一种可调导流片的超声波流量计
阅读说明：本技术 一种可调导流片的超声波流量计 (Ultrasonic flowmeter with adjustable flow deflectors ) 是由 严军荣 卢玉龙 宋财华 于 2021-09-13 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种可调导流片的超声波流量计,包括超声波流量计壳体、超声波换能器、超声波换能器下方的反射片及反射片支架,其特征在于：两个反射片之间的超声波传播腔体内部署导流片,导流片上部署流体振动检测器和导流片调节装置,流体振动检测器用于获取流体振动数据,导流片调节装置用于根据流体振动数据调节导流片的位置和/或角度。本发明解决了超声波流量计根据超声波流量计内流体的振动数据动态调整导流片实现有效稳流的问题。(The invention discloses an ultrasonic flowmeter with an adjustable flow deflector, which comprises an ultrasonic flowmeter shell, an ultrasonic transducer, a reflector plate and a reflector plate bracket, wherein the reflector plate and the reflector plate bracket are arranged below the ultrasonic transducer, and the ultrasonic flowmeter is characterized in that: the ultrasonic wave transmission cavity between the two reflectors is internally provided with a flow deflector, the flow deflector is internally provided with a fluid vibration detector and a flow deflector adjusting device, the fluid vibration detector is used for acquiring fluid vibration data, and the flow deflector adjusting device is used for adjusting the position and/or the angle of the flow deflector according to the fluid vibration data. The invention solves the problem that the ultrasonic flowmeter dynamically adjusts the flow deflector to realize effective flow stabilization according to the vibration data of the fluid in the ultrasonic flowmeter.)
技术领域
本发明属于智能超声波流量计技术领域，特别是涉及一种可调导流片的超声波流量计。
背景技术
目前市场上的超声波流量计的发射片支架主要包括塑料支架式、立柱式和片式结构，但这些结构都存在对水流敏感度大、稳定性差的问题。一旦发生严重扰流，会造成产品流量参数不稳定。现有的用于稳流的超声波流量计方案，例如公开号为CN101576399A的中国专利《超声波水表、热量表流量传感器》提出超声波水表、热量表流量传感器：包括传感器壳体，超声波换能器，位于超声波换能器下部的反射器，其特征在于：所述的传感器壳体中心置有整流管，整流管内表面有整流波纹。公开号为CN205898228U的中国专利《导流反射支架》提出沿着底座的中心线向外延伸出一支杆，支杆的截面小于底座的截面，支杆的自由端形成45°斜面，以底座的边缘为起点、沿着支杆的中心线的方向、在支杆的外壁上向外延伸出十字型的凸肋，凸肋的自由端分别为斜面。
上述技术方案都是在流量计壳体内加入固定的导流结构，由于导流结构固定，只能总体上减缓扰流，而不能针对当前流体情况进行动态调整，稳流效果较差。目前还没有可以根据超声波流量计内流体的振动数据动态调整导流片实现有效稳流的超声波流量计，为此提出一种可调导流片的超声波流量计。
