利于互换性的超声波流量计的制作方法

1.本发明涉及计量装置技术领域，特别是涉及一种利于互换性的超声波流量计。


背景技术：

2.流量计为天然气管路系统中必要的计量设备。长期以来，在天然气管路系统上，常见的流量计形式是涡轮流量计、孔板流量计等。机械式的计量设备结构复杂，容易因为天然气中携带的水汽、颗粒杂物等，导致其流道堵塞、零部件锈蚀，这不仅会降低流量计的使用寿命，同时对精准计量极为不利。气体超声波流量计的原理是利用超声脉冲在气流中传播速度与气流的速度有对应的关系来获取气体流量，即顺流时的超声脉冲传播速度比逆流时传播速度更快，且这两种超声脉冲传播的时间差越大则流量也越大。近年来，随着超声波计量技术的发展，超声波流量计不仅成本大幅降低，同时，由于其核心结构为电路模块以及换能器，这样可保证其性能以及寿命并不会因为流体介质而受到过大的影响，这使得其在各种工况下均具有理想的计量准确性，现已经成为了国际承认的天然气计量设备。
3.超声波流量计的主要优点包括无压降，但中低压燃气在管道内的流场稳定性较差，重复性难以达到要求，为保障超声波流量计的计量精度，需要为这种运用下的超声波流量计配置整流装置。
4.现有技术中，用于气体流量计量的常见流量计形式为涡轮流量计，根据流量计参数(压力、公称直径等)，这些涡轮流量计一般需具有严格的外形尺寸与参数对应关系，而相较于能够替代这些涡轮流量计的超声波流量计，外挂直管段与多孔板的超声波流量计需要更大的安装长度，不能直接替代涡轮流量计；u型管流量计由于不存在端部直管段且u型管仅影响流量计的高度，可以较为容易的替换管路上的涡轮流量计；其他的，为满足替换涡轮流量计时对超声波流量计的尺寸要求，能够满足相同测量功能且长度适宜的超声波流量计还包括整流器内置的结构形式。
5.而关于内置整流器的超声波流量计，现有技术中，申请号为cn202111250988.3的中国专利申请提供了一种包括嵌入式安装的自整流机构的超声波流量计；申请号为cn202010057675.5的中国专利申请提供了一种包括叶片整流组件、中空过渡通道、蜂窝整流通道的超声波流量计。
6.对能够替换现有管线上涡轮流量计的超声波流量计进行进一步优化，无疑会推进超声波流量计在气体计量领域的进一步运用。


技术实现要素：

7.针对上述提出的对能够替换现有管线上涡轮流量计的超声波流量计进行进一步优化，无疑会推进超声波流量计在气体计量领域的进一步运用的技术问题，本发明提供了一种利于互换性的超声波流量计。所述利于互换性的超声波流量计采用内置整流装置，在缩短流量计整体长度以使得与现有涡轮流量计具有更好互换性的同时，相应内置整流装置的结构安装方式可保障整流装置的安装精度以及减小整流装置在工作过程中的震动，利于
超声波流量计的流量测量精度。
8.针对上述问题，本发明提供的利于互换性的超声波流量计通过以下技术要点来解决问题：利于互换性的超声波流量计，包括流量计本体以及内置在流量计本体中的第二整流组件，所述第二整流组件设置在流量计本体进口接管的孔道中，所述第二整流组件包括第二直管节以及设置在第二直管节内的整流组件，所述第二直管节的一端设置有第二连接法兰，所述第二连接法兰通过连接螺栓固定于进口接管的孔口位置，第二直管节的另一端位于进口接管中；
9.还包括橡胶套，所述橡胶套夹持在所述孔道孔壁与第二直管节外壁之间。
10.如上所述，采用外挂直管段与多孔板的超声波流量计，将使得超声波流量计对安装空间的需求大于常规涡轮流量计拆除后管道能够提供的安装空间。相关的，为满足整流需求，采用u型管内置整流器的超声波流量计虽然具有较小的表体长度，但对流量计的维护相对困难。
11.本方案旨在考虑涡轮流量计与超声波流量计的表体形状以及表体尺寸，使得现有计量现场使用的涡轮流量计能够被超声波流量计所替代，在实现使得超声波流量计具有更好互换性的基础上，进一步保障超声波流量计的计量精度。
