一种点式多普勒超声波流量测量仪论文和设计-余辉

全文摘要

本实用新型公开了一种点式多普勒超声波流量测量仪，包括控制筒体和测量头，控制筒体内设电池和控制芯片，控制芯片连接数据引线，数据引线连接伸缩管，伸缩管与测量头连接，伸缩管设挂环；测量头包括接头臂杆，异形壳体和探头杆，异形壳体内置有超声波发生器T和超声波接收器R，探头杆沿异形壳体呈爪形对称分布，超声波发生器T的发射面和超声波接收器R的接收面呈三维立体分布；控制筒体置于置物架上，置物架包括圆盘、支撑柱及圆环，支撑柱卡接转筒，转筒连接伸缩杆，伸缩杆的挂钩与挂环连接，圆盘下连接脚杆、空心筒及尖销。本实用新型实现了三维点式的测速方法，测速精度高、易便携，且本实用新型的测试点能够在一定空间内调节，适用范围广。

主设计要求

1.一种点式多普勒超声波流量测量仪，包括控制筒体（1）和测量头（2），其特征在于，所述控制筒体（1）外壁的中部设有环形凹部（3），所述控制筒体（1）内腔的下部设有电池（4），所述控制筒体（1）内腔的上部设有控制芯片（5），所述控制芯片（5）电性连接有数据引线（6），所述数据引线（6）从控制筒体（1）的顶部穿到控制筒体（1）外，所述数据引线（6）远离控制筒体（1）的一端穿过伸缩管（7）且与测量头（2）电性连接，所述伸缩管（7）由外管和内管组成，所述内管的一端与测量头（2）固定连接，所述内管设有弹性凸点（8），所述外管设有与弹性凸点（8）对应的通孔（9），所述外管的管壁还设有挂环（10）；所述测量头（2）包括接头臂杆（11），异形壳体（12）和探头杆（13），所述接头臂杆（11）的一端与伸缩管（7）的内管固定连接，所述接头臂杆（11）的另一端与异形壳体（12）固定连接，所述异形壳体（12）内置有超声波发生器T和超声波接收器R，所述探头杆（13）沿异形壳体（12）呈爪形对称分布，所述超声波发生器T的发射面（14）位于异形壳体（12）端面的中心位置，所述超声波接收器R的接收面（15）位于探头杆（13）的杆壁上，所述发射面（14）和接收面（15）呈三维四面体结构分布。

设计方案

所述测量头（2）包括接头臂杆（11），异形壳体（12）和探头杆（13），所述接头臂杆（11）的一端与伸缩管（7）的内管固定连接，所述接头臂杆（11）的另一端与异形壳体（12）固定连接，所述异形壳体（12）内置有超声波发生器T和超声波接收器R，所述探头杆（13）沿异形壳体（12）呈爪形对称分布，所述超声波发生器T的发射面（14）位于异形壳体（12）端面的中心位置，所述超声波接收器R的接收面（15）位于探头杆（13）的杆壁上，所述发射面（14）和接收面（15）呈三维四面体结构分布。

2.根据权利要求1所述的一种点式多普勒超声波流量测量仪，其特征在于，所述控制筒体（1）置于置物架上，所述置物架包括圆盘（16），所述圆盘（16）的上表面设有与控制筒体（1）对应的凹槽，所述圆盘（16）的上表面还连接有支撑柱（17），所述支撑柱（17）远离圆盘（16）的一端连接有圆环（18），所述圆环（18）的内径大于控制筒体（1）的外径；

所述支撑柱（17）的中部卡接有转筒（19），所述转筒（19）的外壁连接有伸缩杆（20），所述伸缩杆（20）远离转筒（19）的一端连接有挂钩（21），所述挂钩（21）与挂环（10）连接；

所述圆盘（16）的下表面设有脚杆（22），所述脚杆（22）远离圆盘（16）的一端连接有空心筒（23），所述空心筒（23）底部的开口处设有尖销（24）。

3.根据权利要求2所述的一种点式多普勒超声波流量测量仪，其特征在于，所述伸缩杆（20）的中部设有紧固旋钮（25）。

4.根据权利要求2所述的一种点式多普勒超声波流量测量仪，其特征在于，所述支撑柱（17）的中部为凸形轴肩，所述转筒（19）的内壁为凹形，所述支撑柱（17）与转筒（19）卡合连接。

