超声波燃气表用计量部件及设有该计量部件的燃气表的制作方法

文档序号:28915581发布日期:2022-02-12 16:33阅读:190来源:国知局

1.本实用新型涉及燃气计量设备技术领域,特别涉及一种超声波燃气表用计量部件及设有该计量部件的燃气表。


背景技术:

2.超声波燃气表是基于超声波传感器的一种计量仪表。超声波传感器是利用声波介质对被检测物进行非接触式无磨损的检测,其中超声波是振动频率高于20khz的机械波,它具有频率高、波长短、绕射现象小,特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。因此超声波传感器对透明或有色物体,金属或非金属物体,固体、液体、粉状物质均能检测尤其是在阳光不透明的固体中。其检测性能几乎不受任何环境条件的影响,包括烟尘环境和雨天。基于超声波传感器的上述优点,人们将其应用到燃气的计量中,采用时差法原理来测量燃气流速,通过测量超声波信号在流体中顺流和逆流传播时速度之差来反映流体的流速。因时差法声速随流体温度变化带来的误差较小,准确度较高,目前应用较广泛。
3.虽然超声波传感器测量准确,但经过研究发现,由于气流在超声波燃气表中存在紊流现象,或因气体中存在杂质而导致气流不稳定,因此超声波传感器测得的顺流时间和逆流时间的差值会存在一定的误差或波动,进而导致超声波燃气表的计量数据不准确,计量精度降低。


技术实现要素:

4.针对以上缺陷,本实用新型的目的是提供一种超声波燃气表用计量部件及设有该计量部件的燃气表,此超声波燃气表用计量部件及设有该计量部件的燃气表整流效果好,能够有效的消除紊流现象及由杂质导致的气流不稳定,计量数据准确,计量精度高。
5.为了实现上述目的,本实用新型的技术方案是:
6.一种超声波燃气表用计量部件,包括气体流道,所述气体流道的一端设有进气孔,所述气体流道上安装有超声波传感器;所述气体流道为圆形筒状结构,所述进气孔与所述超声波传感器之间设有整流部件;所述气体流道设有所述进气孔的端部设有挡流部件,所述进气孔设置在所述挡流部件上。
7.其中,所述整流部件包括圆筒状的壳体,所述壳体内设有多条轴向延伸的气体通道;所述气体通道包括位于所述壳体中心的由周向隔板围成的八边形的内气体通道,还包括环绕在所述内气体通道周侧的多个外气体通道,各所述外气体通道均由连接在所述周向隔板的角部与所述壳体之间的多个径向隔板隔成。
8.其中,所述挡流部件包括与所述气体流道相固定的固定环,所述固定环内设有挡流板,所述挡流板与所述固定环之间连接有多条连接臂,所述固定环、所述挡流板与各所述连接臂之间形成了所述进气孔。
9.其中,所述挡流板的直径略大于所述整流部件的直径。
10.其中,所述气体流道包括第一恒径部,所述第一恒径部连通有第一缩径部,所述第
一缩径部连通有缩径流道,所述缩径流道连通有扩径部,所述扩径部连通有第二恒径部,所述挡流部件固定在所述第一恒径部的内侧,所述整流部件安装在所述缩径流道内,所述超声波传感器安装在所述第二恒径部上;所述第二恒径部连通有第二缩径部,所述第二缩径部连通有下通道,所述下通道与所述气体流道相垂直;所述下通道连通所述燃气表的燃气出口。
11.其中,所述第二恒径部的内壁上设有多条整流板,各所述整流板的宽度方向与所述第二恒径部的径向方向一致,各所述整流板的长度方向与所述第二恒径部的轴向方向一致;各所述整流板的内侧边连成的虚拟圆的直径小于等于所述缩径流道的直径。
12.其中,所述超声波传感器为对射超声波传感器。
13.一种燃气表,包括外壳,所述外壳内设置有上述超声波燃气表用计量部件。
14.采用了上述技术方案后,本实用新型的有益效果是:
15.由于本实用新型超声波燃气表用计量部件包括气体流道,气体流道的一端设有进气孔,气体流道上安装有超声波传感器;气体流道为圆形筒状结构,进气孔与超声波传感器之间设有整流部件;气体流道设有进气孔的端部设有挡流部件,进气孔设置在挡流部件上。因本实用新型将气体流道改成圆形筒状,且加装了整流部件和挡流部件,挡流部件与整流部件之间形成了缓冲腔,使得气流得到了缓冲,避免了气流直接进入到整流部件内,使得气流速度减弱,呈均匀分布,从而更进一步的提高了整流效果,能够有效的消除气体的紊流及因杂质而导致的气流不稳的现象,大大提高了流经燃气表内部的气流的稳定性,从而大大降低了超声波传感器测得的顺流时间和逆流时间的差值的误差和波动,提高了超声波燃气表计量数据的准确性,提高了超声波燃气表的计量精度。
16.由于本实用新型燃气表设有上述超声波燃气表用计量部件,从而该燃气表计量数据准确,计量精度高。
17.综上所述,本实用新型超声波燃气表用计量部件及设有该计量部件的燃气表解决了现有技术中燃气表计量精度低的技术问题,本实用新型超声波燃气表用计量部件及设有该计量部件的燃气表计量数据准确,计量精度高。
附图说明
18.图1是本实用新型超声波燃气表用计量部件的结构示意图;
19.图2是图1的a-a线剖视图;
20.图3是图1中整流部件的结构示意图;
21.图4是图1中挡流部件的结构示意图;
22.图5是本实用新型燃气表的结构示意图;
23.图中:100、超声波燃气表用计量部件,10、气体流道,11、第一恒径部,12、第一缩径部,13、缩径流道,14、扩径部,16、第二恒径部,17、第二缩径部,18、下通道,20、整流部件,22、壳体,24、外气体通道,25、内气体通道,26、周向隔板,28、径向隔板,30、超声波传感器,40、挡流部件,42、挡流板,44、固定环,46、连接臂,48、进气孔,50、整流板,60、外壳,62、燃气出口,64、燃气入口。
具体实施方式
24.下面结合附图和实施例,进一步阐述本实用新型。
25.本说明书中涉及到的方位均以附图所示方位为准,仅代表相对的位置关系,不代表绝对的位置关系。
26.实施例一:
27.如图1所示,一种超声波燃气表用计量部件100,包括气体流道10,气体流道10连通有下通道18,下通道18与燃气表的燃气出口62(参见图5)相连通。本实施方式优选气体流道10的径向截面为圆形,即气体流道10为圆形筒状结构,将气体流道10设计成圆形更便于整流,有利于提高计量精度,同时易于安装和定位,能够提高工艺性和一致性,提高生产效率。本实施方式优选下通道18与气体流道10相垂直。
