CN110487342A - 流量计管道及具有其的流量计装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及流量计技术领域，具体涉及一种流量计管道及具有其的流量计装置。本发明旨在解决流量计管道内出现湍流影响流量计测量精度的技术问题。为此目的，本发明提供了一种流量计管道，流量计管道包括主管道，主管道上设置有与主管道连通的进管道和出管道，流量计管道还包括：凸起结构，凸起结构向主管道的内部凸出，进管道和出管道中的至少一个与主管道之间设置有凸起结构。本发明通过在主管道与进管道之间设置凸起结构，凸起结构能够对流量计管道内的流体起到导流作用，减少流体流经主管道与进管道之间的过渡区域时出现湍流现象。

Description

流量计管道及具有其的流量计装置

技术领域

本发明涉及流量计技术领域，具体涉及一种流量计管道及具有其的流量计装置。

背景技术

本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。

传统超声波流量计一般由流量计主体、超声波探头、电控板、密封胶等部分组成。由于受到流量计主体结构的限制，超声波探头与电控板是分开装配的，在装配超声波探头和电控板时，需要先将超声波探头与电控板单独安装到流量计主体上，然后将超声波探头的连接线穿过流量计主体上的小孔连接到电控板上，线束连接完成后，将线束焊接在电控板上，超声波探头和电控板装配完成后，将超声波探头和电控板用密封胶采用灌封的方式进行密封固定。

如图1至图3所示，现有流量计主体一般由一个圆柱形管道10’连结两个与其垂直的进圆柱管道20’和出圆柱管道30’组成，流量计主体的内部在圆柱形管道10’与其垂直的进出圆柱管道处形成垂直流道，当高速的水流流经进圆柱管道20’与圆柱形管道10’之间的垂直流道，以及高速的水流流经圆柱形管道10’与出圆柱管道30’之间的垂直流道时，水流在垂直流道处会产生很强的旋涡或湍流，水流产生的旋涡会影响超声波流量计的测量精度。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决流量计管道内流体容易出现湍流的技术问题。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种流量计管道，流量计管道包括主管道，主管道上设置有与主管道连通的进管道和出管道，流量计管道还包括：凸起结构，凸起结构向主管道的内部凸出，进管道和出管道中的至少一个与主管道之间设置有凸起结构。

本发明通过在进管道和出管道中的至少一个与主管道之间设置有凸起结构，以此减少流体在主管道与进管道/出管道之间的直角过渡区域出现湍流现象，提高流量计管道内流体的流通顺畅性，从而使流量计管道内的流体流量能够准确的反映流体的真实流量，减少流量计管道本身结构对流体流量检测的影响。

另外，根据本发明上述流量计管道还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，凸起结构沿主管道的长度方向截取的截面为弧形结构或三角形结构。

根据本发明的一个实施例，凸起结构沿主管道的长度方向截取的截面为弧形结构，弧形结构的投影长度与主管道的管径的比值大于0.3且小于3，并且/或者凸起结构沿主管道的长度方向截取的截面为弧形结构，弧形结构的高度与弧形结构的投影长度的比值大于0.05且小于0.6。

根据本发明的一个实施例，流量计管道还包括设置于主管道的内壁与进管道的内壁之间的第一钝角结构。

根据本发明的一个实施例，进管道与主管道上远离出管道的一侧的夹角大于10°且小于80°。

根据本发明的一个实施例，流量计管道还包括设置于主管道的内壁与出管道的内壁之间的第二钝角结构。

根据本发明的一个实施例，出管道与主管道上远离进管道的一侧的夹角大于10°且小于80°。

根据本发明的一个实施例，进管道和出管道均设置于主管道的轴线的同一侧。

根据本发明的一个实施例，进管道和出管道分别设置于主管道的轴线的两侧。

本发明第二方面还提供了一种流量计装置，流量计装置具有根据本发明第一方面的流量计管道。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为现有技术中的流量计装置的结构示意图；