5.根据权利要求1所述的一种点式多普勒超声波流量测量仪，其特征在于，所述接头臂杆（11）和异形壳体（12）的外壁包接有密封膜。

6.根据权利要求1所述的一种点式多普勒超声波流量测量仪，其特征在于，所述电池（4）具体是蓄电池，所述电池（4）连接有稳压器。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及超声波流量计技术领域，尤其涉及一种点式多普勒超声波流量测量仪。

背景技术

多普勒超声流量计是利用多普勒效应测量的一种测流装置，现今，它已是一种测量工业用水、污水流量的重要仪表。多普勒测速法，正是利用超声波被散射这一特点工作的，即超声波在传播路径上如遇到微小固体颗粒或气泡会被散射，多普勒超声流量计的工作原理如下：发射换能器t发射一定频率的超声波到流动液体内的气泡和固体颗粒上产生散射波，散射波被接收换能器r所接收，其频率变化与粒子（或气泡）的移动速度成正比。

故而多普勒法正适合测量含固体颗粒或气泡的流体，但由于散射粒子或气泡是随机存在的，流体传声性能也有差别。如果是测量传声性能差的流体，则在近管壁的低流速区散射较强；而测量传声性能好的流体在高流速区散射占优势，这就使得多普勒法的测量精度较低。虽然采用发射换能器与接收换能器分开的结构，这样可以只接收流速断面中间区域的散射，但与时差法比较测量精度还是低一些。

因而，如何提高多普勒法的测量精度，使多普勒测速仪表适用于各种现场测量（即点式测速法），是当前领域的攻关课题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种点式多普勒超声波流量测量仪。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种点式多普勒超声波流量测量仪，包括控制筒体和测量头，控制筒体外壁的中部设有环形凹部，控制筒体内腔的下部设有电池，控制筒体内腔的上部设有控制芯片，控制芯片电性连接有数据引线，数据引线从控制筒体的顶部穿到控制筒体外，数据引线远离控制筒体的一端穿过伸缩管且与测量头电性连接，伸缩管由外管和内管组成，内管的一端与测量头固定连接，内管设有弹性凸点，外管设有与弹性凸点对应的通孔，外管的管壁还设有挂环；

测量头包括接头臂杆，异形壳体和探头杆，接头臂杆的一端与伸缩管的内管固定连接，接头臂杆的另一端与异形壳体固定连接，异形壳体内置有超声波发生器T和超声波接收器R，探头杆沿异形壳体呈爪形对称分布，超声波发生器T的发射面位于异形壳体端面的中心位置，超声波接收器R的接收面位于探头杆的杆壁上，发射面和接收面呈三维四面体结构分布。

为了将前述的点式多普勒超声波流量测量仪应用在各种水体环境中，本实用新型还提出一种安装结构，如下：控制筒体置于置物架上，置物架包括圆盘，圆盘的上表面设有与控制筒体对应的凹槽，圆盘的上表面还连接有支撑柱，支撑柱远离圆盘的一端连接有圆环，圆环的内径大于控制筒体的外径；

支撑柱的中部卡接有转筒，转筒的外壁连接有伸缩杆，伸缩杆远离转筒的一端连接有挂钩，挂钩与挂环连接；

圆盘的下表面设有脚杆，脚杆远离圆盘的一端连接有空心筒，空心筒底部的开口处设有尖销。

优选地，伸缩杆的中部设有紧固旋钮。

优选地，支撑柱的中部为凸形轴肩，转筒的内壁为凹形，支撑柱与转筒卡合连接。

优选地，接头臂杆和异形壳体的外壁包接有密封膜。

优选地，电池具体是蓄电池，电池连接有稳压器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型采用爪式的测量头，使超声波的发射面和接收面呈三维四面体结构分布，从而实现了三维点式的测速方法，提高了多普勒法的测速精度。

