CN105547387A - 直通型流量传感器 - Google Patents

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CN105547387A CN201610036910.4A CN201610036910A CN105547387A CN 105547387 A CN105547387 A CN 105547387A CN 201610036910 A CN201610036910 A CN 201610036910A CN 105547387 A CN105547387 A CN 105547387A
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贾民岗
何炳伟
戴于东
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Chongqing Wei'an Measuring Manufacturing Co Ltd
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Chongqing Wei'an Measuring Manufacturing Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/66Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters
    • GPHYSICS
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    • G01F1/662Constructional details

Abstract

本发明公开了一种直通型流量传感器,包括流量管和换能器,沿所述流量管流量方向前后设有两个换能孔,在两个所述换能孔内均安装有所述换能器,其关键在于:所述换能器的底端上设置有超声波晶片,所述换能器的底端嵌设在所述换能孔上后,两个超声波晶片正对,且所述换能器的底端端面与其所在侧流量管的内壁平齐。有益效果:换能器嵌设在流量管上后,换能器的底端与流量管内壁重合,大幅减小流量管内换能孔处的死腔,易加工且毛刺较少,减小管内涡流,进而减小水表测量误差。

Description

直通型流量传感器
技术领域
本发明涉及一种物理测量仪器结构,具体地说,是一种直通型流量传感器。
背景技术
随着城市规模的发展,水表的使用量也越来越大,为解决监控、抄表等管理问题,带有位置监控、远程抄表等功能的智能水表便应运而生;现有的水表按安装结构基本分为将换能器嵌设在流量管管壁上,或直接伸入在流量管腔内;换能器本体部分嵌设在流量管管壁上的结构,在流量管上换能器底端安装腔处留有较大死腔,在流量管内造成涡流;换能器直接伸入在流量管腔内,换能器本体影响管内水流流速,影响超声波信号的检测精度,使得水表监测结果误差较大。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种直通型流量传感器,换能器嵌设在流量管内壁上,超声波晶片位于换能器底端,且换能器嵌设在流量管上后,换能器的底端与流量管内壁重合,大幅减小流量管内换能孔处的死腔,流量传感器易加工且流量管内毛刺较少,减小管内涡流,进而减小水表测量误差。
具体技术方案如下:
一种直通型流量传感器,包括流量管和换能器,沿所述流量管流量方向前后设有两个换能孔,在两个所述换能孔内均安装有所述换能器,其关键在于:所述换能器的底端上设置有超声波晶片,所述换能器的底端嵌设在所述换能孔上后,两个超声波晶片正对,且所述换能器的底端端面与其所在侧流量管的内壁平齐。
基于上述结构的设计,换能器嵌设在流量管内壁上,超声波晶片位于换能器底端,且换能器嵌设在流量管上后,换能器的底端与流量管内壁重合,大幅减小流量管内换能孔处的死腔,流量传感器易加工且流量管内毛刺较少,减小管内涡流,进而减小水表测量误差。
进一步地,所述换能器的底端上开设有导流槽,所述导流槽与其所在处流量管管内壁重合。所述导流槽的槽壁上开设有”V”型槽,所述超声波晶片贴设在所述”V”型槽的一个侧壁上。在流量管上沿轴向相应安装的两个换能器,其超声波晶片相对,导流槽使得换能器底部完全与流量管内壁重合,减小管内毛刺。
进一步地,所述换能器底端侧壁上设置有梯形台阶,所述换能孔的孔壁上设置有与所述梯形台阶相吻合的孔壁台阶,所述换能器通过梯形台阶抵接在所述换能孔的孔壁台阶上,并使用螺钉固定。所述梯形台阶上设置有环形槽,所述环形槽内嵌设有密封圈,所述密封圈抵接在所述孔壁台阶上。这样设计,一方面可以将换能器固定安装在流量管上,另一方面,在梯形台阶上安装密封圈,可以有效防止流量管内的水从换能孔处流出,防止水表受潮腐蚀。
在具体实施时,所述换能器的上端上设置有方台,所述方台上设置信号引出线,换能器的内部还设置有电路板安装腔和导线槽,将换能器信号引出线从超声波晶片处引出。
此外,本发明中所述流量管包括三段,依次为进口段、节流段和出口段,其中节流段管径小于进口段和出口段管径。两个超声波晶片均位于所述节流段处,信号传播路径与所述节流管管壁形成“N”型。这样设计,当流体流入节流段时,流速增大,使得所述换能器测量节流段处流体流速,提高流量传感器的测量精度。