发明内容
本发明为了解决上述问题，提出一种可调导流片的超声波流量计。
本发明依托超声波流量计内部署的监测传感器。
本发明的一种可调导流片的超声波流量计，包括超声波流量计壳体、超声波换能器、超声波换能器下方的反射片及反射片支架，其特征在于：
两个反射片之间的超声波传播腔体内部署导流片，导流片上部署流体振动检测器和导流片调节装置，流体振动检测器用于获取流体振动数据，导流片调节装置用于根据流体振动数据调节导流片的位置和/或角度。
优选地，所述导流片的安装位置是反射片支架的边缘、两个反射片之间的超声波传播腔体内壁、两个反射片之间的超声波传播腔体中部的任一项或多项组合。
优选地，所述导流片调节装置的安装位置是导流片与超声波流量计连接处、导流片的可活动部分连接处的任一项或多项组合。
优选地，所述导流片与超声波流量计的连接方式包括铰链连接、滚轮镶嵌、紧配、螺纹连接的任一项或多项组合。
优选地，所述流体振动数据包括流体冲击导流片所产生的振动数据、流体冲击流量计结构所产生回流的体积数据的任一项或多项组合。
优选地，所述获取流体振动数据，是：通过在导流片部署的流体振动检测器获取流体冲击所产生的振动数据变化情况、通过在导流片部署的流体振动检测器获取流体冲击流量计结构所产生回流的体积、通过在导流片部署的流体振动检测器获取流体冲击所产生的振动数据变化情况和流体冲击流量计结构所产生回流的体积综合计算流体振动数据的任一项。
优选地，所述根据流体振动数据调节导流片的位置和/或角度，包括步骤：
根据流体振动数据对计量结果的影响程度计算影响系数；
根据导流片的位置和/或角度计算修正系数；
当影响系数大于设置的阈值时，根据影响系数和修正系数的差值计算需要调整的导流片的位置和/或角度并进行调整。
进一步优选地，所述根据导流片的位置和/或角度计算修正系数，是：根据导流片的位置对流体振动的消除作用计算修正系数、根据导流片的角度对流体振动的消除作用计算修正系数、根据导流片的位置和角度对流体振动的综合消除作用计算修正系数的任一项。
进一步优选地，所述根据影响系数和修正系数的差值计算需要调整的导流片的位置和/或角度并进行调整，包括步骤：
计算流体振动数据对应的影响系数和修正系数的差值；
根据导流片的位置和/或角度与修正系数的关系计算差值对应的导流片的位置和/或角度，即为需要调整的导流片的位置和/或角度；
导流片调节装置根据需要调整的导流片的位置和/或角度将导流片调整到相应位置。
优选地，导流片调节装置对导流片进行调整的方式包括旋转、平移、包绕、弯折的任一项或多项组合。
本发明具有的优点是：
(1)根据当前流体的振动数据计算当前超声波流量计内的流体振动对流量计量所产生的影响，可以有效识别当前超声波流量计内流体的扰流情况。
(2)通过在反射片支架位置或超声波传播腔体内壁部署导流片对流体进行有效导流，可以有效减缓流体扰流。
(3)根据当前超声波流量计内流体的扰流情况动态调整导流片的位置和/或角度，可以有效降低当前扰流对超声波流量计量的影响，提高超声波流量计的稳定性。
附图说明
图1是本发明实施例的可调导流片的超声波流量计结构示意图；
图2是本发明实施例的根据流体振动对导流片的位置和/或角度进行调节的步骤流程图。
具体实施方式
下面对本发明优选实施例作详细说明。
本发明的一种可调导流片的超声波流量计的实施例，结构示意图如图1所示，包括超声波流量计壳体(1)、超声波换能器(2)、超声波换能器下方的反射片及反射片支架(3)，其特征在于：
两个反射片之间的超声波传播腔体内部署导流片(4)，导流片(4)上部署流体振动检测器和导流片调节装置(5)，流体振动检测器获取流体振动数据，导流片调节装置根据流体振动数据调节导流片的位置和/或角度。
优选地，所述导流片的安装位置是反射片支架的边缘、两个反射片之间的超声波传播腔体内壁、两个反射片之间的超声波传播腔体中部的任一项或多项组合。如图1所示的结构示意图中，导流片(4)位于两个反射片之间的超声波传播腔体中部的超声波反射片支架上方部位。
优选地，所述导流片调节装置的安装位置是导流片与超声波流量计连接处、导流片的可活动部分连接处的任一项或多项组合。如图1所示的结构示意图中，导流片调节装置(5)位于导流片与超声波反射片支架的连接处。
