一种声波监控节流孔板流量计的制作方法

本实用新型属于流量测量技术领域，具体涉及一种声波监控节流孔板流量计。

背景技术：

流量既是生产过程中重要的工艺指标，也常常是关系到装置安全的重要指标，流量测量在生产和科研过程中具有十分重要的作用。声波流量计是一种非接触式测量仪表，它受被测介质物性参数影响小，在解决强腐蚀性、非导电性、易燃易爆、大管径流动等场合优势尤其突出，在能源、化工、冶金等生产领域得到了广泛应用。

但是，现有的声波流量计主要采用超声波流量计，通过检测分析流体流动对超声束(或超声脉冲)的作用以测量流量，抗干扰能力差，易受气泡、结垢、泵及其它声源混入的超声杂音干扰、影响测量精度。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型提供了一种声波监控节流孔板流量计，采用节流孔板和声波传感器获取被测管道的流量，提高测量精度。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种声波监控节流孔板流量计，包括节流孔板连接管、节流孔板、声波发射与接收器和压力传感器；节流孔板连接管设置在被测流体管道上，节流孔板设置在节流孔板连接管内，声波发射与接收器设置在节流孔板连接管外，压力传感器用于测量被测量管道中流体的压力，声波发射与接收器用于监测节流孔板两侧超声波与次声波参数。

进一步的，声波发射与接收器的输出端与声波监控分析平台的输入端连接，压力传感器和声波监控分析平台的输出端均与连接流量校核输出模块的输入端连接。

进一步的，被测流体管道上安装有温度传感器，温度传感器的输出端连接至流量校核输出模块的输入端。

进一步的，温度传感器为热电阻传感器或热电偶传感器。

进一步的，节流孔板连接管通过法兰安装在被测流体管道上，法兰与被测流体管道之间设置有密封垫片。

进一步的，节流孔板的中心开孔与被测流体管道同心。

进一步的，声波发射与收集器安装在被测流体管道外壁，且位于节流孔板正上方。

进一步的，声波发射与收集器用于收集孔板两侧超声波参数与次声波参数，超声波参数包括超声波频率、超声波强度，次声波参数包括次声波频率和次声波强度。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：

本实用新型利用节流孔板、声波发射与接收器以及压力传感器来测量管道流量，抗干扰能力强，提高了测量精度。本实用新型所述装置能为分析孔板节流对声波干扰信号提供多种数据，为标定不同压力下流量和声波强度的对应关系提供管道中流体压力、温度以及节流孔板两侧的声波信号，并将所述声波信号反馈至声波监控分析平台和流量校核输出模块，有助于提高监测流量的精度而且工程造价低。

进一步的，还包括温度传感器，在进行测量时，考虑温度因素，使测量结果更加准确。

进一步的，同时监测并反馈管道流体的压力、温度以及节流孔板两侧反应流量的声波参数，有利于提高流量数据测量的准确性。

附图说明

图1是本实用新型声波节流孔板流量计本体及测量装置。

图2是不同压力下综合声波强度和流量的曲线示意图。

附图中，1-被测流体管道，2-法兰，3-节流孔板，4-声波发射与接收器，5-声波监控分析平台，6-温度传感器，7-压力传感器，8-流量校核输出模块，9-节流孔板连接管。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细的说明。本领域技术人员了解，下述内容不是对本实用新型保护范围的限制。任何在本实用新型基础上做出的改进和变化都在本实用新型的保护范围之内。

实施例1

一种声波监控节流孔板流量计，包括节流孔板连接管9、节流孔板3、声波发射与接收器4和压力传感器7；节流孔板连接管9设置在被测流体管道1上，节流孔板3设置在节流孔板连接管9内，声波发射与接收器4设置在节流孔板连接管9外，压力传感器7用于测量被测流体管道1中流体的压力，声波发射与接收器4用于监测节流孔板3两侧超声波与次声波参数。