图2为图1所示流量计装置的流量计主体的结构示意图；

图3为图2所示流量计主体的剖视图；

图4为本发明一个实施例的流量计管道的结构示意图；

图5为图4所示流量计管道的剖视图；

图6为本发明另一个实施例的流量计管道的结构示意图。

其中，附图标记如下：

10’、圆柱形管道；20’、进圆柱管道；30’、出圆柱管道；10、主管道；11、弧形结构；12、钝角结构；20、进管道；30、出管道。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，本发明的流量计管道可以为液体流量计管道还可以为气体流量计管道，液体流量计管道和气体流量计管道均属于本发明流量计管道的保护范围。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、元件、部件、和/或它们的组合。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“上”、“之间”、“内”、“侧”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中机构的不同方位。例如，如果在图中的机构翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。机构可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

如图4和图5所示，根据本发明第一方面的实施例，本发明的第一方面提供了一种流量计管道，流量计管道包括主管道10，主管道10上设置有与主管道10连通的进管道20和出管道30，且进管道20和出管道30均设置于主管道10的同一侧，流量计管道还包括凸起结构(如图5中的弧形结构11)，凸起结构设置于主管道10与进管道20之间并向主管道10的内部凸出，从进管道20进入主管道10的流体流经凸起结构并从出管道30流出。

在本实施例中，流量计管道通过在主管道10与进管道20之间设置凸起结构，凸起结构能够对流量计管道内的流体起到导流作用，提高流体从进管道20流至主管道10时的顺畅性，减少流体从进管道20流至主管道10时出现湍流现象。具体地，本实施例的凸起结构是针对现有技术的进管道20与主管道10之间的直角过渡区域容易产生湍流而设置的，因此，凸起结构不仅仅局限于一种结构，例如，凸起结构可以为弧形结构、钝角结构和弧形倒角结构等，即任何一种能够降低湍流现象的凸起结构均属于本实施例凸起结构的保护范围，下面会对凸起结构的具体结构进行详细阐述。

进一步地，凸起结构设置于主管道10与进管道20之间的过渡区域，但不仅仅局限于主管道10与进管道20之间的过渡区域，即，为了更好的提高凸起结构对流体的导流效果，本实施例还可以将凸起结构分别向主管道10和进管道20方向延伸，凸起结构的具体长度和高度下面会进行详细介绍。需要说明的是，本实施例可以在主管道10与进管道20之间的过渡区域设置凸起结构，还可以在主管道10与出管道30之间的过渡区域设置凸起结构(图中未示出)，在主管道10与出管道30之间的过渡区域设置凸起结构，可以减少流量计管道内的流体在主管道10与出管道30之间的过渡区域形成涡流或者湍流，还可以在主管道10与进管道20之间的过渡区域以及主管道10与出管道30之间的过渡区域均设置凸起结构，在主管道10与进管道20之间的过渡区域以及在主管道10与出管道30之间的过渡区域均设置凸起结构，可以减少流体流入主管道10和流出主管道10时形成涡流或者湍流，因此，这种调整属于本实施例流量计管道的保护范围，进一步地，当主管道10与进管道20之间的过渡区域以及主管道10与出管道30之间的过渡区域均设置有凸起结构时，两个位置处的凸起结构可以为相同形状，还可以为不同形状，关于两个位置处的凸起结构的具体形状结构下面会进行详细介绍。需要说明的是，本实施例中所述的过渡区域是指进管道20与主管道10之间的拐角区域。

继续参阅图4和图5，根据本发明的一个实施例，凸起结构沿主管道10的长度方向截取的截面为向流量计管道的内部凸出的弧形结构11，弧形结构11设置于主管道10与进管道20之间的过渡区域并分别向主管道10和进管道20方向延伸。进一步地，弧形结构11的投影长度为L，主管道10的管径为d2，弧形结构11的高度为h，其中L与d2满足0.3<L/d2<3，其中h与L满足0.05<h/L<0.6。

在本实施例中，通过将凸起结构设置为弧形结构11，弧形结构11可以有效提高流体从进管道20流至主管道10时的顺畅性，减少流体从进管道20流至主管道10时出现湍流现象，进一步地，本实施例的弧形结构11不仅仅局限于规则的圆弧形结构，即，为了提高流量计管道内的流体对弧形结构11的适应性，本实施例的弧形结构11还可以为类似于波纹形的弧形结构11，其中，波纹形的弧形结构11的波峰指向主管道10内，以此减少流体流经进管道20与主管道10时的流通阻力，因此，这种结构属于本实施例凸起结构的保护范围，其中，本实施例的弧形结构11可以通过与流量计管道一体注塑成型。