12.具体的，采用在流量计本体进口接管的孔道中设置整流组件，这样的方式可有效利用流量计本体表体空间，使得包括整流组件的超声波流量计不仅具有更高的计量精度，同时可使得超声波流量计表体长度与同等运用下涡流流量计的表体长度接近或一致，使得该类型超声波流量计具有更好的互换性并用于适应管道上为涡流流量计提供的安装空间，该安装空间包括但不限于用于为法兰连接、螺纹连接以及夹装式连接预留的空间。
13.可以理解的，关于内置整流组件的超声波流量计为关联整流组件安装方式具体选型，本方案在以上具体选型基础上，进一步提供了包括橡胶套的第二整流组件安装方式。更为详细的：现有技术中具有采用第二连接法兰实现整流组件在超声波流量计进口侧内嵌安装的方案，第二连接法兰的固定位置位于流量计的管口，整流组件以嵌入的方式伸入流量计内部，整流组件深入超声波流量计的一端相当于为悬臂端(如设置为整流组件深入超声波流量计的一端与流量计壳体相抵触，紧固相应连接螺栓的过程会造成整流组件变形)，这样的方式在遇到因为气流造成的较大管路震动时，该震动会在所述悬臂端位置被放大，而相对于声道，所述悬臂端用于为声道提供气流，这样就造成了悬臂端的震动对声道进气稳定性不利，从而对均匀流场不利。本方案中，设置为包括橡胶套，在使用时所述橡胶套作为进口接管内壁与第二直管节外壁之间的垫层，利用橡胶套的柔性，可使得第二整流组件能够顺利嵌入进口接管，在使用时，橡胶套为第二直管节外壁提供的径向约束，可缓解整流组件在使用时的震动。在具体实施时，橡胶套宜采用耐天然气腐蚀的氟橡胶。
14.作为所述的利于互换性的超声波流量计更进一步的技术方案：
15.更进一步的，设置为：橡胶套周向各位置均被压缩，橡胶套、第二直管节、进口接管三者同轴。本方案旨在对所述孔道、橡胶套以及第二直管节进行尺寸限定，为达到所述压缩目的，可设置为在安装第二整流组件之前先在所述孔道中安装橡胶套，在第二整流组件嵌入橡胶套的过程中，第二直管节外壁相应位置为橡胶套提供压力，迫使橡胶套被夹持在孔道内壁与第二直管节外壁之间并产生压缩变形，提高橡胶套对第二直管节的制程能力。以上橡胶套、第二直管节、进口接管三者同轴旨在限定所述三者的相对位置，用于实现：在第
二整流组件嵌入孔道过程中，对第二整流组件的嵌入方向进行导向以保障整流组件的安装精度，提高气路与声道的同轴度。
16.更进一步的，设置为：所述橡胶套包括等径段以及喇叭口段，橡胶套各位置外径值相等；
17.在所述等径段上，橡胶套各位置的内径值相等；
18.喇叭口段用于与等径段相接的一端为喇叭口段的内径最大位置，所述内径最大位置处的内径值与等径段的内径值相等；
19.在喇叭口段上，由所述内径最大位置至喇叭口段的自由端，喇叭口段的内径值线性减小；
20.橡胶套具有喇叭口段的一端为橡胶套深入孔道的一端；
21.孔道各位置的孔径值相等，所述孔径值与橡胶套的外径值相等；
22.所述第二直管节各位置的外径值相等，第二直管节的外径值与所述等径段的内径值相等；
23.第二直管节局部嵌入喇叭口段中。以上方案旨在提供一种不仅可简化进口接管结构设计，并且方便第二整流组件安装的技术方案。具体的，进口接管上用于配置第二整流组件的孔道外形与橡胶套的外形一致：橡胶套整体为等径柱，进口接管用于安装橡胶套的孔道段为等径孔，等径孔的内径与等径柱的外径一致，在安装时，首先，将橡胶套置入进口接管中，并且橡胶套设置等径段的一端为橡胶套的外端，然后，将第二直管节导入橡胶套中，完成第二整流组件向超声波流量计中嵌入，随着第二直管节进入喇叭口段，相应位置的橡胶套被压缩，这样，利用受压变形的橡胶套不仅能增大外套筒震动时的阻尼，同时内孔为喇叭口的喇叭口段也可用于外套筒运动方向导向，故本方案不仅为一种第二整流组件安装方便的方案，同时为利用橡胶套可保障声道与外套筒同轴度的技术方案。