压力传感器7用于测量节流孔板3的板前压力，压力传感器测量连接厂区控制中心，测量值可远传输出。

本实施例的使用方法如下：

步骤1、将本装置安装在标定管道上，并在被测管道上安装流量计，测量不同压力下的声波信号和流量，得到声波信号和流量的关系曲线；

步骤2、将本装置安装在被测流体管道1上，利用压力传感器测量节流孔板的板前压力，利用温度传感器测量被测管道中的流体温度，利用声波发射与收集器4采集声波信号，记录采集到的声波信号、板前压力和流体温度，根据板前压力和流体温度查找对应的声波信号和流量的关系曲线，曲线中的声波信号对应的流量，即被测管道的流量。

实施例2

如图1所示，一种声波监控节流孔板流量计，包括节流孔板连接管9、节流孔板3、声波发射与接收器4、声波监控分析平台5、温度传感器6、压力传感器7以及流量校核输出模块8。节流孔板连接管9设置在被测流体管道1的路径上，节流孔板3设置在节流孔板连接管9内，声波发射与接收器4设置在节流孔板连接管9外壁，声波发射与接收器4用于监测节流孔板3两侧的超声波和次声波参数；声波发射与收集器4的输出端连接声波监控分析平台5的输入端，声波监控分析平台5、温度传感器6以及压力传感器7均连接流量校核输出模块8的输入端。声波发射与收集器4安装在节流孔板3正上方。

被测流体管道1内的流体为液体或气体单相介质，在流体管道及流量计内不产生相变。

被测流体管道1与节流孔板连接管9通过法兰2连接，法兰2的连接面采用垫片进行密封。

被测流体管道1为圆管或方管。

节流孔板3中心开孔与被测流体管道1同心；开孔形状应与管道形状相同。

声波发射与收集器4分别收集节流孔板3处的超声波参数与次声波参数，所述参数包括超声波频率、声波强度、次声波频率以及次声波强度。

声波监控分析平台5用于对超声波频率、超声波强度、次声波频率、次声波强度及相互干扰特征进行分析。超声波与次声波进行特征参数提取，形成综合声波参数。

温度传感器6采用热电阻传感器或热电偶传感器，用于测量节流孔板3的板前温度，热电阻传感器或热电偶传感器连接厂区控制中心，测量值可远传输出，测量到的板前温度用于对流量进行校正。

压力传感器7用于测量节流孔板3的板前压力，压力传感器测量连接厂区控制中心，测量值可远传输出。

流量校核输出模块8基于综合声波参数、流体温度及流体压力对被测流体特性进行校核并输出被测流体流量，形成附图2所示综合声波强度和流量对应的曲线；e为综合声波强度，p1为板前压力为p1时的流量曲线、p2为板前压力为p2时的流量曲线，p3为板前压力为p3时的流量曲线，qm为流量。

分析节流孔板对声波干扰信号，标定不同压力下流量和声波强度的对应关系对流量进行测量，其测量精度高、造价低。本实施例的使用方法如下：

步骤1、将本装置安装在标定管道上，并在被测管道上安装流量计，测量不同压力下的声波信号和流量，得到声波信号和流量的关系曲线，如图2所示，并存储在流量输出模块8中；

步骤2、将本装置安装在被测流体管道1上，利用压力传感器测量节流孔板的板前压力，利用温度传感器6测量被测管道中的流体温度，利用声波发射与收集器4采集声波信号，采集到的声波信号、板前压力和流体温度通过通讯线传递至流量输出模块8，流量输出模块根据板前压力和流体温度查找对应的声波信号和流量的关系曲线，进而查找曲线中的声波信号对应的流量，并输出。

实施例3

本实施例与实施例1所述的节流孔板流量计结构相同，不同之处在于：本实施例中，利用综合声波频率，来标定流量和板前压力的关系。进而通过测量到的声波信号，求出管道流量。

本实用新型所述装置能用于测量所在管道中的流量，标定不同压力下流量和声波强度的对应关系对流量进行测量，其测量精度高，造价低。