一种气介超声波换能器性能测试装置的制作方法

本实用新型涉及一种气介超声波换能器性能测试装置，属于超声波测试装置技术领域。

背景技术：

现有的用于气介质超声波换能器的性能测量技术中，绝大部分是以空气充当实际气体对换能器的相关性能参数进行模拟测量。由于实用气介质的气质、成分的含量等诸多因素与空气差别甚大，故用空气代替实用气体的模拟测量误差较大。

实际应用环境下的气介超声波换能器的性能测试对超声波气体流量计及超声波燃气表的研制至关重要。欲在实用气介质中进行测量，则必须配备相应的测试装置，但是由于目前气介换能器尚处于研发阶段，所以尚未有实用环境下的超声波气介换能器测试装置。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述缺陷，本实用新型提供了一种可以在实际应用气介质中对气介超声波换能器的相关性能参数进行测试的气介超声波换能器性能测试装置。

本实用新型是通过如下技术方案来实现的：一种气介超声波换能器性能测试装置，其特征是：包括储气压力罐，超声波性能测量管段，所述储气压力罐为可封闭式容器，所述储气压力罐上设置有进气阀门和出气阀门，所述储气压力罐上还设置有用于测量其内部温度的温度传感器和用于测量其内部压力的压力表，所述超声波性能测量管段固定设置在所述储气压力罐内部，所述超声波性能测量管段的两端分别设置有用于安装被测气质超声波换能器的安装架，所述储气压力罐上设置有用于将被测气质超声波换能器的信号激励/接收传输线引出的信号线引出接头。

本实用新型中，储气压力罐用于储存相应的测试气体。设置在储气压力罐上的进气阀门和出气阀门分别用于控制进入储气压力罐的进气量和用于控制储气压力罐的出气量。压力表用于检测储气压力罐内的气体压力。温度传感器用于检测储气压力罐内气体的温度。超声波性能测量管段是超声波换能器参数测量的专用管路，被测气质超声波换能器分别安装在超声波性能测量管段两端的安装架上。被测气质超声波换能器的信号激励/接收传输线通过储气压力罐上的信号线引出接头引出储气压力罐外，引出线可外接激励信号源或示波器或阻抗分析仪或网络分析仪等。

进一步的，为了保证测试环境的温度等符合测试要求，所述储气压力罐的外部设置有加热结构和/或制冷结构。通过加热结构和制冷结构可对罐内气体进行温度控制。

进一步的，为便于与外置相应气质的储气罐连接，所述进气阀门上连接有进气口接头，所述出气阀门上连接有出气口接头。通过进气口接头和出气口接头可方便地与外置储气罐连接，以便将相应气体输入至储气压力罐内或将储气压力罐内的气体输出至外置的相应气体储气罐内。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过采用可封闭式的储气压力罐可以将实际应用气介质引入罐内，使得气介超声波换能器的相关性能参数的测试在实际应用气介质中进行，测试结果更加准确，准确的性能参数测试对于超声波气体流量计及超声波燃气表的研制至关重要。并且，本实用新型中采用的储气压力罐可以有效保证测试过程中气介质不泄漏，可以将实际应用中的可燃、有毒、有害等气体引入罐内进行测试，可保证测试安全。本实用新型能够实现在实际应用气介质中对气介超声波换能器的相关性能参数进行测试，通过本实用新型可以实现对气介超声波换能器的超声波传播速度在相应气质下随压力变化的规律、超声波传播速度在相应气质下随温度变化的规律、气介超声波换能器在相应实用环境下的谐振参数、气介超声波换能器在相应实用环境下的阻抗扫频测量等。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的剖视示意图；

图3是图2中的A-A示意图；

图中，1、储气压力罐，2、压力表，3、温度传感器，4、进气口接头，5、进气阀门，6、出气口接头，7、出气阀门，8、加热结构，9、制冷结构，10、超声波性能测量管段，11、气介超声波换能器，12、信号激励/接收传输线，13、安装架，14、信号线引出接头。

具体实施方式

下面通过非限定性的实施例并结合附图对本实用新型作进一步的说明：

如附图所示，一种气介超声波换能器性能测试装置，其包括储气压力罐1，超声波性能测量管段10。所述储气压力罐1为圆柱形金属可封闭式容器，用于储存相应测试气体。所述储气压力罐1上设置有用于控制进气量的进气阀门5和用于控制出气量的出气阀门7，进气阀门5上连接有进气口接头4，通过进气口接头4可与外置相应气质的储气罐连接，将相应气体输入至储气压力罐1内，出气阀门7上连接有出气口接头6，通过出气口接头6可与外置储气罐连接，将储气压力罐1内的相应气体输出至外置储气罐内。所述储气压力罐1上还设置有用于检测其内部气体温度的温度传感器3和用于检测其内部气体压力的压力表2，压力表2为适合实际压力范围的气体压力表。所述超声波性能测量管段10是超声波换能器参数测量的专用管路，所述超声波性能测量管段10固定设置在所述储气压力罐1内部，所述超声波性能测量管段10的两端分别设置有用于安装被测气质超声波换能器11的安装架13。所述储气压力罐1上还设置有用于将被测气质超声波换能器11的信号激励/接收传输线引出的信号线引出接头14。

为了保证测试环境的温度等符合测试要求，本实施例中在所述储气压力罐1的外部设置有加热结构8和/或制冷结构9。通过加热结构8和制冷结构9可对罐内气体进行温度控制。加热结构8和制冷结构9均采用现有技术，例如加热结构8可以是加热板或加热带，通过接交流电对加热板或加热带进行加热；制冷结构9可以是与制冷机连接的制冷管。

本实用新型工作时，将被测气质超声波换能器11分别安装在超声波性能测量管段10两端的安装架13上，与被测气质超声波换能器11连接的信号激励/接收传输线12自信号线引出接头14引出，引出线可外接激励信号源或示波器或阻抗分析仪或网络分析仪等。组装完成气介超声波换能器性能测试装置后，将充有CNG或LPG或其它气质的储气罐通过软管接至气介超声波换能器性能测试装置的储气压力罐的进气口接头4，打开进气阀门5和出气阀门7，将储气压力罐1中的空气排空，随即关闭出气阀门7；观察压力表2到达所需气压后关闭进气阀门5。然后通过信号激励/接收传输线12，根据需要连接相应仪器并对被测气介超声波换能器进行相应性能参数及其变化规律进行测量。

本实用新型是一种实际应用环境缩小版的测试装置，实用环境包括：气质、气体压力、气体温度等。其中气质可为压缩天然气(CNG)、液化石油气(LPG)或其它气体。利用本实用新型所测量的气介超声波换能器参数包括：超声波传播速度在相应气质下随压力变化的规律；超声波传播速度在相应气质下随温度变化的规律；气介超声波换能器在相应实用环境下的谐振参数；气介超声波换能器在相应实用环境下的阻抗扫频测量等。

本实施例中的其他部分均为现有技术，在此不再赘述。