外发射等通讯方式接入控制模块（1）的通讯电路，对微处理器进行的设定。 

所述超声计量装置3由管段3.4、换能器3.3、反射镜3.1、测量管3.2组成，所述换能器3.3具超声波发射及接收功能，由第一个换能器3.3发射超声波→反射镜3.1→测量管3.2→执行机构2.1→测量管3.2→反射镜3.1→第二个换能器3.3接收超声波，通过控制模块1得出流体的流量信息，当流体通断控制装置2执行关断操作时，控制模块1将控制超声计量装置1停止对流体的计量运算。所述的换能器（3.3）设置在管段内侧，成对设置，两个换能器之间的距离大于测量管的距离，反射镜和换能器相对，成一定角度，测量管（3.2）固定设置在管段内，所述换能器（3.3）具超声波发射及接收功能。 

所述超声计量装置3为反射式测量结构，该装置同样可用于对射式测量结构，即两个换能器之间不经过任何反射镜进行超声波的发射和接收。所述的超声计量装置（3）采用对射式测量结构，由管段（3.4）、换能器（3.3）、测量管（3.2）组成，所述的换能器（3.3）设置在管段内侧，成对设置，两个换能器之间的距离大于测量管的距离，测量管（3.2）固定设置在管段内，所述换能器（3.3）具超声波发射及接收功能。 

所述流体通断控制装置2由执行机构2.1、传动轴2.2、驱动机构2.3组成，执行机构（2.1）、传动轴（2.2）、驱动机构（2.3）依次相连接。当控制模块1按用户设定要求，对该装置执行通断操作要求时，由驱动机构2.3带动传动轴2.2旋转，使执行机构2.1进行通断操作。所述的执行机构为球形或楔形。 

由于执行机构2.1位于测量管3.2之内，而测量管3.2因超声波流量仪表的测量特性，测量管3.2会在压力损失允许的情况下有一定的缩径，因此执行机构2.1的孔径可做到与测量管3.2孔径相同，以达到减小驱动机构2.3输出扭距的要求。 

本实用新型的有益效果是：安装要求空间小，安装维护方便，成本低，测量精度高且通断控制简单。 

附图说明

图1为本实用新型的正面剖视结构示意图； 

图2为本实用新型的控制模块方框图；

图3为本实用新型的超声计量装置结构示意图；

图4为本实用新型的流体通断控制装置结构示意图；

图5为本实用新型的超声计量装置工作状态示意图；

图6为本实用新型的超声计量装置关断状态示意图。

图中：1、控制模块， 2、流体通断控制装置，2.1、执行机构，2.2、传动轴，2.3、驱动机构，3、超声计量装置，3.1反射镜， 3.2测量管，3.3换能器，3.4管段。 

具体实施方式

实施例1、一种超声计量和流体通断控制集成方法，包括控制模块1，超声计量装置3，流体通断控制装置2。 

所述控制模块1是由信号处理及模拟电路接收并处理超声波在流体中的速度信息，通过时间芯片测得时间差值，送至微处理器计算出流体的瞬时流量等信息，这些信息可通过数据显示电路直接显示在仪表上，或通过通讯电路远程传入用户的数据库中，同时可按用户设定要求，对流体通断控制装置2进行操作。所述用户设定要求指用户通过IC卡传感等通讯方式接入控制模块（1）的通讯电路，对微处理器进行的设定。 

所述超声计量装置3由管段3.4、换能器3.3、反射镜3.1、测量管3.2组成，所述换能器3.3具超声波发射及接收功能，由第一个换能器3.3发射超声波→反射镜3.1→测量管3.2→执行机构2.1→测量管3.2→反射镜3.1→第二个换能器3.3接收超声波，通过控制模块1得出流体的流量信息，当流体通断控制装置2执行关断操作时，控制模块1将控制超声计量装置3停止对流体的计量运算。 

所述流体通断控制装置2由执行机构2.1、传动轴2.2、驱动机构2.3组成，当控制模块1按用户设定要求，对该装置执行通断操作要求时，由驱动机构2.3带动传动轴2.2旋转，使执行机构2.1进行通断操作。 

Claims (5)

1.一种超声计量和流量控制***，由控制模块（1）、超声计量装置（3）、流体通断控制装置（2）组成，其特征在于所述流体通断控制装置（2）的执行机构（2.1）位于超声计量装置（3）的测量管（3.2）内部，执行机构（2.1）上设有两边开口贯穿执行机构的孔洞，执行机构（2.1）的孔径大于或等于测量管（3.2）孔径。

2.根据权利要求1所述的超声计量和流量控制***，其特征在于所述的超声计量装置（3）采用反射式测量结构，由管段（3.4）、换能器（3.3）、反射镜（3.1）、测量管（3.2）组成，所述的换能器（3.3）设置在管段内侧，成对设置，两个换能器之间的距离大于测量管的距离，反射镜和换能器相对，成一定角度，测量管（3.2）固定设置在管段内，所述换能器（3.3）具超声波发射及接收功能。

3.根据权利要求1所述的超声计量和流量控制***，其特征在于所述的超声计量装置（3）采用对射式测量结构，由管段（3.4）、换能器（3.3）、测量管（3.2）组成，所述的换能器（3.3）设置在管段内侧，成对设置，两个换能器之间的距离大于测量管的距离，测量管（3.2）固定设置在管段内，所述换能器（3.3）具超声波发射及接收功能。

4.根据权利要求1所述的超声计量和流量控制***，其特征在于所述的流体通断控制装置（2）由执行机构（2.1）、传动轴（2.2）、驱动机构（2.3）组成，执行机构（2.1）、传动轴（2.2）、驱动机构（2.3）依次相连接。

5.根据权利要求1所述的超声计量和流量控制***，其特征在于所述的执行机构为球形或楔形。

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