2.本实用新型采用易固定、便携的置物架来安装控制筒体和测量头，可通过伸缩杆调节测速的宽度，通过伸缩管调节测速的深度，通过支撑柱及转筒调节测速的角度，实现了测试点的空间调节，大幅度提高了本实用新型的适用范围。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种点式多普勒超声波流量测量仪的结构示意图；

图2为本实用新型提出的一种点式多普勒超声波流量测量仪的置物架的结构示意图；

图3为本实用新型提出的一种点式多普勒超声波流量测量仪的转筒的剖面图；

图4为本实用新型提出的一种点式多普勒超声波流量测量仪的测速原理简图。

图中：1控制筒体、2测量头、3环形凹部、4电池、5控制芯片、6数据引线、7伸缩管、8弹性凸点、9通孔、10挂环、11接头臂杆、12异形壳体、13探头杆、14发射面、15接收面、16圆盘、17支撑柱、18圆环、19转筒、20伸缩杆、21挂钩、22脚杆、23空心筒、24尖销、25紧固旋钮。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1，一种点式多普勒超声波流量测量仪，包括控制筒体1和测量头2，控制筒体1外壁的中部设有环形凹部3，控制筒体1内腔的下部设有电池4，控制筒体1内腔的上部设有控制芯片5，控制芯片5电性连接有数据引线6，数据引线6从控制筒体1的顶部穿到控制筒体1外，数据引线6远离控制筒体1的一端穿过伸缩管7且与测量头2电性连接，伸缩管7由外管和内管组成，内管的一端与测量头2固定连接，内管设有弹性凸点8，外管设有与弹性凸点8对应的通孔9，外管的管壁还设有挂环10；测量头2包括接头臂杆11，异形壳体12和探头杆13，接头臂杆11的一端与伸缩管7的内管固定连接，接头臂杆11的另一端与异形壳体12固定连接，异形壳体12内置有超声波发生器T和超声波接收器R，探头杆13沿异形壳体12呈爪形对称分布，超声波发生器T的发射面14位于异形壳体12端面的中心位置，超声波接收器R的接收面15位于探头杆13的杆壁上，发射面14和接收面15呈三维四面体结构分布。

参照图2，为了将前述的点式多普勒超声波流量测量仪应用在各种水体环境中，本实用新型还提出一种安装结构，如下：控制筒体1置于置物架上，置物架包括圆盘16，圆盘16的上表面设有与控制筒体1对应的凹槽，圆盘16的上表面还连接有支撑柱17，支撑柱17远离圆盘16的一端连接有圆环18，圆环18的内径大于控制筒体1的外径；支撑柱17的中部卡接有转筒19，转筒19的外壁连接有伸缩杆20，伸缩杆20远离转筒19的一端连接有挂钩21，挂钩21与挂环10连接；圆盘16的下表面设有脚杆22，脚杆22远离圆盘16的一端连接有空心筒23，空心筒23底部的开口处设有尖销24。置物架可用于固定控制筒体1，缩杆20及挂钩21用于吊挂测量头2。

参照图1-3，伸缩杆20的中部设有紧固旋钮25，用于调节杆长，可扩大测试范围。

参照图1-3，支撑柱17的中部为凸形轴肩，转筒19的内壁为凹形，支撑柱17与转筒19卡合连接，测试时，测试点可绕支撑柱17旋转，进一步提高测试范围。

参照图1-3，接头臂杆11和异形壳体12的外壁包接有密封膜，提高密封性，保证能够在水下测速。

参照图1-3，电池4具体是蓄电池，电池4连接有稳压器，便于充放电及携带。

本实用新型的工作过程：如图4所示，声波由超声波发生器T的发射面14照射到待测颗粒上，依据超声波的散射原理，声波散射到超声波接收器R的接收面15上，再反馈到控制筒体1中的控制芯片5，再将数据反射到显示设备上，从而完成三维立体的测速。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

设计图

一种点式多普勒超声波流量测量仪论文和设计

一种点式多普勒超声波流量测量仪论文和设计-余辉

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

相关信息详情

猜你喜欢