本实用新型涉及流体流量测量技术领域，尤其涉及一种超声波气体流量计流体通道结构。
背景技术：
目前燃气计量一般采用机械式膜式表和超声波燃气表；其中机械式膜式表的原理是靠表内的皮膜张弛运动进行计量，在燃气环境下长期使用会使皮膜老化而影响计量精度，同时由于机械式膜式表结构复杂使得大口径表体积过于庞大，因此采用机械式模式表进行燃气计量的方式并不理想；而采用超声技术计量燃气由于没有机械构件，故长期稳定性好，结构紧凑，可以克服机械式膜式表的一些弊端；但是由于超声波燃气表是速度型仪表，要求在测量段的通过气体流速稳定，在超声波发射和接受端，不能有同频干扰；但在实际使用超声波燃气表的过程中，超声波燃气表的前后端存在弯管、阀门、调节阀等装置，会对超声波燃气表测量的燃气产生扰流干扰和杂波干扰，同时超声波信号的发射和接收会受流体流速的影响发生信号偏移，这是本领域技术人员所不期望见到的。
技术实现要素：
为了弥补以上不足，本实用新型提供了一种能使超声波发射能量能够全部聚集接受，有效提高了超声波测量信号的信噪比，测量精度稳定的超声波气体流量计流体通道结构。
本实用新型的技术方案是：一种超声波气体流量计流体通道结构，包括聚焦气体通道和超声波换能器；所述超声波换能器分为超声波接收换能器和超声波发射换能器；所述聚焦气体通道包括第一面板和与所述第一面板相对的第二面板，所述第一面板上设有所述超声波换能器，超声波发射换能器发射超声波，所述第二面板上设有将超声波汇聚后反射至超声波接收换能器的凹弧面和/或超声波发射换能器的发射端设有汇聚超声波的声透镜。
作为优选的技术方案，所述聚焦气体通道的下游开口安装有后气体通道，所述后气体通道包括第一气体通道和第二气体通道，所述第一气体通道连接在所述聚焦气体通道，所述第二气体通道安装在所述第一气体通道上，所述第二气体通道和所述第一气体通道相互连通并具有夹角α，α>0°且α<180°。
作为优选的技术方案，所述后气体通道为T型气体通道，所述T型气体通道包括第一气体通道和第二气体通道，所述第二气体通道作为所述T型气体通道的横边，所述第一气体通道作为所述T型气体通道的竖边，所述第一气体通道与所述聚焦气体通道相连，所述第二气体通道的一端封闭，所述第一气体通道和第二气体通道之间的夹角α为90°。
作为优选的技术方案，所述第二气体通道与所述第一气体通道连接处的第二气体通道和/或所述第一气体通道横截面积大于聚焦气体通道的横截面积。
作为优选的技术方案，所述超声波换能器包括第一超声波换能器和第二超声波换能器，所述第一超声波换能器可以作为超声波接收换能器和超声波发射换能器，可以接收和发射超声波，所述第二超声波换能器可以作为超声波接收换能器和超声波发射换能器，可以接收和发射超声波，当所述第一超声波换能器发射超声波时，第二超声波换能器接收超声波，当所述第二超声波换能器发射超声波时，第一超声波换能器接收超声波。
作为优选的技术方案，所述聚焦气体通道上设有超声波换能器安装座；所述第一超声波换能器和第二超声波换能器分别安装在相应的超声波换能器安装座上。
作为优选的技术方案，还包括换能器压紧板，换能器压紧板将所述超声波换能器压紧固定在所述超声波换能器安装座。
作为优选的技术方案，所述第一面板位于所述第二面板下方。
作为优选的技术方案，所述聚焦气体通道的轴线与所述第一气体通道的轴线垂直。
作为优选的技术方案，所述聚焦气体通道的轴线与所述第一气体通道的轴线重合。