24.更进一步的，设置为：所述孔道包括台阶孔段以及直通孔段，所述台阶孔段的出口端与直通孔段的入口端对接，直通孔段的出口端与流量计本体的声道对接，直通孔段各位置的孔径一致；
25.第二整流组件安装于台阶孔段中，第二连接法兰的内侧端面与台阶孔段上的台阶面相贴。作为本领域技术人员，第二直管节与第二连接法兰形成为台阶轴状外形的结构体，以上台阶孔段用于与结构体的外形适配以用于安装所述结构体，直通孔段接收来自第二整流组件的气体，该气体经过直通孔段被引入至声道。本方案中进一步设置为第二连接法兰的内侧端面与台阶孔段上的台阶面相贴，旨在限定第二整流组件在进口接管轴线上的具体安装位置，用于针对：在超声波流量计校验时，将第二整流组件以在进口接管轴线上位置唯一的方式安装于超声波流量计中，而所述台阶面用于指示第二连接法兰在进口接管轴线上的安装位置，使得第二整流组件可被安装为位于特定的进口接管轴线位置。
26.更进一步的，所述整流组件包括叶片整流组件及蜂窝整流组件，叶片整流组件安装于第二直管节设置第二连接法兰的一端，蜂窝整流组件设置在第二直管节深入孔道的一端；
27.蜂窝整流组件的轴线与直通孔段的轴线共线，蜂窝整流组件的外径与直通孔段的外径相等。本方案提供了一种具体的整流组件实现形式，作为本领域技术人员，所述蜂窝整流组件即为其上具有多个沿蜂窝整流组件轴线方向稳流孔的整流组件，单个稳流孔的横截
面可设置为呈正六边形或其他形状，稳流孔在蜂窝整流组件的横截面上均匀排布，流体在经过叶片整流组件折流后进入各个稳流孔，而后流体经过直通孔段进入到超声波流量计的声道中。蜂窝整流组件也可被认为是管束式整流器。以上蜂窝整流组件的外径与直通孔段的外径相等，旨在使得蜂窝整流组件能够均匀直通孔段横截面各位置流场的均匀性。
28.更进一步的，第二连接法兰的内侧端面为锥形面，所述台阶面为形状与所述内侧端面的形状一致。本方案中所述内侧端面即为第二连接法兰与进口接管上台阶面相贴的一端，设置为呈锥形面，旨在实现：在紧固连接螺栓的过程中，利用相互配合的锥形面，可自动调整第二连接法兰的轴线位置，以保障第二整流组件的安装精度。在具体实施时，设置为所述台阶面上的锥形面轴线与流量计本体进口接管的轴线共线。
29.更进一步的，所述第二直管节包括连接筒以及外套筒，所述连接筒设置在第二连接法兰的一端并与第二连接法兰形成一体式结构，所述外套筒设置在连接筒远离第二连接法兰的一端；
30.所述一体式结构为金属材质，所述外套筒为工程塑料材质；
31.蜂窝整流组件的前端嵌入连接筒中并与连接筒焊接连接，蜂窝整流组件的后端嵌入外套筒中并与外套筒的内壁相接；
32.橡胶套在第二直管节上的接触点部分或全部位于外套筒上。本方案中，设置为连接筒与第二连接法兰为一体式结构，旨在提供一种结构简单，方便加工和制造的第二直管节结构形式，并提供合适长度的管节用于安装所述叶片整流组件以及蜂窝整流组件。将所述一体式结构设置为金属材质，并且蜂窝整流组件与连接筒焊接连接，旨在匹配蜂窝整流组件一般为不锈钢结构件，达到强化蜂窝整流组件与第二直管节连接强度的目的；设置为还包括为工程塑料材质的外套筒，相较于采用金属管封装蜂窝整流组件或形成蜂窝整流组件上流体流路边界，利用所述较厚的外套筒，不仅可保障第二直管节的刚度以减轻气流作用下流路边界的震动，同时可减轻第二直管节的重量、利用光滑的外套筒强化外套筒与橡胶套之间的摩擦力。在一些实施例中，当超声波流量计用于温度变化较小(如小于30℃)的气体流量测量时，第二直管节可全部采用工程塑料管，在避免蜂窝整流组件松动的同时节约材料。在具体实施时，所述连接筒与第二连接法兰形成一体式结构可为长颈对焊法兰形式，以获得用于安装叶片整流组件的空间以及用于蜂窝整流组件嵌入的空间，外套筒套设在蜂窝整流组件的外侧并与所述一体式结构的端部对接；其他的，所述连接筒与第二连接法兰可分别单独制备，最终焊接为整体式结构。
