CN111670342A - 流量计 - Google Patents
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Abstract
根据本发明，提供了一种流量计(10)，包括：主体(12)和感测装置(16)，所述主体(12)限定允许流体流动通过的通道(14)，所述感测装置(16)从所述通道(14)的相对的端部区域(18)基本上向内延伸，用于感测沿着与所述通道(14)基本上平行的轴线(20)通过所述通道(14)的流体的流量。
Description
技术领域
本发明涉及一种流量计。特别地，本发明涉及一种用于测量通过管道和/或通道的流体流量的流量计。
发明内容
根据本发明，提供了一种流量计，包括：
主体，所述主体限定允许流体流动通过的通道；以及
感测装置，所述感测装置从所述通道的相对的端部区域基本上向内延伸，用于感测沿着基本上平行于所述通道的轴线通过所述通道的流体的流量。
所述主体可以限定入口部分和出口部分以及在所述入口和所述出口部分之间的中间部分，所述入口部分和所述出口部分允许流体流入和流出所述通道，所述中间部分具有与所述入口部分和所述出口部分相比减小的横截面面积。所述中间部分的中心轴线可以相对于所述入口部分和所述出口部分的中心轴线偏移。更特别地，所述中间部分的中心轴线可以相对于所述入口部分和出口部分的中心轴线偏移2度至6度范围内的角度，优选地为3.8度。所述通道可以大致从所述出口部分和入口部分朝向所述中间部分逐渐变窄，以促进通过所述通道的层流。
延伸到所述通道中的导向构造可以被提供，用于引导流体流动通过所述通道并促进所述流体的层流。所述导向构造被定尺寸成、被定形状成和/或被配置成在流体流动通过所述通道的操作流体流动状态期间引导所述流体沿着大致波状、起伏和/或弧形路径流动通过所述中间部分。所述导向构造可以彼此完全相对地定位。此外，所述导向构造可以被定形状成在所述操作流体流动状态期间在所述导向构造附近形成减小的流量区域，所述减小的流量区域优选地形成为朝向所述导向构造之间的中间区域的端部区域。应当理解，所述减小的流量区域可以通过减少使用中的湍流、噪声、气穴现象和围绕所述导向构造的涡流的形成来提高所述感测装置的精度。
所述导向构造可以限定用于容纳所述感测装置的传感器的传感器壳体。所述传感器壳体可以包括安装构件和封闭构件，所述安装构件用于将感测装置的传感器安装在所述安装构件上，所述封闭构件用于封闭由导向构造限定的内部区域或腔体。每个导向构造的安装构件可以相对于所述通道定向，使得安装在所述导向构造上的传感器沿着所述通道的中间部分的中心轴线彼此面对。所述封闭构件可被配置成封闭和/或密封由所述壳体限定的内部区域或腔体，并且在所述操作性流体流动状态期间阻止流体进入到所述内部区域。
所述主体可以包括一对中空构件，所述中空构件限定从所述中空构件的一个端部区域朝向所述中空构件的相对的端部区域逐渐变窄的通道。在操作对准状态期间，所述一对中空构件可以经由所述中空构件的相对的端部区域被连接。所述一对中空构件在形状和/或尺寸上可以基本相同。优选地为O形环形式的密封构件可以被提供用于在所述操作对准状态期间密封所述中空构件之间的装配件。在每个中空构件的壁中可以限定有孔，所述孔延伸到所述传感器壳体的内部区域中，从而允许配线被连接到所述传感器，以便向所述传感器提供电力。
所述感测装置的传感器可以是发射器和接收器的形式，所述发射器和接收器可以被容纳在所述导向构造的传感器壳体内，优选地被安装在所述导向构造的安装构件上。所述发射器和接收器可以是一对收发器的形式。所述收发器可被布置成与处理器电连接，所述处理器可以被配置成在所述操作流体流动状态期间处理在所述收发器之间传递的信号。所述处理器可以被配置为计算流动通过所述通道的流体的质量流率和/或体积流率，通常地基于在所述收发器之间传递的信号的飞行测量时间。所述收发器可以被配置成在彼此之间每1秒到4秒(优选地为每2秒)发送信号，进一步优选地，所述收发器可以被配置成在彼此之间以0.25Hz到100Hz范围内的频率发送信号。所述收发器可以是压电收发器的形式。所述压电收发器可以被配置为当受到电势差和/或电压时振动。特别地，所述压电收发器可以被配置成以任何合适的频率振动，优选地以产生在20kHz和10MHz范围内的超声波的频率振动，优选地为1MHz。
