超聲波流動測量系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及流動測量，更具體地，涉及一種通過使導(dǎo)管內(nèi)的多個側(cè)線在三維上互相交叉來測量流率的系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的超聲波流動測量系統(tǒng)通過使導(dǎo)管內(nèi)的多個側(cè)線在三維上互相交叉來從三維上確定流體的流動中心部位，并計算導(dǎo)管內(nèi)流動、符合流動中心部位的流率，從而比現(xiàn)有的方法更準(zhǔn)確地測量流率。
【專利說明】超聲波流動測量系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及流動測量，更具體地，涉及一種通過使導(dǎo)管內(nèi)的側(cè)線彼此交叉來測量 流率的系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 通常，管理流體的流率所必需的工業(yè)場所使用流量計來測量導(dǎo)管內(nèi)的流率。已公 開了各類測量在導(dǎo)管內(nèi)流動的一定量的流體的技術(shù)。代表性的實例可包括容積流量計、電 磁流量計、質(zhì)量流量計、渦輪流量計、差壓式流量計等。最近，用于測量超聲波運動時間以得 到線性平均流速并計算出流率的超聲波流量計作為彌補現(xiàn)有流量計的不足的技術(shù)受到關(guān) 注。根據(jù)使用超聲波流量計的流動測量原理，流率可以基本上基于流體的平均流速和充滿 該流體的導(dǎo)管的垂直橫截面面積得到。這將在下文中另外說明。
[0003] 圖1示出用于描述超聲波流量計的流動測量原理的示意圖，圖2示出導(dǎo)管內(nèi)流體 的流動形式，而且圖3示出導(dǎo)管內(nèi)對應(yīng)于超聲波路徑的數(shù)量的側(cè)線的數(shù)量，并示出各個側(cè) 線不相互交叉。
[0004] 首先，如圖1中所示，當(dāng)具有直徑D的導(dǎo)管以角度0設(shè)置有一對超聲波傳感器1 和2時，當(dāng)沒有流體流動時超聲波傳感器1和超聲波傳感器2之間的超聲波運動時間t可 以由下面的數(shù)學(xué)方程1來定義。
[0005] [數(shù)學(xué)方程1]

【權(quán)利要求】
1. 一種超聲波流動測量系統(tǒng)，其包括： 第一超聲波傳感器組，其包括至少兩對相對地安裝于導(dǎo)管內(nèi)的通道中的超聲波傳感 器，從而產(chǎn)生多個側(cè)線，其中側(cè)線通過接收和傳送超聲波傳感器對的信號形成； 第二超聲波傳感器組，其包括至少兩對相對地安裝在所述通道中的超聲波傳感器，以 產(chǎn)生多個與由包括在所述第一超聲波傳感器組中的超聲波傳感器產(chǎn)生的多個側(cè)線交叉的 側(cè)線；和 流動操縱器，其被構(gòu)造成基于通過包括在所述第一超聲波傳感器組和所述第二超聲波 傳感器組中的每個超聲波傳感器的超聲波接收/傳送信號獲得的多個線性平均流速數(shù)據(jù) 計算所述導(dǎo)管內(nèi)流動的流率。
2. 如權(quán)利要求1所述的超聲波流動測量系統(tǒng)，其中，包括在所述第一超聲波傳感器組 和所述第二超聲波傳感器組中的每個超聲波傳感器被布置成平行于包括在每個組中的相 鄰的超聲波傳感器。
3. 如權(quán)利要求2所述的超聲波流動測量系統(tǒng)，其中，所述第一超聲波傳感器組和所述 第二超聲波傳感器組中的每個組包括四對超聲波傳感器以分別產(chǎn)生四個側(cè)線。
4. 如權(quán)利要求2所述的超聲波流動測量系統(tǒng)，其中，包括在每個傳感器組中的超聲波 傳感器相對地安裝在所述通道中，以使得由所述第一超聲波傳感器組產(chǎn)生的側(cè)線和由所述 第二超聲波傳感器組產(chǎn)生的側(cè)線之間的交叉角具有從30°到90°中的任意一個值。
5. 如權(quán)利要求2所述的超聲波流動測量系統(tǒng)，其中，相對地安裝在所述通道中的每個 超聲波傳感器被插入到通過穿透所述導(dǎo)管的外壁形成的傳感器插孔中，并具有從20°到 70°中的任意一個值的入射角。
6. 如權(quán)利要求2所述的超聲波流動測量系統(tǒng)，其中，每個超聲波傳感器插入到待被插 入的傳感器保護管的傳感器殼體部分中，并固定在通過穿透所述導(dǎo)管的外壁形成的傳感器 插孔中，而且所述傳感器保護管的外壁是由基于Fe-Mn的阻尼合金制成。
7. 如權(quán)利要求1至6中任一項所述的超聲波流動測量系統(tǒng)，其中，所述流動操縱器通過 將重量Wi乘以通過每個超聲波傳感器的超聲波接收/傳送信號獲得的多個線性平均流速 數(shù)據(jù)中的每個數(shù)據(jù)、然后將其總和乘以所述導(dǎo)管的內(nèi)部橫截面面積計算流率Q。
【文檔編號】G01F1/66GK104395703SQ201480000973
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年4月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月25日
【發(fā)明者】柳啟鉉, 樸熙俊, 申賢明, 秋山徹, 高橋邦廣, 斉藤哲明, 竹村和夫 申請人:株式會社又進, 株式會社Sonic