33.更进一步的，还包括用于与流量计本体进口接管对接的第一直管节。本方案旨在利用第一直管节进行长度补偿，用于实现：将流量计本体的外形长度设计为标准值的情况下，安装在管线上时所述第一直管节与流量计本体对接，利用第一直管节的长度配置出符合当下管线上流量计安装空间长度的超声波流量计。在具体实施时，为均匀通过声道气流的流场，优选设置为第一直管节的内径大于整流组件流体流通空间外径，容易理解的，针对包括叶片整流组件的的整流组件，第一直管节的内径大于叶片整流组件的直径。更优的，由于第一直管节需要与流量计本体安装于管道上实现流体计量，而第一直管节与流量计本体可被视为用于替换涡轮流量计的成套产品，故可在第一直管节与流量计本体两者中的至少一者上设置轴线对中标定，针对如采用法兰连接实现以上成套产品在管路上安装的方式，而流量计本体与出口管上连接法兰的对中情况、第一直管节与入口管上连接法兰的对中情
况均会影响到声道中的流场，较优的方式是：将第一直管节进口段的孔段设置为锥形孔，该锥形孔的端部位置为最大直径位置；将流量计本体出口管段端部的孔段设置为锥形孔，该锥形孔的端部位置为最大直径位置。
34.更进一步的，还包括第一整流组件，所述第一整流组件包括所述第一直管节，第一直管节中还安装有滤网。本方案旨在实现：如整流组件包括蜂窝整流组件时，蜂窝整流组件的性能对附着在其上的污物、杂质敏感，本方案在具有第一直管节的情况下利用第一直管节配置出第一整流组件，以上滤网不仅可以发挥孔板整流器作用以均匀流场，同时由于滤网位于第二整流组件的前级，由于滤网的遮挡，可减小更靠近声道的第二整流组件上出现污物附着、杂质堵塞甚至被破坏的可能性，使得本超声波流量计在使用过程中精度衰减更为缓慢。为实时监控滤网堵塞情况，以提示对滤网进行维护，设置为：第一直管节上还设置有两个取压孔；
35.定义滤网将第一直管节分割为进气侧和出气侧；
36.其中一个取压孔的孔口位于所述进气侧，另一个取压孔的孔口位于所述出气侧。
37.本发明具有以下有益效果：
38.本方案提供的第二整流组件结构形式以及在流量计本体上的安装方式，旨在考虑涡轮流量计与超声波流量计的表体形状以及表体尺寸，使得现有计量现场使用的涡轮流量计能够被超声波流量计所替代，在实现使得超声波流量计具有更好互换性的基础上，进一步保障超声波流量计的计量精度。
附图说明
39.图1为本方案所述的第二整流组件一个具体实施例的结构示意图；
40.图2为本方案所述的超声波流量计一个具体安装运用实施例中，进口接管位置的剖视图；
41.图3为本方案所述的超声波流量计一个具体安装运用实施例中，进口接管位置的剖视图，与图2有区别的，该结构示意图中包括环形槽；
42.图4为本方案所述的第一整流组件一个具体实施例的侧视图，其中，该侧视图的视口位于流体的流出侧；
43.图5为本方案所述的滤网一个具体实施例的结构示意图；
44.图6为本方案所述的利于互换性的超声波流量计一个具体安装运用实施例的结构示意图；
45.图7为本方案所述的利于互换性的超声波流量计一个具体安装运用实施例的结构示意图，与图2有区别的，该结构示意图中包括取压孔；
46.图8为本方案所述的第二整流装置一个具体实施例的局部结构示意图，用于展示橡胶套的结构以及橡胶套与第二直管节的配合关系；
47.图9为本方案所述的第二整流装置一个具体实施例的局部结构示意图，用于展示橡胶套的结构以及橡胶套与第二直管节的配合关系，与图8有区别的，第二连接法兰的内侧端面采用锥形面，第二直管节整体采用工程塑料管；
48.图10为图2所示a部的局部放大图。
49.附图中的附图标记分别为：1、流量计本体，11、叶片整流组件，12、连接筒，13、蜂窝
整流组件，14、外套筒，15、橡胶套，16、第二连接法兰，17、等径段，18、喇叭口段，2、第一直管节，21、取压孔，22、第二螺栓孔，3、入口管，4、出口管，5、滤网，6、环形槽。
具体实施方式