由于采用了上述技术方案，一种超声波气体流量计流体通道结构，包括聚焦气体通道和超声波换能器；所述超声波换能器分为超声波接收换能器和超声波发射换能器；所述聚焦气体通道包括第一面板和与所述第一面板相对的第二面板，所述第一面板上设有所述超声波换能器，超声波发射换能器发射超声波，所述第二面板上设有将超声波汇聚后反射至超声波接收换能器的凹弧面和/或超声波发射换能器的发射端设有汇聚超声波的声透镜；凹弧面和/或声透镜的设置可以使得超声波发射能量能够全部聚集接受，能有效提高了超声波测量信号的信噪比，保证测量精度稳定；采用T型气体流道可以有效隔断下游管路声波噪音，进而提高超声波测量信号的信噪比。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例一的立体图；
图2是本实用新型实施例一的主视图；
图3是本实用新型实施例二的结构示意图；
图4是本实用新型实施例三的结构示意图；
图5是本实用新型实施例四的结构示意图。
具体实施方式
实施例一：
如图1和图2所示，一种超声波气体流量计流体通道结构，包括聚焦气体通道11和超声波换能器；所述超声波换能器分为超声波接收换能器和超声波发射换能器；在本实施例中所述超声波换能器包括第一超声波换能器13和第二超声波换能器18，所述第一超声波换能器13可以作为超声波接收换能器和超声波发射换能器，可以接收和发射超声波，所述第二超声波换能器18可以作为超声波接收换能器和超声波发射换能器，可以接收和发射超声波，当所述第一超声波换能器发射超声波时，第二超声波换能器接收超声波，当所述第二超声波换能器发射超声波时，第一超声波换能器接收超声波；所述聚焦气体通道11包括第一面板20和与所述第一面板20相对的第二面板21，所述第一面板20上设有所述超声波换能器，超声波发射换能器发射超声波，所述第二面板21上设有将超声波汇聚后反射至超声波接收换能器的凹弧面19。超声波发射换能器发射的超声波束射到凹弧面19上，凹弧面19将超声波汇聚后反射至超声波接收换能器上，使原发散和偏移的波束通过弧面反射而聚焦。测量时，先由，第一超声波换能器13发射超声波，第二超声波换能器18接收超声波，再由第二超声波换能器发射超声波，第一超声波换能器接收超声波，对比两次接收信号，可以通过算式得到当时的瞬时流量。
所述聚焦气体通道的下游开口安装有后气体通道，所述后气体通道包括第一气体通道和第二气体通道，所述第一气体通道连接在所述聚焦气体通道，所述第二气体通道安装在所述第一气体通道上，所述第二气体通道和所述第一气体通道相互连通并具有夹角α，α>0°且α<180°。所述第二气体通道和所述第一气体通道相互连通并具有夹角α，α>0°且α<180°，夹角α的存在使得后气体通道具有隔断下游管路声波噪音的功能，下游管路声波噪音可以沿气流传播，由于其传播路径不能回头传播，所以采用具有夹角α的后气体通道可以隔断下游管路声波噪音。优选的所述后气体通道为T型气体通道17。
所述后气体通道为T型气体通道，所述T型气体通道包括第一气体通道172 和第二气体通道171，所述第二气体通道171作为所述T型气体通道的横边，所述第一气体通道172作为所述T型气体通道的竖边，所述第一气体通道172与所述聚焦气体通道11相连，所述第二气体通道171的一端封闭。
第一气体通道作为第一气体通道和聚焦气体通道连接，第二气体通道作为第二气体通道，T型具有横边和竖边，横边和竖边之间的夹角为90°，也即α为90°。
本实施例中的T型气体流道17具有隔断下游管路声波噪音的功能，下游管路声波噪音可以沿气流传播，由于其传播路径不能回头传播，所以采用T型气体流道17可以有效隔断下游管路声波噪音，进而提高超声波测量信号的信噪比。
