文档介绍:一种流量计及流体测量方法
一种流量计及流体测量方法
本发明公开一种流量计及流体流量测量方法,该流量计包括设置于管道壁上的第一换能器、第二换能器及第三换能器。第三换能器和第一换能器位于管道的同一横截面上,第二换能器位于与第三换能器和第一换线距离为管道直径D,顺流换能器、逆流换能器及横向换能器的两两直连线构成一个 直角三角形,其中横向换能器和逆流换能器的直连线X、横向换能器和顺流换能器的直连线 Y分别构成该直角三角形的两个直角边,而顺流换能器与逆流换能器的直连线L作为该直 角三角形的斜边,Y的长度等于管道直径D;利用测量所得的声音速度和顺流/逆流时间差, 计算水流速度,用水流速度乘以管道截面积得到流体在单位时间内的流量。
[0010] 可选地,所述流量计为液体流量计。
[0011] 可选地,所述流量计为水表。
[0012] 可选地,所述流量计为热量计。
[0013] 可选地,所述声波为超声波。
[0014] 本发明的有益效果是:只需精确测算声波速度,再加上顺流和逆流的声波传输时 间差,即可计算流体速度,而顺流和逆流传输时间中的系统误差则被抵消了,而且不需要校 准时钟,所以,测试简单,易于控制,且精度高。
【专利附图】
【附图说明】
[0015] 图1示出了本发明实施例的声波流量计的结构示意图。
【具体实施方式】
[0016] 请参照图1,为本发明实施例的声波流量计的示意图,该流量计以水表为例,声波 以超声波为例来说明,该流量计包括3个超声波换能器:顺流换能器11、逆流换能器12及 横向换能器13。其中顺流换能器11、逆流换能器12及横向换能器13处于经过管道径向轴 心的同一平面上,横向换能器13和逆流换能器12沿着平行于管道径向轴心的方向设置,横 向换能器13和逆流换能器12的直线距离为X,横向换能器13与顺流换能器11的直连线 垂直于管道径向轴心且与该管道径向轴心线相交,横向换能器13与顺流换能器11的直连 线距离为管道直径D。这样,顺流换能器11、逆流换能器12及横向换能器13的两两直连线 就构成了一个直角三角形,其中横向换能器13和逆流换能器12的直连线X、横向换能器13 和顺流换能器11的直连线Y分别构成该直角三角形的两个直角边,而顺流换能器11与逆 流换能器12的直连线L作为该直角三角形的斜边。Y的长度等于管道直径D。
[0017] 如图1所示,假定流体的流动速度为V,管道直径为D,流体流动的方向为沿着管道 径向从横向换能器13到逆流换能器12的方向。
[0018] 一方面通过横向换能器13与逆流换能器12测试出实时的声音速度,另一方面,通 过斜角设置的顺流换能器11与逆流换能器12,测试顺流和逆流两个方向声波的传输时间 差,由此即可计算流体流动的速度,进而可以计算流体的流量。
[0019] 参看图1,控制顺流换能器11发射超声波,在逆流换能器12接收该顺流换能器11 发射的超声波,可以计算出超声波从顺流换能器11到达逆流换能器12的飞行时间,即 公式⑴;从逆流换能器12发射超声波,在顺流换能器11接收逆流换能器12发射的超声 波,可以计算出超声波从逆流换能器12到达顺流换能器的飞行时间Ττ#,即公式(2):
【权利要求】
1. 一种流量计,其特征在于,包括设置于管道壁上