50.下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但是本发明不仅限于以下实施例：
51.实施例1：
52.如图1至图10所示，利于互换性的超声波流量计，包括流量计本体1以及内置在流量计本体1中的第二整流组件，所述第二整流组件设置在流量计本体1进口接管的孔道中，所述第二整流组件包括第二直管节以及设置在第二直管节内的整流组件，所述第二直管节的一端设置有第二连接法兰16，所述第二连接法兰16通过连接螺栓固定于进口接管的孔口位置，第二直管节的另一端位于进口接管中；
53.还包括橡胶套15，所述橡胶套15夹持在所述孔道孔壁与第二直管节外壁之间。
54.如上所述，采用外挂直管段与多孔板的超声波流量计，将使得超声波流量计对安装空间的需求大于常规涡轮流量计拆除后管道能够提供的安装空间。相关的，为满足整流需求，采用u型管内置整流器的超声波流量计虽然具有较小的表体长度，但对流量计的维护相对困难。
55.本方案旨在考虑涡轮流量计与超声波流量计的表体形状以及表体尺寸，使得现有计量现场使用的涡轮流量计能够被超声波流量计所替代，在实现使得超声波流量计具有更好互换性的基础上，进一步保障超声波流量计的计量精度。
56.具体的，采用在流量计本体1进口接管的孔道中设置整流组件，这样的方式可有效利用流量计本体1表体空间，使得包括整流组件的超声波流量计不仅具有更高的计量精度，同时可使得超声波流量计表体长度与同等运用下涡流流量计的表体长度接近或一致，使得该类型超声波流量计具有更好的互换性并用于适应管道上为涡流流量计提供的安装空间，该安装空间包括但不限于用于为法兰连接、螺纹连接以及夹装式连接预留的空间。
57.可以理解的，关于内置整流组件的超声波流量计为关联整流组件安装方式具体选型，本方案在以上具体选型基础上，进一步提供了包括橡胶套15的第二整流组件安装方式。更为详细的：现有技术中具有采用第二连接法兰16实现整流组件在超声波流量计进口侧内嵌安装的方案，第二连接法兰16的固定位置位于流量计的管口，整流组件以嵌入的方式伸入流量计内部，整流组件深入超声波流量计的一端相当于为悬臂端(如设置为整流组件深入超声波流量计的一端与流量计壳体相抵触，紧固相应连接螺栓的过程会造成整流组件变形)，这样的方式在遇到因为气流造成的较大管路震动时，该震动会在所述悬臂端位置被放大，而相对于声道，所述悬臂端用于为声道提供气流，这样就造成了悬臂端的震动对声道进气稳定性不利，从而对均匀流场不利。本方案中，设置为包括橡胶套15，在使用时所述橡胶套15作为进口接管内壁与第二直管节外壁之间的垫层，利用橡胶套15的柔性，可使得第二整流组件能够顺利嵌入进口接管，在使用时，橡胶套15为第二直管节外壁提供的径向约束，可缓解整流组件在使用时的震动。在具体实施时，橡胶套15宜采用耐天然气腐蚀的氟橡胶。
58.实施例2：
59.本实施例在实施例1的基础上进行进一步细化：
60.更进一步的，设置为：橡胶套15周向各位置均被压缩，橡胶套15、第二直管节、进口接管三者同轴。本方案旨在对所述孔道、橡胶套15以及第二直管节进行尺寸限定，为达到所述压缩目的，可设置为在安装第二整流组件之前先在所述孔道中安装橡胶套15，在第二整流组件嵌入橡胶套15的过程中，第二直管节外壁相应位置为橡胶套15提供压力，迫使橡胶套15被夹持在孔道内壁与第二直管节外壁之间并产生压缩变形，提高橡胶套15对第二直管节的制程能力。以上橡胶套15、第二直管节、进口接管三者同轴旨在限定所述三者的相对位置，用于实现：在第二整流组件嵌入孔道过程中，对第二整流组件的嵌入方向进行导向以保障整流组件的安装精度，提高气路与声道的同轴度。
61.实施例3：
62.本实施例在实施例1的基础上进行进一步细化：
63.所述橡胶套15包括等径段17以及喇叭口段18，橡胶套15各位置外径值相等；
64.在所述等径段17上，橡胶套15各位置的内径值相等；