28.如图1所示,气体流道10的一端设有进气孔48,气体从进气孔48进入到气体流道10内。气体流道10包括位于端部的第一恒径部11,进气孔48设置在第一恒径部11的端部。第一恒径部11连通有第一缩径部12,第一缩径部12连通有缩径流道13,缩径流道13连通有扩径部14,扩径部14连通有第二恒径部16,第二恒径部16连通有第二缩径部17,第二缩径部17连通下通道18。本实施方式优选缩径流道13的直径小于第一恒径部11的直径,第一恒径部11的直径小于第二恒径部16的直径。
29.如图1所示,气体流道10上安装有超声波传感器30,本实施方式优选超声波传感器30安装在第二恒径部16上,进一步的优选超声波传感器30为对射超声波传感器。采用对射超声波传感器超声波的行程短,能够减少反射时间,有利于提高超声波传感器的测量精度。
30.如图1所示,在进气孔48与超声波传感器30之间设有整流部件20,本实施方式优选整流部件20安装在缩径流道13内。气体流道10采用了先缩径再扩径的结构,并在缩径处增设了整流部件20,能够有效的提高整流的效果,消除气体的紊流及因杂质引起的气流不稳。
31.如图1和图3共同所示,整流部件20为圆筒状结构。整流部件20包括圆筒状的壳体22,壳体22围成的空间内设有多条轴向延伸的气体通道。气体通道包括位于壳体22中心的由周向隔板26围成的内气体通道25,本实施方式优选周向隔板26的径向截面为八边形,进一步的优选周向隔板26的径向截面为正八边形,则由周向隔板26围成的内气体通道25为正八边形的气体通道。气体通道还包括围绕在内气体通道25周侧的多个外气体通道24,各外气体通道24均由连接在周向隔板26的角部与壳体22之间的多个径向隔板28隔成,即外气体通道24共设有八个,且各外气体通道24均由周向隔板26的一条边、相邻的两块径向隔板28及壳体22围成。将整流部件20设计成内气体通道25为八边形,并沿八边形的八个角向外扩散出八个外气体通道24,有利于流道内气体的整流,且圆形整流部件20内部空间大,有利于气体的均匀分部,能够减小静电粉尘的堆积,利于整流,能够提高气体的整流效果,可减少后期的拆装维护。
32.如图1和图4共同所示,气体流道10设有进气孔48的端部设有挡流部件40,即挡流部件40固定在第一恒径部11的端部内侧,进气孔48设置在挡流部件40上。挡流部件40包括固定环44,固定环44内设有挡流板42,挡流板42与固定环44之间连接有多条连接臂46,固定环44、挡流板42与各连接臂46之间形成了进气孔48。固定环44用于与气体流道10相固定,也即固定环44与第一恒径部11相固定。本实施方式优选挡流板42与固定环44同圆心,且挡流板42的直径略大于整流部件20的直径。当气体进入气体流道10时,挡流板42能够阻挡气流
起到缓冲的作用,且第一恒径部11和第一缩径部12在挡流板42与整流部件20之间形成了缓冲腔,使得气流得到了缓冲,避免了气流直接进入到整流部件20内,使得气流速度减弱,呈均匀分布,更进一步的提高了整流效果。
33.如图1和图2共同所示,第二恒径部16的内壁上设有多条整流板50,各整流板50的宽度方向与第二恒径部16的径向方向一致,各整流板50的长度方向与第二恒径部16的轴向方向一致,即各整流板50所在平面相交于第二恒径部16的中心轴。本实施方式优选各整流板50的内侧边连成的虚拟圆的直径小于等于缩径流道13的直径,进一步优选为各整流板50的内侧边连成的虚拟圆的直径等于缩径流道13的直径,即各整流板50的宽度相等,且等于第二恒径部16与缩径流道13的半径差。各整流板50能够对测量流道边缘的气体进行更好的整流,使得测量流道边缘的气流更稳定,能够进一步的提高计量精度。
34.本实用新型燃气表用计量部件,气体流道采用圆筒状先缩径再扩径的结构,且在气体流道内增设了整流部件和挡流部件,当气体经过圆形挡板缓冲气流进口缓冲空间后,使得气流速度减弱,呈均匀分布,再经过圆形整流装置将气流的方向顺起来,流入流道的气流方向与速度均统一,经过扩径慢慢扩散到超声波传感器的流道中进行测量,并且各整流板能够对流道边缘部位的气流进行进一步的整流,从而为超声波传感器提供了一个相对稳定的气流环境,从多个维度提高了气体的整流效果,从而保证了燃气表的计量数据准确,提高了燃气表的计量精度。
35.实施例二:
36.如图5所示,一种燃气表,包括外壳60,外壳60上设有燃气入口64和燃气出口62,外壳60内设有实施例一所述的超声波燃气表用计量部件100,超声波燃气表用计量部件100的下通道18(参见图1)与燃气出口62相连通。
37.本实用新型燃气表整流效果好,计量数据准确,计量精度高。
38.需要说明的是,本说明书中涉及到的带有序号的命名(如第一恒径部、第二恒径部等)只是为了区别技术特征,并不代表各特征之间的位置关系、工作顺序等。
39.本实用新型不局限于上述具体的实施方式,本领域的普通技术人员从上述构思出发,不经过创造性的劳动,所做出的种种变换,均落在本实用新型的保护范围之内。
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