CN101153813B - 复合型管段一体式超声波流量计及其管段体制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种复合型管段一体式超声波流量计及其管段体制造方法，该超声波流量计包括设有液流通道的管段体，该管段体侧壁上设置有与液流通道连接的管段体开孔；以及固定在管段体开孔上的探头组件，该管段体包括内套管和套接在内套管外侧的加强外套管。通过采用上述结构，在内套管外加套一层由抗拉强度较高的材质制成的加强外套管，使压力作用在加强外套管上，从而减小压力变化对流量计测量结果的影响。

Description

复合型管段一体式超声波流量计及其管段体制造方法

【技术领域】

本发明涉及一种管段一体式超声波流量计及其管段体制造方法，特别涉及适用于测量液体流量的复合型管段一体式超声波流量计及其管段体制造方法。

【背景技术】

目前，现有测量液体流量的管段一体式超声波流量计的管段部分都是为单一非金属材质，特别对于腐蚀性液体，通常采用抗腐蚀性材料(如PVC等)作为管段材料。上述管段材料的抗拉强度低，当液体压力发生变化时管段变形较大，对测量精度有很大的影响。

【发明内容】

为了解决现有技术中的管段一体式超声波流量计的管段部分由单一非金属材质制成，其抗拉强度低的技术问题，本发明提供一种由复合材质制成的抗拉强度高的管段一体式超声波流量计及其管段体制造方法。

本发明解决现有技术中的管段一体式超声波流量计的管段部分由单一非金属材质制成，其抗拉强度低的技术问题所采用的技术方案是：提供一种复合型管段一体式超声波流量计，该超声波流量计包括：设有液流通道的管段体，管段体侧壁上设置有与液流通道连接的管段体开孔；以及固定在管段体开孔上的探头组件，其中管段体包括内套管和套接在内套管外侧的加强外套管。

根据本发明一优选实施例，内套管和加强外套管为过盈配合。

根据本发明一优选实施例，内套管为抗腐蚀性套管，加强外套管为金属套管。

根据本发明一优选实施例，加强外套管侧壁上设有外套管开孔，外套管开孔周边固定有环形探头座底座，管段体开孔形成在灌充并硬化在外套管开孔和探头座底座内的密封材料上。

根据本发明一优选实施例，探头组件包括：与探头座底座以及密封材料的剩余部分紧密配合的探头座以及固定在探头座上并插入管段体开孔的探头

本发明解决现有技术中的管段一体式超声波流量计的管段部分由单一非金属材质制成，其抗拉强度低的技术问题所采用的另一技术方案是：提供一种超声波流量计的管段体制造方法，制造方法包括：a.将侧壁上设有外套管开孔并且沿外套管开孔周边固定有环形探头座底座的加强外套管套接在内套管上；b.向探头座底座和外套管开孔内灌冲可硬化密封材料；c.待密封材料硬化后，沿密封材料钻孔，以形成贯穿内套管侧壁的管段体开孔。

根据本发明一优选实施例，内套管为抗腐蚀性套管，加强外套管为金属套管。

根据本发明一优选实施例，在步骤a中：首先在加强外套管的侧壁上固定底座基材，然后沿底座基材钻孔，以形成环形探头座底座和外套管开孔。

根据本发明一优选实施例，加强外套管套和内套管为过盈配合。

根据本发明一优选实施例，在步骤a中，利用冷装工艺将加强外套管套接在内套管上。

通过采用上述结构和方法，在内套管外加套抗拉强度高的外套管使压力作用在加强外套管上，从而减小压力变化对流量计测量结果的影响。此外，通过利用可硬化密封材料对内、外套管的接触区域进行密封后钻孔，防止了内套管内的腐蚀性液体腐蚀外套管。

【附图说明】

图1是本发明管段一体式超声波流量计分解状态的剖面示意图；

图2是本发明管段一体式超声波流量计组合状态的剖面示意图

图3是本发明超声波流量计的管段体制造方法的流程图。

【具体实施方式】

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

如图1所示，图1是本发明的复合型管段一体式超声波流量计的剖面示意图。本实施例的超声波流量计1包括：设有液流通道的内套管11和套接在内套管11外侧的加强外套管12，内套管11和加强外套管12形成超声波流量计1的管段体的主要部分。其中，内套管11优选采用抗腐蚀性材质(例如，PVC等)，而加强外套管12优选采用抗拉强度高的金属(例如，不锈钢)。通过采用复合材质的管段体使压力作用在抗拉强度高的材质上，增加了管段体的整体抗拉强度，减小了套管体的径向变化对超声波测量结果的影响。此外，加强外套管12和内套管11优选采用过盈配合，以增加二者之间的预紧力。

