本發(fā)明涉及檢測設備領域，具體而言，涉及一種超聲波煙氣流量計及其傳感器消聲裝置。

背景技術(shù)：

對氣態(tài)、顆粒物等的排放量的準確檢測是很多監(jiān)管部門十分重視的問題，目前，大多應用在熱力廠和發(fā)電廠的煙氣自動監(jiān)控系統(tǒng)(Continuous Emission Monitoring System，CEMS)，測量流量過程中面對的困難與問題很多：高溫、高粉塵、高水份、負壓及腐蝕性較強等；工況條件通常是：煙氣介質(zhì)溫度在150℃左右，熱電廠的一次風或二次風一般在200℃，個別有400℃左右，現(xiàn)有測量流量的方法主要包括：

皮托管壓力差法：通過測量壓力差來計算流量，測量時將測速管放置在煙道內(nèi)中心位置，使管口與煙氣流量方向垂直，測得該位置上的動壓和靜壓之差，從而計算出該點的流量。

流體熱變量法：流體流過發(fā)熱物體時，發(fā)熱物體的熱量散失多少與流體的流量呈一定的比例關(guān)系，通過該比例關(guān)系與散失的熱量計算出流量。這兩種測量方式存在測量精度差、實現(xiàn)較為繁瑣的問題。

而使用超聲波流量計是較為理想的方法?，F(xiàn)有的超聲波流量計已知有分別在連桿上游和連桿下游的超聲波收發(fā)器。對使超聲波向流體的流動方向以及反方向傳送時的兩個傳送時間進行計測，基于傳送時間來計算流體的流速。在這種流量計中，從發(fā)送器發(fā)出的超聲波作為在流體中傳送而達到接收器的流體傳送波，通過連桿傳送到接收器的則為連桿傳送波也可達到接收器。流體傳送波是計測所需要的信號，連桿傳送波是與信號分量重疊的噪聲分量。

連桿本身余振產(chǎn)生的噪聲分量越高，信號噪聲比(SZ)越低，影響檢測結(jié)果的準確性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種超聲波煙氣流量計傳感器的消聲裝置，包括消聲裝置本體；所述消聲裝置本體為呈筒狀設置的消聲裝置本體；所述消聲裝置本體開設有第一通孔和第二通孔；所述第一通孔和第二通孔均沿所述消聲裝置本體的軸向貫穿所述消聲裝置本體。

在某些實施方式中，所述第二通孔置于所述第一通孔的周側(cè)。

在某些實施方式中，所述第二通孔均勻分布于所述第一通孔的周側(cè)。

在某些實施方式中，所述第二通孔為偶數(shù)個。

在某些實施方式中，相鄰所述第二通孔之間的間距相同。

在某些實施方式中，所述消聲裝置為硅膠制成的消聲裝置。

在某些實施方式中，所述消聲裝置本體包括第一硅膠層和第二硅膠層；所述第二硅膠層圍繞于所述第一硅膠層的外周側(cè)。

本發(fā)明還提供了一種超聲波煙氣流量計，包括超聲波煙氣流量計傳感器的消聲裝置。

在某些實施方式中，包括固定部件；所述固定部件連接有控制器和探測裝置；所述探測裝置包括連桿以及間隔置于所述連桿上的第一超聲波發(fā)射接收傳感器和第二超聲波發(fā)射接收傳感器；所述連桿與所述固定部件鉸接；所述第一超聲波發(fā)射接收傳感器和所述第二超聲波發(fā)射接收傳感器之間的間距為L；所述第一超聲波發(fā)射接收傳感器和所述第二超聲波發(fā)射接收傳感器均設有探頭；所述第一超聲波發(fā)射接收傳感器的探頭與所述第二超聲波發(fā)射接收傳感器的探頭相對設置；所述消聲裝置套裝于所述第二超聲波發(fā)射接收傳感器的探頭的外周側(cè)；所述控制器用于控制所述第一超聲波發(fā)射接收傳感器和所述第二超聲波發(fā)射接收傳感器發(fā)射超聲波，記錄發(fā)射超聲波的時間點，記錄所述第一超聲波發(fā)射接收傳感器和所述第二超聲波發(fā)射接收傳感器接收到超聲波的時間點。

在某些實施方式中，還包括與所述固定部件一體式連接的支架、與所述控制器一體連接的控制器架；所述第一超聲波發(fā)射接收傳感器和所述第二超聲波發(fā)射接收傳感器與所述連桿一體連接。

本發(fā)明提供的超聲波煙氣流量計及其傳感器消聲裝置現(xiàn)對于現(xiàn)有技術(shù)而言有益效果是：

本發(fā)明實施例中所提供的煙氣流量計，對煙氣流量計的結(jié)構(gòu)進行了巧妙的改進——消聲裝置。煙氣流量計在接收超聲波的氣體傳送波W1以對傳送時間進行計測，基于該傳送時間對流量進行測定的超聲波流量計中，氣體傳送波W1是應檢測出的信號(信號分量S)，連桿傳送波W2是相對于信號的噪聲(噪聲分量N)。因此，如果相對于氣體傳送波W1的能量(大小、或者強度)，連桿傳送波W2的能量(大小、或者強度)過大，則氣體傳送波W1和連桿傳送波W2的識別困難。其結(jié)果，可能會弄錯氣體傳送波W1和配管傳送波W2，錯誤地進行傳送時間的計測，基于錯誤的傳送時間對氣體的流量進行測定。