有益效果:换能器嵌设在流量管上后,换能器的底端与流量管内壁重合,大幅减小流量管内换能孔处的死腔,易加工且毛刺较少,减小管内涡流,进而减小水表测量误差。
附图说明
图1为本发明的结构图;
图2为图1的A-A剖面图;
图3为图1的俯视图;
图4为图1的左视图;
图5为图1中换能器的结构图;
图6为图5中的左视图;
图7为图5的B-B剖面图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明。
如图1所示的一种直通型流量传感器,包括流量管1和换能器2,沿所述流量管1流量方向前后设有两个换能孔10,在两个所述换能孔10内均安装有所述换能器2,其关键在于:如图2所示,所述换能器2的底端上设置有超声波晶片20,所述换能器2的底端嵌设在所述换能孔10上后,两个超声波晶片20正对,且所述换能器2的底端端面与其所在侧流量管1的内壁平齐,安装后的结构图如图3和图4所示,换能器不阻挡流量管内水流。
基于上述结构的设计,换能器2嵌设在流量管1内壁上,超声波晶片20位于换能器2底端,且换能器2嵌设在流量管1上后,换能器2的底端与流量管1内壁重合,大幅减小流量管1内换能孔处的死腔,流量传感器易加工且流量管1内毛刺较少,减小管内涡流,进而减小水表测量误差。
在本实施例中,所述换能器2的结构如图5至图7所示,从图6可以看出,所述换能器2的底端上开设有导流槽21,通过图2还可看出,所述导流槽21与其所在处流量管1管内壁重合。如图7所示,所述导流槽21的槽壁上开设有”V”型槽22,所述超声波晶片20贴设在所述”V”型槽22的一个侧壁上。在流量管1上沿轴向相应安装的两个换能器2,其超声波晶片20相对,导流槽21使得换能器2底部完全与流量管1内壁重合,减小管内毛刺。
通过图7还可看出,所述换能器2底端侧壁上设置有梯形台阶23,所述换能孔10的孔壁上设置有与所述梯形台阶23相吻合的孔壁台阶11,所述换能器2通过梯形台阶23抵接在所述换能孔10的孔壁台阶11上,并使用螺钉固定。所述梯形台阶23上设置有环形槽24,所述环形槽24内嵌设有密封圈25,所述密封圈25抵接在所述孔壁台阶11上。这样设计,一方面可以将换能器2固定安装在流量管1上,另一方面,在梯形台阶23上安装密封圈,可以有效防止流量管1内的水从换能孔10处流出,防止水表受潮腐蚀。
在本实施例中,所述换能器2的上端上设置有方台26,所述方台26上设置信号引出线27,换能器2的内部还设置有电路板安装腔和导线槽,将换能器信号引出线从超声波晶片20处引出。
此外,通过图1至图3可以看出,在本实施例中所述流量管1包括三段,依次为进口段12、节流段13和出口段14,其中节流段13管径小于进口段12和出口段14管径。两个超声波晶片20均位于所述节流段13处,信号传播路径与所述节流管12管壁形成“N”型。这样设计,当流体流入节流段13时,流速增大,使得所述换能器2测量节流段13处流体流速,提高流量传感器的测量精度。在加工流量管1时,可将所述流量管1的外壁设置成矩形,换能孔10设置在上述矩形块上,方便换能器2安装。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种直通型流量传感器,包括流量管(1)和换能器(2),沿所述流量管(1)流量方向前后设有两个换能孔(10),在两个所述换能孔(10)内均安装有所述换能器(2),其特征在于:所述换能器(2)的底端上设置有超声波晶片(20),所述换能器(2)的底端嵌设在所述换能孔(10)上后,两个超声波晶片(20)正对,且所述换能器(2)的底端端面与其所在侧所述流量管(1)内壁平齐。
2.根据权利要求1所述的直通型流量传感器,其特征在于:所述换能器(2)的底端上开设有导流槽(21),所述导流槽(21)与其所在处流量管(1)管内壁重合。
3.根据权利要求2所述的直通型流量传感器,其特征在于:所述导流槽(21)的槽壁上开设有“V”型槽(22),所述超声波晶片(20)贴设在所述“V”型槽(22)的一个侧壁上。
4.根据权利要求1所述的直通型流量传感器,其特征在于:所述换能器(2)底端侧壁上设置有梯形台阶(23),所述换能孔(10)的孔壁上设置有与所述梯形台阶(23)相吻合的孔壁台阶(11),所述换能器(2)通过梯形台阶(23)抵接在所述换能孔(10)的孔壁台阶(11)上,并使用螺钉固定。
5.根据权利要求4所述的直通型流量传感器,其特征在于:所述梯形台阶(23)上设置有环形槽(24),所述环形槽(24)内嵌设有密封圈(25),所述密封圈(25)抵接在所述孔壁台阶(11)上。
6.根据权利要求1所述的直通型流量传感器,其特征在于:所述换能器(2)的上端设置有方台(26),所述方台(26)上设置信号引出线(27)。
7.根据权利要求1所述的直通型流量传感器,其特征在于:所述流量管(1)包括三段,依次为进口段(12)、节流段(13)和出口段(14),其中节流段(13)管径小于进口段(12)和出口段(14)管径。
8.根据权利要求7所述的直通型流量传感器,其特征在于:两个超声波晶片(20)均位于所述节流段(13)处,信号传播路径与所述节流段(13)管壁形成“N”型。
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