优选地具有螺纹外轮廓的连接构件可以从所述主体延伸，优选地在所述入口部分和所述出口部分的区域中远离所述主体延伸，用于允许所述主体与供水系统串联连接。
壳体可以被提供用于容纳使用中的所述主体、处理器和电源。所述壳体可以包括用于容纳所述主体的第一部分和用于容纳所述电源和所述处理器的第二部分。所述壳体可以具有大致矩形的形式，优选地类似于大致矩形的棱柱。所述壳体可以包括被限定朝向壳体的相对的纵向端部区域的一对开口，所述一对开口优选地通向所述壳体的第一部分，用于在所述壳体中互补地容纳相应的中空构件。
定位构造可以被提供用于在被所述壳体的第一部分容纳的同时将所述中空构件定位和引导到操作对准状态。所述定位构造可以是槽和键布置的形式，槽优选地被限定在所述壳体的内壁上，并且键状突起被限定在所述中空构件的外表面上。
保持构件可以被提供用于将所述中空构件保持在所述壳体内，特别是在所述操作对准状态下。所述保持构件可以被定尺寸成、被定形状成和/或被配置成插入所述中空构件的外表面与所述壳体的开口的壁之间。特别地，所述保持构件可以具有大致环形形状，并且可以被定尺寸成在所述中空构件和所述开口的壁之间形成摩擦装配件。应当理解，所述保持构件可以被摩擦焊接到所述中空构件和所述开口的壁之间的位置。
所述主体和所述壳体可以由任何合适的合成塑料材料制成，优选地由以下热塑性塑料制成：丙烯酸、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚亚苯基、聚芳醚酮和聚氯乙烯，优选地为产品代码为Ryton R-7-120BL并由SolvayTM制造的聚苯硫醚。
附图说明
现在将参照附图通过以下非限制性示例来描述根据本发明的流量计。
在附图中：
图1为根据本发明的流量计的三维示意图；
图2为图1中所示的流量计的剖视图；
图3为图1和图2中所示的流量计的三维剖视图；
图4为图1至图3中所示的流量计的一部分的三维示意图；
图5a至图5d为图4中所示的流量计的一部分的俯视图、侧视图和剖视图；
图6为根据本发明的壳体中的流量计的三维示意图；以及
图7为图6中所示的流量计和壳体的三维剖视图。
具体实施方式
现在参照附图，附图标记10通常表示根据本发明的流量计。流量计10包括主体12和感测装置16，主体12限定允许流体流动通过的通道14，感测装置16从通道14的相对的端部区域18基本上向内延伸，感测装置16用于感测沿着基本上平行于通道14的轴线20通过通道的流体的流量。
主体12限定入口部分22和出口部分24，以及在入口部分22和出口部分24之间的中间部分26。入口部分22和出口部分24允许流体流入和流出通道14。与入口部分22和出口部分24相比，中间部分26具有减小的横截面积。中间部分26的中心轴线28相对于入口部分22和出口部分24的中心轴线30偏移。更特别地，中间部分26的中心轴线28相对于入口部分22和出口部分24的中心轴线30偏移2度至6度范围内的角度，通常地为3.8度。通道14大致从出口部分22和入口部分24朝向中间部分26逐渐变窄，以促进通过通道14的层流。
延伸到通道14中的导向构造32被提供用于引导流体流动通过通道14并促进流体的层流。导向构造32被定尺寸成、被定形状成以及被配置成在操作流体流动状态期间引导流体沿着大致波状路径流动通过中间部分26，在该操作流体流动状态中流体流动通过通道14。导向构造32彼此径向相对地定位。此外，导向构造32被定形状成在操作流体流动状态期间在导向构造32附近形成减少的流量区域34，减少的流量区域34通常被形成为朝向导向构造32之间的中间区域26的端部区域18。应当理解，减少的流量区域34通过减少使用中的湍流、噪音、气穴现象和围绕导向构造32的涡流的形成来提高感测装置16的精度。
导向构造32限定了传感器壳体36，传感器壳体36用于容纳感测装置16的收发器38形式的传感器。传感器壳体36可以包括安装构件40和封闭构件42，安装构件40用于在其上安装收发器38，封闭构件42用于封闭由导向构造32限定的内部区域44。每个导向构造32的安装构件40相对于通道14定向，使得安装在导向构造32上的收发器38沿着通道14的中间部分26彼此面对。封闭构件42被配置成封闭和密封由壳体36限定的内部区域44，并且在操作流体流动状态期间阻止流体进入到内部区域44。
