一种便携式超声流量计的安装方法与流程

本发明涉及一种便携式超声流量计的安装方法，特别是利用超声检测技术，计量管道内液体流量或液体热量的流量计，属于声学、传感技术领域。

背景技术：

便携式超声流量计，由超声传感器和测量主机构成，超声传感器通过数据线或无线方式与测量主机连接，主要应用在现场管道不需要开孔的场合，直接将超声传感器安装在管道外壁，进行管道内液体流量测量，超声传感器将检测信号通过数据线送入测量主机进行处理，并显示测量结果。便携式超声流量计整个测量过程中不会对管道造成损坏，不受管道内介质、压力影响，整个测量过程安全可靠。目前，现有便携式超声流量计中，超声传感器在与管道外壁固定安装时，超声传感器的测量面和管道外壁之间均会涂覆耦合剂，耦合剂全部是采用膏状的凡士林、二硫化钼等物品，作为超声传感器和管道之间的匹配物质，其作用是减少因超声波在不同介质间传播而造成的强度损失。上述背景技术在使用过程中，因其使用的耦合剂为膏状形式，会造成操作不便、不易携带保管、使用后不易回收、容易弄脏超声传感器及其它物品等缺点，不能重复使用。同时，由于耦合剂与超声传感器和管道之间的匹配不理想，影响测量精度。

技术实现要素：

本发明目的是提供一种便携式超声流量计的安装方法，改变耦合剂介质形态，改善现场操作的便利性和安装效率，利于保管及回收，不会污染和污垢，提高测量精度，解决背景技术中存在的上述问题。

本发明的技术方案是：

一种便携式超声流量计的安装方法，包含如下步骤：

在管道上确定超声传感器的安装位置后，将固态耦合剂放置在超声传感器的安装位置处，或者放置在超声传感器的测量面上；

将超声传感器的测量面与固态耦合剂贴紧，并将超声传感器固定在被测管道外壁上，固态耦合剂位于超声传感器的安装位置与超声传感器的测量面之间；

超声传感器通过数据线与测量主机连接，完成便携式超声流量计的安装。

所述固态耦合剂，其形态不是膏状形态，而是固体形态；例如：硅凝胶或水凝胶等；固态耦合剂制成片状，称为固态耦合剂片，其形状和大小与超声传感器的测量面形状和大小相匹配；每支超声传感器与管道壁之间布置一层或多层固态耦合剂片，确保超声传感器所发出的超声波全部或大部分经过固态耦合剂片后传入管道内部。

在安装超声传感器前，对管道上的超声传感器安装位置进行处理，确保超声传感器安装位置表面光滑，表面无凹坑或划痕，满足超声传感器安装条件。

所述将超声传感器固定在被测管道外壁上，可以通过安装夹具固定，也可以采用其它方式固定。

所述安装夹具，由安装框架和定位压杆构成，定位压杆设置在安装框架上，将安装框架固定在管道外壁上，管道上的超声传感器安装位置位于安装框架内，超声传感器与管道外壁之间设有固态耦合剂片，定位压杆压在超声传感器上面，定位压杆上设有螺纹，安装框架上设有与之匹配的螺孔，通过转动定位压杆将超声传感器压紧。

所述安装框架，可以通过绑扎带、钢丝绳等捆绑固定在管道外壁上；如果管道为金属管道，安装框架上设有磁铁，通过磁力将安装框架吸附在管道外壁上。

对于金属管道，还可以在超声传感器上设置磁铁，将超声传感器吸附在管道外壁上。

所述超声传感器是一对或多对，与相应数量的安装夹具及固态耦合剂片配套使用。

所述安装夹具可以是一套也可以是多套，与相应数量的超声传感器配套使用。

所述测量主机可以是一台也可以是多台，与超声传感器或安装夹具做成一体结构，或者做成分体结构。

本发明积极效果：本发明改变了耦合剂的物理形态性质，简化了安装步骤，提高了安装效率。同时，采用本发明专利，耦合剂更便于携带、使用，同时还不会因耦合剂是膏状态而弄脏超声传感器、管道外壁等其它物品，有利于环境保护；固态耦合剂片可以重复使用，降低成本。由于本发明专利将从根本上将耦合剂的物质形态进行了改变，提升了便携式超声流量计的安装效率和使用范围，简化了便携式超声流量计的安装步骤，同时也降低了仪表生产、使用成本，具有结构简单合理、安装方便、可靠性高、提高测量精度、适应性强等特点，可广泛应用于便携式超声流量计的测量使用中。