65.喇叭口段18用于与等径段17相接的一端为喇叭口段18的内径最大位置，所述内径最大位置处的内径值与等径段17的内径值相等；
66.在喇叭口段18上，由所述内径最大位置至喇叭口段18的自由端，喇叭口段18的内径值线性减小；
67.橡胶套15具有喇叭口段18的一端为橡胶套15深入孔道的一端；
68.孔道各位置的孔径值相等，所述孔径值与橡胶套15的外径值相等；
69.所述第二直管节各位置的外径值相等，第二直管节的外径值与所述等径段17的内径值相等；
70.第二直管节局部嵌入喇叭口段18中。以上方案旨在提供一种不仅可简化进口接管结构设计，并且方便第二整流组件安装的技术方案。具体的，进口接管上用于配置第二整流组件的孔道外形与橡胶套15的外形一致：橡胶套15整体为等径柱，进口接管用于安装橡胶套15的孔道段为等径孔，等径孔的内径与等径柱的外径一致，在安装时，首先，将橡胶套15置入进口接管中，并且橡胶套15设置等径段17的一端为橡胶套15的外端，然后，将第二直管节导入橡胶套15中，完成第二整流组件向超声波流量计中嵌入，随着第二直管节进入喇叭口段18，相应位置的橡胶套15被压缩，这样，利用受压变形的橡胶套15不仅能增大外套筒14震动时的阻尼，同时内孔为喇叭口的喇叭口段18也可用于外套筒14运动方向导向，故本方案不仅为一种第二整流组件安装方便的方案，同时为利用橡胶套15可保障声道与外套筒14同轴度的技术方案。
71.实施例4：
72.本实施例在实施例1的基础上进行进一步细化：
73.所述孔道包括台阶孔段以及直通孔段，所述台阶孔段的出口端与直通孔段的入口端对接，直通孔段的出口端与流量计本体1的声道对接，直通孔段各位置的孔径一致；
74.第二整流组件安装于台阶孔段中，第二连接法兰16的内侧端面与台阶孔段上的台阶面相贴。作为本领域技术人员，第二直管节与第二连接法兰16形成为台阶轴状外形的结构体，以上台阶孔段用于与结构体的外形适配以用于安装所述结构体，直通孔段接收来自第二整流组件的气体，该气体经过直通孔段被引入至声道。本方案中进一步设置为第二连接法兰16的内侧端面与台阶孔段上的台阶面相贴，旨在限定第二整流组件在进口接管轴线
上的具体安装位置，用于针对：在超声波流量计校验时，将第二整流组件以在进口接管轴线上位置唯一的方式安装于超声波流量计中，而所述台阶面用于指示第二连接法兰16在进口接管轴线上的安装位置，使得第二整流组件可被安装为位于特定的进口接管轴线位置。
75.实施例5：
76.本实施例在实施例4的基础上进行进一步细化：
77.所述整流组件包括叶片整流组件11及蜂窝整流组件13，叶片整流组件11安装于第二直管节设置第二连接法兰16的一端，蜂窝整流组件13设置在第二直管节深入孔道的一端；
78.蜂窝整流组件13的轴线与直通孔段的轴线共线，蜂窝整流组件13的外径与直通孔段的外径相等。本方案提供了一种具体的整流组件实现形式，作为本领域技术人员，所述蜂窝整流组件13即为其上具有多个沿蜂窝整流组件13轴线方向稳流孔的整流组件，单个稳流孔的横截面可设置为呈正六边形或其他形状，稳流孔在蜂窝整流组件13的横截面上均匀排布，流体在经过叶片整流组件11折流后进入各个稳流孔，而后流体经过直通孔段进入到超声波流量计的声道中。蜂窝整流组件13也可被认为是管束式整流器。以上蜂窝整流组件13的外径与直通孔段的外径相等，旨在使得蜂窝整流组件13能够均匀直通孔段横截面各位置流场的均匀性。
79.实施例6：
80.本实施例在实施例4的基础上进行进一步细化：
81.第二连接法兰16的内侧端面为锥形面，所述台阶面为形状与所述内侧端面的形状一致。本方案中所述内侧端面即为第二连接法兰16与进口接管上台阶面相贴的一端，设置为呈锥形面，旨在实现：在紧固连接螺栓的过程中，利用相互配合的锥形面，可自动调整第二连接法兰16的轴线位置，以保障第二整流组件的安装精度。在具体实施时，设置为所述台阶面上的锥形面轴线与流量计本体进口接管的轴线共线。