主体12包括一对中空构件46，一对中空构件46限定从一对中空构件46的一个端部区域50朝向一对中空构件46的相对的端部区域52逐渐变细的通道48。在操作对准状态期间，一对中空构件46经由一对中空构件46的相对的端部区域52被连接。一对中空构件46在形状和尺寸上基本相同。O形环54形式的密封构件被提供用于在操作对准状态期间密封中空构件46之间的装配件。在每个中空构件46的壁58中限定有孔56，孔56延伸到传感器壳体36的内部区域44中，用于允许配线60被连接到收发器38，以便向收发器38提供电力。
收发器38被布置成与处理器(未示出)电连接，处理器被配置成在操作流体流动状态期间处理在收发器38之间传递的信号，处理器(未示出)被配置成计算流动通过通道14的流体的质量流率或体积流率，通常地基于在收发器38之间传递的信号的飞行测量时间。收发器38被配置成在彼此之间每1秒至4秒(通常地每2秒)发送信号。收发器38可以被配置为在彼此之间以0.25Hz到100Hz范围内的频率发送信号。收发器38是压电收发器的形式。压电收发器38被配置成当受到电势差时振动。特别地，压电收发器38被配置成以任何合适的频率振动，优选地以产生在20kHz和10MHz范围内的超声波的频率振动，通常地为1MHz。
具有螺纹外轮廓的连接构件62从主体12延伸，通常地在入口部分22和出口部分24的区域中远离主体12延伸，用于允许主体12与供水系统串联连接。
壳体66被提供用于容纳使用中的主体12、处理器(未示出)和电源(未示出)。壳体66包括用于容纳主体12的第一部分68和用于容纳收发器38和处理器(未示出)的电源(未示出)的第二部分70。壳体66具有大致矩形的形式，通常地类似于大致矩形的棱柱。壳体66包括朝向壳体的相对的端部区域74限定的一对开口72，一对开口72通常地通向壳体66的第一部分68，用于在壳体66中互补地容纳相应的中空构件46。
槽和键装置76形式的定位构造被提供用于在被壳体66的第一部分68进行容纳的同时，将中空部件46定位和导向到操作对准状态。槽76.1通常地被限定在壳体66的内壁78上，并且键状突起76.2被限定在中空构件46的外表面80上。
保持构件82被提供用于将中空构件46保持在壳体66内，特别是在操作对准状态下。保持构件82被定尺寸成、被定形状成和被配置成插入中空构件46的外表面80和壳体66的开口72的壁之间。特别地，保持构件82具有大致环形形状，并且被定尺寸成在中空构件46和开口72的壁84之间形成摩擦装配件。应当理解，保持构件82被摩擦焊接到中空构件46和开口72的壁84之间的位置。
主体12、传感器壳体36和壳体66由合适的合成塑料材料制成，通常地由以下热塑性塑料制成：丙烯酸、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚亚苯基、聚芳醚酮和聚氯乙烯，通常地为产品代码为Ryton R-7-120BL并由SolvayTM制造的聚苯硫醚。
当然，应当理解，根据本发明的流量计不限于如上文参照附图所述的精确结构和功能细节，并且可以根据需要改变。
Claims (33)
1.一种流量计，包括：
主体，所述主体限定允许流体流动通过的通道；以及
感测装置，所述感测装置从所述通道的相对的端部区域基本上向内延伸，用于感测沿着基本上平行于所述通道的轴线通过所述通道的流体的流量。
2.根据权利要求1所述的流量计，其中，所述主体限定入口部分和出口部分，所述入口部分和所述出口部分允许流体流入和流出所述通道。
3.根据权利要求2所述的流量计，其中，所述主体还限定在所述入口部分和所述出口部分之间的中间部分，所述中间部分具有与所述入口部分和所述出口部分相比减小的横截面积。
4.根据权利要求3所述的流量计，其中，所述中间部分的中心轴线相对于所述入口部分和所述出口部分的中心轴线偏移。
5.根据权利要求4所述的流量计，其中，所述中间部分的中心轴线相对于所述入口部分和所述出口部分的中心轴线偏移2度至6度的范围内的角度。