优选地，所述导流片与超声波流量计的连接方式包括铰链连接、滚轮镶嵌、紧配、螺纹连接的任一项或多项组合。
优选地，所述流体振动数据包括流体冲击导流片所产生的振动数据、流体冲击流量计结构所产生回流的体积数据的任一项或多项组合。所述多项组合是指各项之间取极值和/或平均值和/或乘积和/或求和。
所述获取流体振动数据，是：通过在导流片部署的流体振动检测器获取流体冲击所产生的振动数据变化情况、通过在导流片部署的流体振动检测器获取流体冲击流量计结构所产生回流的体积、通过在导流片部署的流体振动检测器获取流体冲击所产生的振动数据变化情况和流体冲击流量计结构所产生回流的体积综合计算流体振动数据的任一项，流体振动数据用变量p表示。
表A中A1～A3表示计算流体振动数据的不同实施方式，其中表A中涉及流体冲击所产生的振动数据、流体冲击流量计结构所产生回流的体积数据。
优选地，所述根据流体振动数据调节导流片的位置和/或角度，流程图如图2所示，包括步骤：
根据流体振动数据对计量结果的影响程度计算影响系数；
根据导流片的位置和/或角度计算修正系数；
当影响系数大于设置的阈值时，根据影响系数和修正系数的差值计算需要调整的导流片的位置和/或角度并进行调整。
优选地，根据流体振动数据对计量结果的影响程度计算影响系数是根据事先训练的流体振动数据p与超声波计量误差的对应关系得到当前流体振动数据对应的计量误差，即为影响系数x。一种优选方式中，影响系数x＝f1·p，其中f1是事先设置的计算系数。另一种优选方式中，影响系数x＝f2·pf3+f4，其中f2、f3、f4是事先设置的计算系数且f3>1。
所述根据导流片的位置和/或角度计算修正系数，是：根据导流片的位置对流体振动的消除作用计算修正系数、根据导流片的角度对流体振动的消除作用计算修正系数、根据导流片的位置和角度对流体振动的综合消除作用计算修正系数的任一项，修正系数用变量y表示。
表B中B1～B3表示计算计量修正系数的不同实施方式，其中表B中涉及导流片的位置数据和角度数据。
所述根据影响系数和修正系数的差值计算需要调整的导流片的位置和/或角度并进行调整，包括步骤：
计算流体振动数据对应的影响系数和修正系数的差值；
根据导流片的位置和/或角度与修正系数的关系计算差值对应的导流片的位置和/或角度，即为需要调整的导流片的位置和/或角度；
导流片调节装置根据需要调整的导流片的位置和/或角度将导流片调整到相应位置。
本实施例中，事先设置的影响系数阈值X＝1，根据表A中任一项得到流体振动数据，根据流体振动数据得到计量误差，即影响系数x，计算表B中任一项得到修正系数y。当影响系数x大于影响系数阈值X，则计算影响系数和修正系数的差值z，根据表B中相应中的导流片的位置和/或角度数据与修正系数的函数关系计算差值z对应的导流片的位置和/或角度数据，即为需要调整的导流片的位置和/或角度；根据需要调整的导流片的位置和/或角度将导流片旋转或挤压到相应的角度和/或位置。
本实施例中，根据表A中A3得到流体振动数据p＝2.4，影响系数x＝f2·pf3+f4，其中f2＝1，f3＝2，f4＝-3，计算影响系数x＝1×2.42-3＝2.76。此时影响系数x>X，根据表B中B1得到修正系数y＝2.25，计算差值z＝x-y＝0.51，根据根据表B中B1的函数关系y＝g3·h·d得到位置变化范围为即为需要调整的位移，将导流片平移或挤压到相应的位置范围内。
另一种优选实施方式中，根据表A中A3得到流体振动数据p＝2.4，影响系数x＝f2·pf3+f4，其中f2＝1，f3＝2，f4＝-3，计算影响系数x＝1×2.42-3＝2.76。此时影响系数x>X，根据表B中B2得到修正系数y＝2.5，计算差值z＝x-y＝0.26，根据根据表B中B2的函数关系y＝g6·a·d得到位置变化范围为即为需要调整的角度范围，将导流片挤压或旋转到相应的角度。
优选地，导流片调节装置对导流片进行调整的方式包括旋转、平移、包绕、弯折的任一项或多项组合。如图1所示的结构示意图中，导流片调节装置对导流片进行调整的方式是铰链旋转。
当然，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上实施例仅是用来说明本发明的，而并非作为对本发明的限定，只要在本发明的范围内，对以上实施例的变化、变型都将落入本发明的保护范围。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：一种超声波流量计壳体