消聲裝置使傳感器發(fā)送的余振能量衰減。具體而言，減震過程應分為兩步：首先消音裝置11減小了傳感器的余震，再者，余震減小了，通過連桿141的噪聲W2也隨之減小。消聲裝置可選擇減震材料的材質(zhì)，吸收傳感器的余振能量，則計測時的SN比提高。

例如，在流體的壓力低的情況下，流體傳送波的信號能量減少，SN比降低，但通過消聲裝置，能夠減少連桿傳送波的能量從而抑制SN比的降低。

并且，由于該消聲裝置本體開設有第二通孔，消聲裝置本體結(jié)構(gòu)更為均勻穩(wěn)定，且通過開設通孔大大增加了消聲裝置的表面積，使得其吸收傳感器的余振的能力得到了有效的提高。

進一步的，該消聲裝置可采用硅膠材料制成，相對來說，硅膠硬度可以做到更低，減振效果更佳；同時采用高溫硅膠材料，耐腐蝕性強，使得傳感器在高溫高濕環(huán)境下也能長久穩(wěn)定地工作。

綜上所述，本發(fā)明特殊的結(jié)構(gòu)，其具有上述諸多的優(yōu)點及實用價值，并在同類產(chǎn)品中未見有類似的方法公開發(fā)表或使用而確屬創(chuàng)新，產(chǎn)生了好用且實用的效果，較現(xiàn)有的煙氣流量計具有增進的多項功效，從而較為適于實用，并具有廣泛的產(chǎn)業(yè)價值。

配合所附附圖，作詳細說明如下。

附圖說明

應當理解的是，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1為本發(fā)明超聲波煙氣流量計的消聲裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明超聲波煙氣流量計的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標號說明：

具體實施方式

下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“長度”、“寬度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系。對于本領域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

實施例

本發(fā)明實施例提供了一種超聲波煙氣流量計1的消聲裝置11，包括消聲裝置本體111；所述消聲裝置本體111為呈筒狀設置的消聲裝置本體111；所述消聲裝置本體111開設有第一通孔1111和第二通孔1112；所述第一通孔1111和第二通孔1112均沿所述消聲裝置本體111的軸向貫穿所述消聲裝置本體111。

上述，需要理解的是，煙氣流量計在接收超聲波的氣體傳送波W1以對傳送時間進行計測，基于該傳送時間對流量進行測定的超聲波流量計中，氣體傳送波W1是應檢測出的信號(信號分量S)，連桿141傳送波W2是相對于信號的噪聲(噪聲分量N)。因此，如果相對于氣體傳送波W1的能量(大小、或者強度)，連桿141傳送波W2的能量(大小、或者強度)過大，則氣體傳送波W1和連桿141傳送波W2的識別困難。其結(jié)果，可能會弄錯氣體傳送波W1和配管傳送波W 2，錯誤地進行傳送時間的計測，基于錯誤的傳送時間對氣體的流量進行測定。

需要理解的是，減震過程應分為兩步：首先消音裝置11減小了傳感器的余震，再者，余震減小了，通過連桿141的噪聲W2也隨之減小。綜合而言，即消聲裝置11使連桿141傳送波的能量衰減。消聲裝置11可選擇減震材料的材質(zhì)，吸收連桿141傳送波的能量，則計測時的SN比提高。

需要理解的是，在流體的壓力低的情況下，流體傳送波的信號能量減少，SN比降低，但通過消聲裝置11，能夠減少連桿141傳送波的能量從而抑制SN比的降低。

需要理解的是，由于該消聲裝置本體111開設有第二通孔1112，消聲裝置本體111結(jié)構(gòu)更為均勻穩(wěn)定，且通過開設通孔大大增加了消聲裝置11的表面積，使得其吸收連桿141傳送波的能力得到了有效的提高。

在本發(fā)明實施例中，所述第二通孔1112置于所述第一通孔1111的周側(cè)。

在本發(fā)明實施例中，所述第二通孔1112均勻分布于所述第一通孔1111的周側(cè)。

在本發(fā)明實施例中，所述第二通孔1112為偶數(shù)個。

在本發(fā)明實施例中，相鄰所述第二通孔1112之間的間距相同。

在本發(fā)明實施例中，所述消聲裝置11為硅膠制成的消聲裝置11。

上述，該消聲裝置11可采用硅膠材料制成，相對來說，硅膠硬度可以做到更低，減振效果更佳；同時采用高溫硅膠材料，耐腐蝕性強，使得傳感器在高溫高濕環(huán)境下也能長久穩(wěn)定地工作。