进一步地，本实施例通过限定弧形结构11的长度，使弧形结构11的长度不至于过长或者过短，如果弧形结构11的长度L与主管道10的管径d2的比值大于3，则会影响流体在主管道10内正常流动，如果弧形结构11的长度L与主管道10的管径d2的比值小于0.3，则对流量计管道内的流体起不到很好的导流效果。进一步地，本实施例通过限定弧形结构11的高度，使弧形结构11的高度不至于过高或者过矮，弧形结构11过高或者过矮均达不到很好的导流效果，如果弧形结构11的高度h与弧形结构11的长度L的比值大于0.6，则会阻碍流体在主管道10内正常流动，如果弧形结构11的高度h与弧形结构11的长度L的比值小于0.05，则对流量计管道内的流体起不到很好的导流效果。

需要说明的是，本实施例将凸起结构设置为弧形结构11只是一个优选实施例，并不是对本实施例凸起结构的形状结构的限制，例如，本实施例的凸起结构还可以为向主管道10的内部凸出的其他凸起结构，例如，凸起结构还可以为圆形倒角结构或三角形结构等，这些结构均属于本实施例的凸起结构的保护范围，圆形倒角或三角形结构在流量计管道内的具体位置以及形状结构可以参考弧形结构11在流量计管道内的具体位置以及形状结构，在此不再进行赘述。

如图6所示，根据本发明的一个实施例，进管道20的内壁与主管道10的内壁之间形成有第一钝角结构(钝角结构12)，需要说明的是，本实施例中所述的第一钝角结构是指进管道20与主管道10的中间段之间的夹角为钝角，而进管道20与主管道10的端部之间的夹角为锐角，具体地，在进管道20的内壁与主管道10的内壁之间形成钝角结构12的情况下，进管道20与主管道10上远离出管道30的一侧的夹角为ɑ，其中ɑ满足10°<ɑ<80°。进一步地，本实施例还可以在出管道30的内壁与主管道10的内壁之间形成第二钝角结构(钝角结构12)时，需要说明的是，本实施例中所述的第二钝角结构是指出管道30与主管道10的中间段之间的夹角为钝角，而进管道30与主管道10的端部之间的夹角为锐角，具体地，出管道30通过向远离进管道20方向倾斜形成钝角结构12，出管道30与主管道10上远离进管道20的一侧的夹角为β，其中β满足10°<β<80°。

在本实施例中，钝角结构12相对于直角结构的过渡区域和锐角结构的过渡区域，可以有效提高流体从进管道20流至主管道10时的顺畅性，减少流体从进管道20流至主管道10时出现的湍流现象，进一步地，本实施例在钝角结构12处还可以设置圆形倒角结构，以此提高钝角结构12的导流效果，本实施例的钝角结构12可以通过与流量计管道一体注塑成型。再进一步地，本实施例在出管道30的内壁与主管道10的内壁之间形成钝角结构12，当流体从主管道10流至出管道30时可以大幅度减小旋涡的生成，对提高测量精度有益。

进一步地，本实施例通过限定ɑ和β的角度，使ɑ和β的角度不至于过大或者过小，ɑ和β的角度过大、如大于80°则达不到很好的导流效果，ɑ和β的角度过小如小于10°则对流体导流效果的提升空间不大，甚至还会影响流体在流量计管道内的正常流通，进一步地，ɑ和β的角度过小如小于10°还会增加流量计管道的制造难度。

再进一步地，ɑ和β的角度可以相同，也可以不同，ɑ和β的具体角度可以根据实际应用环境以及进管道20的管径、主管道10的管径和出管道30的管径进行合理设定。

继续参阅图6，根据本发明的一个实施例，在进管道20与主管道10之间的过渡区域设置有弧形结构11的基础上，流量计管道还包括进管道20的内壁与主管道10的内壁之间形成的钝角结构12，或者出管道30的内壁与主管道10的内壁之间形成的钝角结构12。

