述每对超声波换能器是由扁形直管段 两侧的同一中屯、线的两个超声波换能器构成，此为现有技术。
[0021] 本实用新型中的相邻的超声波换能器组6-U6-2或6-3、6-4可设置在扁形直管段 1的同一纵切层面上，如附图3所示；也可W设置在扁形直管段的不同纵切层面上，所述超 声波换能器组6-1和6-2W及6-3和6-4的纵切层面间距不超过30mm，如附图4所示，W利 于通过两两匹配的超声波换能器组的采样，进行数据处理，抵消不稳定流体流动的干扰。
[0022] 本实用新型所述扁形直管段1的上平面4和下平面5的间距是两侧面间距的 25%-90%，所述扁形直管段1的两侧面可W为平面，也可W为弧形面；通过扁形直管段调节 了仪表的最佳测速区间，使仪表更加符合实际的应用工况；由于扁形直管和换能器组两者 的结合一方面降低了换能器的配置数量，一方面减小了扁腔的缩小比例，达到了控制制造 成本(少量的换能器）与使用成本(低压损）的完美平衡。
[0023] 本实用新型在使用时，一般不需要表前直管段，在表前有半开阀口等极度不正常 的干扰部件时，也仅需要3倍仪表标称口径长度的直管段，即可保证测量的精度和准确度， 也可在本管段两端加法兰或螺纹，形成仪表的表体，再配合安装换能器和电器元件组成超 声波流量传感器。
[0024] 本实用新型在制作时，可W通过铸造制造，所述扁形直管段2与测量管段两端的 卿趴形连接管2圆滑过渡，超声波换能器3-U3-2成对分布在扁形直管段两侧面，超声波 换能器3-U3-2的安装位置成对分布，且两对换能器3-U3-2安装位置在扁形直管段的同 一纵切层面上，也可安装在间距不超过30mm的两个平行的纵切层面上，即所述超声波换能 器组6-1和6-2W及6-3和6-4的纵切层面间距不超过30mm;所述扁形直管段1上平面4 和下平面5的间距为扁形直管段两侧面间距的25%-90%，达到强制整流、加大被测流体的速 度、减少换能器安装个数的目的，根据测量管段的高度尺寸选择换能器对应安装位置的数 量，即扁形直管段1的腔高每增加100mm-400mm，就增加两对对应的超声波换能器，W起到 有效测量各种复杂工况又减低成本的作用。一方面降低了换能器的配置数量，一方面减小 了扁腔的缩小比例、降低了仪表压损，达到了控制制造成本(少量的换能器）与使用成本(低 压损）的完美平衡。
[00巧]如附图3、附图4所示，本实用新型不拘泥于铸造工艺，也可采用钢板焊接而成：圆 管9W及圆管9内焊接的上钢板4和下钢板5构成扁形直管段1和卿趴形连接管2,所述上 钢板4和下钢板5的高度是圆管9内径的25%-90%，具体数值的选用取决于本实用新型用 于仪表的准确度等级、压力损失的大小及应用工况的需求；扁形直管段1的第一组合的两 对超声波换能器组6-1的纵切层面、6-2的纵切层面间距不超过30mm，扁形直管段1的第二 组合的两对换能器6-3的纵切层面、6-4的纵切层面间距不超过30mm，一个组合的两对对应 换能器6-U6-2或6-3、6-4所在层面相差不超30mm间距，才能有效的反映并消除流体流动 方向上的干扰信号；组合一与组合二的换能器安装位置距离可为l〇〇mm-400mm，不同组合 的间距小于100mm，则增加换能器的用量，提高成本并增大换能器的故障率；经过实测，不 同组合的间距大于400mm则不能有效反映仪表内部的一些特殊流动状态，造成准确度的降 低。当仪表口径大于800mm则必须使用=组W上换能器组。
[0026] W本实用新型测量管段测试验证方法：将本实用新型的管段两端加法兰，在换能 器安装位置安装换能器组成流量传感器，配合计算器组成超声波仪表，在符合检验标准的 测试台上检定合格后(检定标准要求误差限，附表1 )，记录测量误差，将该超声波仪表安装 各种干扰源产生的复杂工况下进行测试流量准确度测试； 嫌麗祷據器纔猜渡按T满公式计算：
[0027] 如附表2所示，
[0028] 通过本实用新型的测试数据显示，本实用新型直接接在常见的各种干扰源后检 定，均达到了 2级表误差的要求；在一些实际使用的极复杂的干扰部件后，只需在使用本实 用新型结构的超声波仪表前连接3倍仪表标称口径长度的直管段，该仪表就能达到2级表 误差的要求；而目前市场的大部分仪表包括电磁流量计，需要经过10倍仪表标称口径长度 的直管段才能消除一些常见的干扰源对流量测试的影响，且只能达到标准要求的使用中的 2级表误差的要求(使用中检验的仪表的误差限为上述误差限的2倍)，由此可见，本实用新 型取得了实质性的技术效果。
[0029] 本实用新型由于采用上述结构，经过干扰后的流体进入超声波流量传感器后，由 本实用新型结构在消减干扰的同时合理采样，从而实现精确测量流体流速、减少安装现场 的施工要求的目的，具有测量准确、节约成本、便于使用等优点。
【主权项】
1. 一种抗干扰的超声流量传感器的测量管段，其特征在于所述测量管段是由中间的扁 形直管段以及扁形直管段两端的喇叭形连接管段组成，所述扁形直管段两端与喇叭形连接 管段弧形过渡连接，所述扁形直管段上至少设有一组偶数对且该组偶数对中心线相交叉的 超声波换能器组。2. 根据权利要求1所述的一种抗干扰的超声流量传感器的测量管段，其特征在于相邻 的超声波换能器组设置在扁形直管段的同一纵切层面上。3. 根据权利要求1所述的一种抗干扰的超声流量传感器的测量管段，其特征在于相邻 的超声波换能器组设置在扁形直管段的不同纵切层面上，所述超声波换能器组纵切层面间 距不超过30mm。4. 根据权利要求1所述的一种抗干扰的超声流量传感器的测量管段，其特征在于所述 扁形直管段的上平面和下平面的间距是两侧面间距的25%-90%。5. 根据权利要求1所述的一种抗干扰的超声流量传感器的测量管段，其特征在于所述 扁形直管段的两侧面为平面。6. 根据权利要求1所述的一种抗干扰的超声流量传感器的测量管段，其特征在于所述 扁形直管段的两侧面为弧形面。
【专利摘要】本实用新型公开了一种抗干扰的超声流量传感器的测量管段，其特征在于所述测量管段是由中间的扁形直管段以及扁形直管段两端的喇叭形连接管段组成，所述扁形直管段两端与喇叭形连接管段弧形过渡连接；扁形直管段上至少设有一组偶数对且该组偶数对中心线相交叉的超声波换能器组，超声波换能器组有效的消除了超声波测试时的垂直于流体流动方向的分速度干扰，由于扁形直管段截面积相对表体口径面积变小，使超声波换能器的有效采样截面占比增加，并强制调整流体进入喇叭形连接管各个方向的偏心流动和旋转流动，增强了抗干扰能力；具有结构新颖、抗干扰性能优异、能实现适应各种复杂工况、方便安装、精确测量流体流速、提高测量精度等优点。
【IPC分类】G01F1/66
【公开号】CN204944566
【申请号】CN201520432872
【发明人】胡荣魁, 姜晓峰, 王晓春
【申请人】威海市天罡仪表股份有限公司
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年6月23日