82.实施例7：
83.本实施例在实施例4的基础上进行进一步细化：
84.所述第二直管节包括连接筒12以及外套筒14，所述连接筒12设置在第二连接法兰16的一端并与第二连接法兰16形成一体式结构，所述外套筒14设置在连接筒12远离第二连接法兰16的一端；
85.所述一体式结构为金属材质，所述外套筒14为工程塑料材质；
86.蜂窝整流组件13的前端嵌入连接筒12中并与连接筒12焊接连接，蜂窝整流组件13的后端嵌入外套筒14中并与外套筒14的内壁相接；
87.橡胶套15在第二直管节上的接触点部分或全部位于外套筒14上。本方案中，设置为连接筒12与第二连接法兰16为一体式结构，旨在提供一种结构简单，方便加工和制造的第二直管节结构形式，并提供合适长度的管节用于安装所述叶片整流组件11以及蜂窝整流组件13。将所述一体式结构设置为金属材质，并且蜂窝整流组件13与连接筒12焊接连接，旨在匹配蜂窝整流组件13一般为不锈钢结构件，达到强化蜂窝整流组件13与第二直管节连接强度的目的；设置为还包括为工程塑料材质的外套筒14，相较于采用金属管封装蜂窝整流组件13或形成蜂窝整流组件13上流体流路边界，利用所述较厚的外套筒14，不仅可保障第二直管节的刚度以减轻气流作用下流路边界的震动，同时可减轻第二直管节的重量、利用
光滑的外套筒14强化外套筒14与橡胶套15之间的摩擦力。在一些实施例中，当超声波流量计用于温度变化较小(如小于30℃)的气体流量测量时，第二直管节可全部采用工程塑料管，在避免蜂窝整流组件13松动的同时节约材料。
88.实施例8：
89.本实施例在实施例1的基础上进行进一步细化：
90.还包括用于与流量计本体1进口接管对接的第一直管节2。本方案旨在利用第一直管节2进行长度补偿，用于实现：将流量计本体1的外形长度设计为标准值的情况下，安装在管线上时所述第一直管节2与流量计本体1对接，利用第一直管节2的长度配置出符合当下管线上流量计安装空间长度的超声波流量计。
91.更进一步的，还包括第一整流组件，所述第一整流组件包括所述第一直管节2，第一直管节2中还安装有滤网5。本方案旨在实现：如整流组件包括蜂窝整流组件13时，蜂窝整流组件13的性能对附着在其上的污物、杂质敏感，本方案在具有第一直管节2的情况下利用第一直管节2配置出第一整流组件，以上滤网5不仅可以发挥孔板整流器作用以均匀流场，同时由于滤网5位于第二整流组件的前级，由于滤网5的遮挡，可减小更靠近声道的第二整流组件上出现污物附着、杂质堵塞甚至被破坏的可能性，使得本超声波流量计在使用过程中精度衰减更为缓慢。为实时监控滤网5堵塞情况，以提示对滤网5进行维护，设置为：第一直管节2上还设置有两个取压孔21；
92.定义滤网5将第一直管节2分割为进气侧和出气侧；
93.其中一个取压孔21的孔口位于所述进气侧，另一个取压孔21的孔口位于所述出气侧。
94.以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本发明的保护范围内。

技术特征：
1.利于互换性的超声波流量计，包括流量计本体(1)以及内置在流量计本体(1)中的第二整流组件，所述第二整流组件设置在流量计本体(1)进口接管的孔道中，其特征在于，所述第二整流组件包括第二直管节以及设置在第二直管节内的整流组件，所述第二直管节的一端设置有第二连接法兰(16)，所述第二连接法兰(16)通过连接螺栓固定于进口接管的孔口位置，第二直管节的另一端位于进口接管中；还包括橡胶套(15)，所述橡胶套(15)夹持在所述孔道孔壁与第二直管节外壁之间。2.根据权利要求1所述的利于互换性的超声波流量计，其特征在于，橡胶套(15)周向各位置均被压缩，橡胶套(15)、第二直管节、进口接管三者同轴。3.