在本發(fā)明實施例中，所述消聲裝置本體111包括第一硅膠層1113和第二硅膠層1114；所述第二硅膠層1114圍繞于所述第一硅膠層1113的外周側(cè)。

本發(fā)明還提供了一種超聲波煙氣流量計1，包括超聲波煙氣流量計1的消聲裝置11。

在本發(fā)明實施例中，包括固定部件12；所述固定部件12連接有控制器13和探測裝置14；所述探測裝置14包括連桿141以及間隔置于所述連桿141上的第一超聲波發(fā)射接收傳感器142和第二超聲波發(fā)射接收傳感器143；所述連桿141與所述固定部件12鉸接；所述第一超聲波發(fā)射接收傳感器142和所述第二超聲波發(fā)射接收傳感器之間的間距為L；所述第一超聲波發(fā)射接收傳感器142和所述第二超聲波發(fā)射接收傳感器143均設有探頭144；所述第一超聲波發(fā)射接收傳感器142的探頭144與所述第二超聲波發(fā)射接收傳感器的探頭144相對設置；所述消聲裝置11套裝于所述第二超聲波發(fā)射接收傳感器143的探頭144的外周側(cè)；所述控制器13用于控制所述第一超聲波發(fā)射接收傳感器142和所述第二超聲波發(fā)射接收傳感器發(fā)射超聲波，記錄發(fā)射超聲波的時間點，記錄所述第一超聲波發(fā)射接收傳感器142和所述第二超聲波發(fā)射接收傳感器接收到超聲波的時間點。

上述，基于上述結(jié)構(gòu)，在實施時，只需進行簡單的功能擴展，便可將煙氣流量計放置于待檢測煙氣流量的空間中，使得第一超聲波發(fā)射接收傳感器142和所述第二超聲波發(fā)射接收傳感器之間傳遞超聲波的傳輸路徑與所述待檢測煙氣流量的空間中的煙氣流動方向成夾角α，便可根據(jù)超聲波順流方向、逆流方向在相同間隔內(nèi)傳遞所用時間計算獲得待檢測煙氣流量空間中的煙氣流量。

在實際工作中，流量計中兩個傳感器之間的距離設為L；即在流動的煙氣中聲波實際通過的路程。已知超聲波聲音速度C，聲波方向與煙氣流向的角度α(理論值為0°，允許最大偏差角度為8°)，則聲波順著氣體流動方向的傳播時間為T1：

T1＝L/(C+v cosα)

聲波逆著氣體流動方向的傳播時間為T2：

T2＝L/(C－v cosα)

因而可以得到煙氣瞬時流速為：

V＝(L/2cosα)[(1/tv)－(1/tr)]

若氣體的流量為Q(m ³/s)、補數(shù)系數(shù)K以及煙氣的截面積為S(m ²/s)，氣體的流量Q＝KVS。

同時由于設有第一超聲波發(fā)射接收傳感器142和第二超聲波發(fā)射接收傳感器的連桿141與固定部件12鉸接，使得連桿141可以相對于固定部件12轉(zhuǎn)動。實際使用過程中，固定部件12插入監(jiān)測孔后，在重力的作用下，探測裝置14則垂直向下進行探測，避免探測裝置14觸碰到煙囪(煙道)壁。而監(jiān)測煙氣流量后，從監(jiān)測孔取出固定部件12時，探測裝置14可伸直退出監(jiān)測孔。在現(xiàn)有技術(shù)中的測量方法相比，結(jié)構(gòu)簡單、實施方便，精確度較高，符合實際需求。

優(yōu)選地，所述固定部件12連接有推桿；推桿背離固定部件12的一端連接有彈性部件；彈性部件背離固定部件12的一端連接有限位部件；限位部件背離所述彈性部件的一端與所述連桿141朝向所述固定部件12的一端抵接。該種結(jié)構(gòu)使得探測裝置14垂直向下時，推桿在彈簧力作用下往前推，從而頂緊探測裝置14，保證在測量過程中探測裝置14不會因為煙氣流動影響產(chǎn)生晃動。

在本發(fā)明實施例中，還包括與所述固定部件12一體式連接的支架15、與所述控制器13一體連接的控制器13架；所述第一超聲波發(fā)射接收傳感器142和所述第二超聲波發(fā)射接收傳感器143與所述連桿141一體連接。

顯然，本領域的技術(shù)人員應該明白，上述的本發(fā)明實施例的功能可以用通用的計算裝置來實現(xiàn)，它們可以集中在單個的計算裝置上，或者分布在多個計算裝置所組成的網(wǎng)絡上，可選地，它們可以用計算裝置可執(zhí)行的現(xiàn)有程序代碼來實現(xiàn)，從而，可以將它們存儲在存儲裝置中由計算裝置來執(zhí)行，或者將它們分別制作成各個集成電路模塊，或者將它們中的多個模塊或步驟制作成單個集成電路模塊來實現(xiàn)。這樣，本發(fā)明的功能實現(xiàn)不限制于任何特定的硬件和軟件結(jié)合。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。