附图说明

图1是本发明实施例结构示意图；

图2是本发明实施例结构剖视示意图；

图3是背景技术超声传感器安装后被测管道表面污垢图片；

图4 是采用背景技术耦合剂超声传感器安装后图片；

图5是采用背景技术耦合剂拆下超声传感器后管道表面污垢图片；

图6是采用背景技术耦合剂拆下的超声传感器表面污垢图片；

图7是本发明超声传感器安装前固态耦合剂片放置图片；

图8是本发明超声传感器安装后管道表面图片；

图9是本发明超声传感器拆下后固态耦合剂图片；

图10是本发明拆下超声传感器后管道安装位置图片；

图11是本发明使用后的固态耦合剂片图片；

图中：超声传感器1、安装框架2、测量主机3、定位压杆4、固态耦合剂片5、绑扎带6、管道7。

具体实施方式

以下结合附图，通过实施例对本发明做进一步说明。

一种便携式超声流量计的安装方法，包含如下步骤：

在管道7上确定超声传感器1的安装位置后，将固态耦合剂放置在超声传感器的安装位置处，或者放置在超声传感器的测量面上；

将超声传感器的测量面与固态耦合剂贴紧，并将超声传感器固定在被测管道外壁上，固态耦合剂位于超声传感器的安装位置与超声传感器的测量面之间；

超声传感器1通过数据线与测量主机3连接，完成便携式超声流量计的安装。

所述固态耦合剂，其形态不是膏状形态，而是固体形态；例如：硅凝胶或水凝胶等；固态耦合剂制成片状，称为固态耦合剂片，其形状和大小与超声传感器的测量面形状和大小相匹配；每支超声传感器与管道壁之间布置一层或多层固态耦合剂片，确保超声传感器所发出的超声波全部或大部分经过固态耦合剂片后传入管道内部。

水凝胶（Hydrogel）是以水为分散介质的凝胶。具有网状交联结构的水溶性高分子中引入一部分疏水基团和亲水残基，亲水残基与水分子结合，将水分子连接在网状内部，而疏水残基遇水膨胀的交联聚合物，是一种高分子网络体系，性质柔软，能保持一定的形状，能吸收大量的水。

硅凝胶（Silica gel）为毛玻璃状半透明颗粒。不溶于水和无机酸，但溶于氢氟酸和浓苛性钠溶液中。

对管道上的超声传感器安装位置进行处理，确保超声传感器安装位置表面光滑，表面无凹坑或划痕，满足超声传感器安装条件。

本实施例中，参照附图1、2，所述将超声传感器固定在被测管道外壁上，通过安装夹具固定。

所述安装夹具，由安装框架2和定位压杆4构成，定位压杆设置在安装框架上，将安装框架固定在管道7外壁上，管道上的超声传感器安装位置位于安装框架内，超声传感器1与管道外壁之间设有固态耦合剂片5，定位压杆压在超声传感器上面，定位压杆上设有螺纹，安装框架上设有与之匹配的螺孔，通过转动定位压杆将超声传感器压紧。

所述安装框架，通过绑扎带6捆绑固定在管道外壁上。

所述超声传感器是一对，与两个安装夹具及两片固态耦合剂片配套使用。

所述测量主机是一台，与超声传感器做成分体结构。

对比试验：

在相同的安装条件下，使用背景技术耦合剂安装超声传感器，参照附图4，拆下超声传感器后，超声传感器表面和超声传感器安装位置的管壁上布满污垢，并且耦合剂不能重复使用。参照附图5、6。

使用固态耦合剂片安装超声传感器，首先将固态耦合剂片5放置在超声传感器的安装位置处；参照附图7；安装超声传感器1，参照附图8；拆下超声传感器后，超声传感器表面和超声传感器安装位置的管壁上十分干净，并且固态耦合剂片与使用前没有变化，可以重复使用。参照附图9、10、11。

在相同的安装条件下，进行本发明与使用背景技术耦合剂测量性能对比试验，结果见下表：

结论：

根据实验结果可以看出，采用固态耦合剂片（水凝胶或硅凝胶）作为耦合剂与采用现有背景技术中的凡士林、二硫化钼等传统耦合剂相比，其超声传感器信号强度有40%-80%的提高。