根据权利要求1所述的利于互换性的超声波流量计，其特征在于，所述橡胶套(15)包括等径段(17)以及喇叭口段(18)，橡胶套(15)各位置外径值相等；在所述等径段(17)上，橡胶套(15)各位置的内径值相等；喇叭口段(18)用于与等径段(17)相接的一端为喇叭口段(18)的内径最大位置，所述内径最大位置处的内径值与等径段(17)的内径值相等；在喇叭口段(18)上，由所述内径最大位置至喇叭口段(18)的自由端，喇叭口段(18)的内径值线性减小；橡胶套(15)具有喇叭口段(18)的一端为橡胶套(15)深入孔道的一端；孔道各位置的孔径值相等，所述孔径值与橡胶套(15)的外径值相等；所述第二直管节各位置的外径值相等，第二直管节的外径值与所述等径段(17)的内径值相等；第二直管节局部嵌入喇叭口段(18)中。4.根据权利要求1所述的利于互换性的超声波流量计，其特征在于，所述孔道包括台阶孔段以及直通孔段，所述台阶孔段的出口端与直通孔段的入口端对接，直通孔段的出口端与流量计本体(1)的声道对接，直通孔段各位置的孔径一致；第二整流组件安装于台阶孔段中，第二连接法兰(16)的内侧端面与台阶孔段上的台阶面相贴。5.根据权利要求4所述的利于互换性的超声波流量计，其特征在于，所述整流组件包括叶片整流组件(11)及蜂窝整流组件(13)，叶片整流组件(11)安装于第二直管节设置第二连接法兰(16)的一端，蜂窝整流组件(13)设置在第二直管节深入孔道的一端；蜂窝整流组件(13)的轴线与直通孔段的轴线共线，蜂窝整流组件(13)的外径与直通孔段的外径相等。6.根据权利要求4所述的利于互换性的超声波流量计，其特征在于，第二连接法兰(16)的内侧端面为锥形面，所述台阶面为形状与所述内侧端面的形状一致。7.根据权利要求5所述的利于互换性的超声波流量计，其特征在于，所述第二直管节包括连接筒(12)以及外套筒(14)，所述连接筒(12)设置在第二连接法兰(16)的一端并与第二连接法兰(16)形成一体式结构，所述外套筒(14)设置在连接筒(12)远离第二连接法兰(16)的一端；所述一体式结构为金属材质，所述外套筒(14)为工程塑料材质；蜂窝整流组件(13)的前端嵌入连接筒(12)中并与连接筒(12)焊接连接，蜂窝整流组件(13)的后端嵌入外套筒(14)中并与外套筒(14)的内壁相接；
橡胶套(15)在第二直管节上的接触点部分或全部位于外套筒(14)上。8.根据权利要求1所述的利于互换性的超声波流量计，其特征在于，还包括用于与流量计本体(1)进口接管对接的第一直管节(2)。9.根据权利要求8所述的利于互换性的超声波流量计，其特征在于，还包括第一整流组件，所述第一整流组件包括所述第一直管节(2)，第一直管节(2)中还安装有滤网(5)。10.根据权利要求9所述的利于互换性的超声波流量计，其特征在于，第一直管节(2)上还设置有两个取压孔(21)；定义滤网(5)将第一直管节(2)分割为进气侧和出气侧；其中一个取压孔(21)的孔口位于所述进气侧，另一个取压孔(21)的孔口位于所述出气侧。

技术总结
本发明公开了一种利于互换性的超声波流量计，包括流量计本体以及内置在流量计本体中的第二整流组件，第二整流组件设置在流量计本体进口接管的孔道中，第二整流组件包括第二直管节以及设置在第二直管节内的整流组件，第二直管节的一端设置有第二连接法兰，第二连接法兰通过连接螺栓固定于进口接管的孔口位置，第二直管节的另一端位于进口接管中；还包括橡胶套，橡胶套夹持在孔道孔壁与第二直管节外壁之间。本方案采用内置整流装置，在缩短流量计整体长度以使得与现有涡轮流量计具有更好互换性的同时，相应内置整流装置的结构安装方式可保障整流装置的安装精度以及减小整流装置在工作过程中的震动，利于超声波流量计的流量测量精度。量精度。量精度。


技术研发人员：邵泽华 李勇 权亚强 马奔
受保护的技术使用者：成都秦川物联网科技股份有限公司
技术研发日：2023.05.16
技术公布日：2023/9/6