6.根据上述权利要求中任一项或更多项所述的流量计，其中，所述通道大致从所述出口部分和所述入口部分朝向所述中间部分逐渐变窄，以促进通过所述通道的层流。
7.根据上述权利要求中任一项或更多项所述的流量计，其中，延伸到所述通道中的导向构造被提供，用于引导流体流动通过所述通道并促进所述流体的层流。
8.根据权利要求7所述的流量计，其中，所述导向构造被定尺寸成、被定形状成以及被配置成在操作流体流动状态期间引导所述流体沿着大体波状、起伏或弧形路径流动通过所述中间部分。
9.根据权利要求7或8所述的流量计，其中，所述导向构造彼此径向相对地定位。
10.根据权利要求7至9中任一项或更多项所述的流量计，其中，所述导向构造被定形状成在所述操作流体流动状态期间在所述导向构造附近形成减小流量区域。
11.根据权利要求10所述的流量计，其中，所述减小流量区域形成为朝向所述导向构造之间的中间区域的端部区域。
12.根据权利要求7至11中任一项或更多项所述的流量计，其中，所述导向构造限定用于容纳所述感测装置的传感器的传感器壳体。
13.根据权利要求12所述的流量计，其中，所述传感器壳体包括安装构件和封闭构件，所述安装构件用于将所述感测装置的传感器安装在所述安装构件上，所述封闭构件用于封闭由所述导向构造限定的内部区域。
14.根据权利要求13所述的流量计，其中，每个导向构造的安装构件相对于所述通道定向，使得安装在所述导向构造上的传感器沿着所述通道的中间部分彼此面对。
15.根据权利要求13所述的流量计，其中，所述封闭构件被配置成封闭和密封由所述传感器壳体限定的内部区域，并且在所述操作流体流动状态期间阻止流体进入到所述内部区域。
16.根据上述权利要求中任一项或更多项所述的流量计，其中，所述主体包括一对中空构件，所述一对中空构件限定从所述一对中空构件的一个端部区域朝向相对的端部区域逐渐变窄的通道。
17.根据权利要求16所述的流量计，其中，在操作对准状态期间，所述一对中空构件经由所述一对中空构件的相对的端部区域被连接。
18.根据权利要求16或17所述的流量计，其中，所述一对中空构件在形状和尺寸上基本相同。
19.根据权利要求16至18中任一项或更多项所述的流量计，其中，密封构件被提供用于在所述操作对准状态期间密封所述中空构件之间的装配件。
20.根据权利要求16至19中任一项或更多项所述的流量计，其中，在每个中空构件的壁中限定有孔，所述孔延伸到所述传感器壳体的内部区域中，从而允许配线被连接到所述传感器，以便向所述传感器提供电力。
21.根据上述权利要求中任一项或更多项所述的流量计，其中，所述感测装置的传感器是发射器和接收器的形式。
22.根据权利要求21所述的流量计，其中，所述发射器和接收器被容纳在所述传感器壳体内。
23.根据权利要求21或22所述的流量计，其中，所述发射器和接收器是一对收发器的形式。
24.根据权利要求23所述的流量计，其中，所述收发器被布置成与处理器电连接，所述处理器被配置成处理在所述操作流体流动状态期间在所述收发器之间传递的信号。
25.根据权利要求24所述的流量计，其中，所述处理器被配置成计算流动通过所述通道的流体的体积流率。
26.根据权利要求24所述的流量计，其中，所述处理器被配置成计算流动通过所述通道的流体的质量流率。
27.根据权利要求23至26中任一项或更多项所述的流量计，其中，所述收发器是压电收发器的形式。
28.根据上述权利要求中任一项或更多项所述的流量计，其中，具有螺纹外轮廓的连接构件从所述主体延伸，用于允许所述主体与供水系统串联连接。
29.根据上述权利要求中任一项或更多项所述的流量计，其中，壳体被提供用于容纳使用中的所述主体、处理器和电源。
30.所述主体和壳体可由任何合适的合成塑料材料制成，优选地由以下热塑性塑料制成：丙烯酸、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚亚苯基、聚芳醚酮和聚氯乙烯。
31.一种根据本发明的基本上如上文描述的或示例的流量计。
32.一种如参照任一附图所具体描述的或如任一附图所示的流量计。
33.一种流量计，包括基本上如本文描述的任何新的或创造性的整体或整体的组合。
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