在本实施例中，通过将钝角结构12和弧形结构11形成组合结构，组合结构相对于单独的钝角结构12或弧形结构11，可以进一步提高流量计管道内流体的流通顺畅性，组合结构的技术效果可以参考钝角结构12和弧形结构11的技术效果，在此不再进行赘述。其中，钝角结构12与弧形结构在主管道10内的位置关系以及钝角结构12与弧形结构之间的配合尺寸可以根据主管道10的长度和管径进行合理设置，在此不再进行赘述。

继续参阅图4，根据本发明的一个实施例，进管道20和出管道30均设置于主管道10的轴线Z的同一侧。

在本实施例中，通过将进管道20和出管道30均设置于主管道10的轴线Z的同一侧，从而使进液流向与出液流向正相反，从而实现进管道20处流量与出管道30处流量的一致性，减少进管道20处的流量与出管道30的流量不一致导致检测失准。

进一步地，将进管道20和出管道30均设置于主管道10的轴线Z的同一侧只是本发明的优选实施例，并不是对本发明中对进管道20和出管道30在主管道10上的位置限制，例如，根据本发明的一个优选实施例，还可以将进管道20和出管道30分别设置于主管道10的轴线Z的两侧，将进管道20和出管道30设置于主管道10的两侧可以提高流体在流量计管道内的流通性，减少流体在流量计管道内出现涡流或者湍流现象。

继续参阅图4至图6，根据本发明第二方面的实施例，本发明的第二方面还提供了一种流量计装置，流量计装置具有根据本发明第一方面的流量计管道。

在本实施例中，流量计装置包括本发明第一方面的流量计管道，流量计管道包括主管道10，主管道10的两端设置有超声波探头，超声波探头与主管道10上的电控板电连接，主管道10上设置有进管道20和出管道30，外部的流体通过进管道20流至主管道10内，然后通过出管道30流出主管道10，当流体在主管道10内流动时，超声波探头检测主管道10内流体的流量，并将检测信号发送至电控板，其中，超声波探头的检测过程和信号传输过程在此不进行赘述，进一步地，为了减少流体流经进管道20、主管道10和出管道30时出现湍流现象，本实施例在进管道20于主管道10之间的过渡区域设置凸起结构(如弧形结构11)，还可以进一步在主管道10与出管道30之间设置钝角结构12，凸起结构和钝角结构12能够对流量计管道内的流体起到导流作用，提高流体在流量计管道内的流通顺畅性，减少流体从进管道20流至主管道10时出现湍流现象，提高流量计装置的检测精度。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种流量计管道，所述流量计管道包括主管道，所述主管道上设置有与所述主管道连通的进管道和出管道，其特征在于，所述流量计管道还包括：

凸起结构，所述凸起结构向所述主管道的内部凸出，所述进管道和所述出管道中的至少一个与所述主管道之间设置有所述凸起结构。

2.根据权利要求1所述的流量计管道，其特征在于，所述凸起结构沿所述主管道的长度方向截取的截面为弧形结构或三角形结构。

3.根据权利要求1所述的流量计管道，其特征在于，所述凸起结构沿所述主管道的长度方向截取的截面为弧形结构，所述弧形结构的投影长度与所述主管道的管径的比值大于0.3且小于3，并且/或者所述弧形结构的高度与所述弧形结构的投影长度的比值大于0.05且小于0.6。

4.根据权利要求1所述的流量计管道，其特征在于，所述流量计管道还包括设置于所述主管道的内壁与所述进管道的内壁之间的第一钝角结构。

5.根据权利要求4所述的流量计管道，其特征在于，所述进管道与所述主管道上远离所述出管道的一侧的夹角大于10°且小于80°。

6.根据权利要求4所述的流量计管道，其特征在于，所述流量计管道还包括设置于所述主管道的内壁与所述出管道的内壁之间的第二钝角结构。

7.根据权利要求6所述的流量计管道，其特征在于，所述出管道与所述主管道上远离所述进管道的一侧的夹角大于10°且小于80°。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的流量计管道，其特征在于，所述进管道和所述出管道均设置于所述主管道的轴线的同一侧。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的流量计管道，其特征在于，所述进管道和所述出管道分别设置于所述主管道的轴线的两侧。

10.一种流量计装置，其特征在于，所述流量计装置具有根据权利要求1至9中任一项所述的流量计管道。