在此，需要说明的是，气流由聚焦气体流道11的入口进入，经过下游开口进入T型气体通道17，通过T型气体流道17后流出。超声波换能器具有收发功能，超声波波束由第一超声波换能器13发射经过聚焦气体流道11的凹弧面19 聚焦反射到第二超声波换能器18上产生声波信号并被接受；而作为超声波发射换能器的第一超声波换能器13发射的超声波有声波角使射到作为超声波接收换能器的第二超声波换能器18的波束是发散的，同时在气流流速高时波束会产生偏移，这样超声波发射换能器的发射的超声波波束的能量不能完全被超声波接收换能器接受，从而使接受信号变弱信噪比降低，影响超声波测量精度。本实施例中的聚焦气体流道11具有凹弧面19的反射面，由于波束射到凹弧面19具有聚焦功能，会使原发散和偏移的波束通过弧面反射而聚焦到超声波接收换能器上，从而使超声波发射能量全部聚集和接受，进而提高了信噪比和稳定了测量精度。
所述聚焦气体通道11上设有超声波换能器安装座15；所述第一超声波换能器13和第二超声波换能器18分别安装在相应的超声波换能器安装座15上。
还包括换能器压紧板12，换能器压紧板12将所述超声波换能器压紧固定在所述超声波换能器安装座15。
实施例二：
实施例二的结构和实施例一的结构基本相同，不同之处在于，如图3所示，在于本实施例中的超声波发射换能器的发射端设有汇聚超声波的声透镜22。且所述第二面板21上没有设有将超声波汇聚后反射至超声波接收换能器的凹弧面 19，第二面板为平面。当然在超声波发射换能器的发射端设有汇聚超声波的声透镜时，第二面板21上也可以设有将超声波汇聚后反射至超声波接收换能器的凹弧面。
由于设超声波发射换能器的发射端设有汇聚超声波的声透镜，同样能起到聚焦的效果，使超声波发射换能器发射的能量全部被超声波接收换能器接收，从而提高了信噪比，并稳定了测量精度。
实施例三：
实施例三的结构和实施例一的结构基本相同，不同之处在于，本实施例中所述第一面板位于所述第二面板下方，所述第一面板20上设有超声波换能器，从而可以防止由于燃气或其他气体的杂质堆积在聚焦气体通道11的凹弧面而影响聚焦效果，进而影响信噪比以及测量精度等。
另外，上述实施例二中设置有超声波换能器的第一面板也可以设置于第二面板的下方(即实施例二中的聚焦气体通道旋转180°后再与T型流体通道的第一气体通道安装在一起)。
在实施例一和实施例二中所述聚焦气体通道11的轴线与所述第一气体通道172的轴线重合。需要指出的是，所述聚焦气体通道的轴线与所述第一气体通道的轴线也可以相互垂直。此时结合实施例一，聚焦气体通道的轴线与所述第一气体通道的轴线也可以相互垂直时，该实施例中的第一面板和第二面板位于聚焦气体通道的一侧(即实施例一中的聚焦气体通道旋转90°后再与T型流体通道安装在一起)，这样也可以起到减少气体杂质堆积的目的。结合实施例二，聚焦气体通道的轴线与所述第一气体通道的轴线也可以相互垂直时，第一面板和第二面板位于聚焦气体通道的一侧(即实施例二中的聚焦气体通道旋转90°后再与T型流体通道安装在一起)，也可以起到减少气体杂质堆积的目的。
实施例四：
实施例四的结构和实施例一的结构基本相同，不同之处在于，本实施例中所述第二气体通道171与所述第一气体通道172连接处的第二气体通道171横截面积大于聚焦气体通道11的横截面积，采用这样的结构可以使得气体流通更平稳。
需要指出的是为了使得气体流通更平稳。第二气体通道171与所述第一气体通道172连接处的第一气体通道172横截面积也可以大于聚焦气体通道11的横截面积。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。