八聲道超聲波流量計(jì)傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種流量計(jì)傳感器，尤其涉及一種八聲道超聲波流量計(jì)傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002] 超聲波流量計(jì)（簡(jiǎn)稱USF)是利用超聲波在流體中的傳播特性來(lái)測(cè)量流量的計(jì)量 儀表。與傳統(tǒng)的機(jī)械式流量?jī)x表、電磁式流量?jī)x表相比，它的計(jì)量精度高，對(duì)管徑的適應(yīng)性 強(qiáng)、非接觸流體、使用方便、易于數(shù)字化管理等，在電力、石油、化工特別是供水系統(tǒng)中被廣 泛米用。
[0003] 超聲波流量計(jì)由流量計(jì)表體、超聲波換能器及其安裝部件、信號(hào)處理單元和流量 計(jì)算機(jī)組成，超聲波換能器采用鑄鐵酸鉛等壓電元件制作，利用壓電效應(yīng)發(fā)射和接收聲波， 通過(guò)檢測(cè)流體對(duì)超聲束(或超聲脈沖）的影響來(lái)測(cè)量流體體積流量。
[0004] 超聲波流量計(jì)以傳播的時(shí)間與流量的關(guān)系為原理。通常認(rèn)為聲波在流體中的實(shí)際 傳播速度是由介質(zhì)靜止?fàn)顟B(tài)下聲波的傳播速度（C f)和流體軸向平均流速（Vm)在聲波傳播 方向上的分量組成。按圖11所示，順流和逆流傳播時(shí)間與各量之間的關(guān)系是：
[0005]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種八聲道超聲波流量計(jì)傳感器，其特征在于：包括管道，所述管道沿軸向設(shè)有兩 換能器安裝座，兩換能器安裝座相互間隔，且對(duì)稱設(shè)置，各換能器安裝座上均設(shè)有八個(gè)安裝 孔，各安裝孔均與管道內(nèi)腔相通，第一換能器安裝座的八個(gè)安裝孔與第二換能器安裝座的 八個(gè)安裝孔兩兩相對(duì)，兩兩相對(duì)的安裝孔的軸心線位于同一直線，分別構(gòu)成八個(gè)直通式聲 道，每個(gè)直通式聲道的軸心線與管道軸心線均相交于同一點(diǎn)，且每個(gè)直通式聲道的軸心線 與管道軸心線之間的夾角為30°~45°，每個(gè)安裝孔中分別安裝有一個(gè)超聲波換能器， 十六個(gè)超聲波換能器兩兩相對(duì)，構(gòu)成八組直射式超聲波換能器，所述管道的兩端分別裝有 法蘭。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的八聲道超聲波流量計(jì)傳感器，其特征在于：兩換能器安裝座 之間設(shè)有接線盒，接線盒上固定有轉(zhuǎn)換器，所述接線盒中設(shè)有信號(hào)采集板，接線盒上設(shè)有 十六個(gè)換能器接口，所述轉(zhuǎn)換器內(nèi)設(shè)有電源板和數(shù)字板，轉(zhuǎn)換器上固定有顯示部分，電源板 用于為數(shù)字板和信號(hào)采集板提供電源，數(shù)字板用于讀取信號(hào)采集板的信息進(jìn)行流速測(cè)量， 數(shù)字板和信號(hào)采集板間通過(guò)連接線連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的八聲道超聲波流量計(jì)傳感器，其特征在于：所述數(shù)字板上設(shè) 有DSP數(shù)據(jù)處理器、FPGA電路，所述信號(hào)采集板上設(shè)有DA轉(zhuǎn)換器、AD轉(zhuǎn)換器、功率放大電 路、電壓放大電路，所述DSP數(shù)據(jù)處理器的第一輸出端與FPGA電路的第一輸入端連接，所 述FPGA電路的第一輸出端與DA轉(zhuǎn)換器的輸入端連接，所述DA轉(zhuǎn)換器的輸出端與功率放大 電路的輸入端連接，功率放大電路的輸出端通過(guò)接線盒的換能器接口與各超聲波換能器連 接，所述DSP數(shù)據(jù)處理器的第二輸出端與電壓放大電路連接，所述電壓放大電路的輸入端 通過(guò)接線盒的換能器接口與各超聲波換能器連接，所述電壓放大電路的輸出端與AD轉(zhuǎn)換 器的輸入端連接，所述AD轉(zhuǎn)換器的輸出端與FPGA電路的第二輸入端連接，所述FPGA電路 的第二輸出端與DSP數(shù)據(jù)處理器連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的八聲道超聲波流量計(jì)傳感器，其特征在于：所述顯示部分包 括人機(jī)接口的IXD顯示及鍵盤、通信接口。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的八聲道超聲波流量計(jì)傳感器，其特征在于：所述換能器安裝 座的安裝孔為階梯孔，超聲波換能器與換能器安裝座之間設(shè)有密封圈，所述超聲波換能器 通過(guò)設(shè)有的階梯定位在換能器安裝座的安裝孔中通過(guò)換能器壓緊蓋壓緊固定。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的八聲道超聲波流量計(jì)傳感器，其特征在于：換能器安裝 座的安裝孔的孔口端面與安裝孔的軸心線垂直。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的八聲道超聲波流量計(jì)傳感器，其特征在于：所述兩換能器安 裝座的相對(duì)面為圓弧錐面，兩換能器安裝座的圓弧錐面的直徑從內(nèi)向外逐漸增大。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的八聲道超聲波流量計(jì)傳感器，其特征在于：所述換能器安裝 座的安裝孔與圓弧錐面平行。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的八聲道超聲波流量計(jì)傳感器，其特征在于：八個(gè)安裝孔環(huán)圓 周均勻分布在換能器安裝座上。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的八聲道超聲波流量計(jì)傳感器，其特征在于：每個(gè)直通式聲道 的軸心線與管道軸心線之間的夾角為36°。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種八聲道超聲波流量計(jì)傳感器，包括管道，所述管道沿軸向設(shè)有兩換能器安裝座，兩換能器安裝座相互間隔，且對(duì)稱設(shè)置，各換能器安裝座上均設(shè)有八個(gè)安裝孔，各安裝孔均與管道內(nèi)腔相通，第一換能器安裝座的八個(gè)安裝孔與第二換能器安裝座的八個(gè)安裝孔兩兩相對(duì)，兩兩相對(duì)的安裝孔的軸心線位于同一直線，分別構(gòu)成八個(gè)直通式聲道，每個(gè)直通式聲道的軸心線與管道軸心線均相交于同一點(diǎn)，且每個(gè)直通式聲道的軸心線與管道軸心線之間的夾角為36°，每個(gè)安裝孔中分別安裝有一個(gè)超聲波換能器，十六個(gè)超聲波換能器兩兩相對(duì)，構(gòu)成八組直射式超聲波換能器，所述管道的兩端分別裝有法蘭。其能量強(qiáng)度高，靈敏度高，對(duì)換能器技術(shù)要求低。
【IPC分類】G01F1-66
【公開號(hào)】CN204359371
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420834096
【發(fā)明人】任娟俠, 趙俊奎, 劉洋, 王志勇
【申請(qǐng)人】重慶川儀自動(dòng)化股份有限公司
【公開日】2015年5月27日
【申請(qǐng)日】2014年12月25日