加强外套管12的侧壁设有外套管开孔121并沿其周边固定环形探头座底座14。在灌充并硬化在外套管开孔121和探头座底座14内侧的密封材料16上形成管段体开孔15。其中，可硬化密封材料优选采用环氧树脂，通过这种方式可以将外套管开孔121和探头座底座14与液流通道完全隔离，防止腐蚀性液体腐蚀外套管12和探头座底座14。超声波流量计1进一步包括探头组件13，探头组件13包括与环形探头座底座14和密封材料16的剩余部分紧密配合的探头座131和固定在探头座131上并插入管段体开孔15内的探头132。另外，在管段体两端进一步设置固定凸缘17，以便于将超声波流量计1设置在液体传输通道中。当然，本领域技术人员完全可以根据实际需要设计不同的探头组件形式和配合关系。

参见图3，图3是本发明超声波流量计的管段体制造方法的流程图。在本实施例的管段体制造方法中，主要包括以下步骤：a.将侧壁上设有外套管开孔121并且沿外套管开孔121周边固定有环形探头座底座14的加强外套管12套接在内套管11上；b.向探头座底座14和外套管开孔121内灌冲可硬化密封材料16；c.待密封材料16硬化后，沿密封材料16钻孔，以形成贯穿内套管11侧壁的管段体开孔15。内套管11优选采用抗腐蚀性套管，而加强外套管12优选为金属套管。其中，在步骤a中，首先在加强外套管12的侧壁上固定底座基材，然后沿底座基材钻孔，以形成环形探头座底座14和外套管开孔121。当然，探头座底座14可以通过焊接固定到加强外套管12上，也可以通过铸造工艺一体成型。密封材料16优选采用环氧树脂。在本实施例中，在步骤a中优选利用冷装工艺将加强外套管12套接在内套管11上，其具体的安装步骤为：将内套管11在制冷装置(如冰柜)中冷却，取出后立即将加强外套管12套在正确位置，待其温度恢复到室温加强外套管12就抱紧在内套管11上，进而实现过盈配合。同样也可通过加热加强外套管12使其膨胀的方式进行套装。这样，在内套管11和加强外套管12之间就存在着一定的预紧力，当整个管段体受到压力作用的时候，承受压力的就是抗拉强度高的加强外套管12，因而压力对管径的变化的影响就大幅度的降低了，进而降低对超声波测量结果的影响。此外，环氧树脂粘在内套管11，其强度高，化学性质稳定，加工、安装简便，可以防止加强外套管12和探头座底座14被内套管11内的腐蚀性液体所腐蚀。此外，在钻孔后，将探头座131与探头132粘接形成探头组件13后用螺钉安装到探头座底座14上，其承压能力高，安全系数大。

通过采用上述结构，在内套管外加套抗拉强度高的外套管使压力作用在加强外套管上，从而减小压力变化对流量计测量结果的影响。此外，通过利用可硬化密封材料对内、外套管的接触区域进行密封后钻孔，防止了内套管内的腐蚀性液体腐蚀外套管。

在上述实施例中，仅对本发明进行了示范性描述，但是本领域技术人员在不脱离本发明所保护的范围和精神的情况下，可根据不同的实际需要设计出各种实施方式。

Claims (7)

1.一种复合型管段一体式超声波流量计，所述超声波流量计包括：

设有液流通道的管段体，所述管段体侧壁上设置有与所述液流通道连接的管段体开孔；以及

固定在所述管段体开孔上的探头组件；

其特征在于：所述管段体包括内套管和套接在所述内套管外侧的加强外套管，所述内套管为抗腐蚀性套管，所述加强外套管为金属套管，所述加强外套管侧壁上设有外套管开孔，所述外套管开孔周边固定有环形探头座底座，所述管段体开孔形成在灌充并硬化在所述外套管开孔和所述探头座底座内的密封材料上，所述内套管和所述加强外套管为过盈配合。

2.根据权利要求1所述的超声波流量计，其特征在于：所述探头组件包括：与所述探头座底座以及所述密封材料的剩余部分紧密配合的探头座以及固定在所述探头座上并插入所述管段体开孔的探头。

3.一种超声波流量计的管段体制造方法，所述制造方法包括：

a.将侧壁上设有外套管开孔并且沿所述外套管开孔周边固定有环形探头座底座的加强外套管套接在内套管上；

b.向所述探头座底座和所述外套管开孔内灌冲可硬化密封材料；

c.待所述密封材料硬化后，沿所述密封材料钻孔，以形成贯穿所述内套管侧壁的管段体开孔。

4.根据权利要求3所述的制造方法，其特征在于：所述内套管为抗腐蚀性套管，所述加强外套管为金属套管。

5.根据权利要求3所述的制造方法，其特征在于：在所述步骤a中：首先在所述加强外套管的侧壁上固定底座基材，然后沿所述底座基材钻孔，以形成所述环形探头座底座和所述外套管开孔。

6.根据权利要求3所述的制造方法，其特征在于：所述加强外套管和所述内套管为过盈配合。

7.根据权利要求3所述的制造方法，其特征在于：在所述步骤a中，利用冷装工艺将所述加强外套管套接在所述内套管上。

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