CN112857496A - 一种用于超声波水表的表管及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种用于超声波水表的表管及其生产工艺，包括由不锈钢制成的管段，所述管段的外壁面上沿其轴向方向间隔分布有两个安装孔，所述管段上围绕安装孔设置有用于安装超声波换能器的安装座，所述安装座通过激光焊接在管段上。管段由不锈钢圆管切割而成，安装座通过激光焊接在管段上，安装座用来安装超声波换能器，本申请通过各个部件均通过激光焊接的方式组装在一起，摒弃传统表管整体铸造的方式，从而降低了表管的生产成本。
Description
技术领域
本申请涉及超声波水表的技术领域，尤其是涉及一种用于超声波水表的表管及其生产工艺。
背景技术
超声波水表是通过检测超声波声束在水中顺流逆流传播时因速度发生变化而产生的时差，分析处理得出水的流速从而进一步计算出水的流量的一种新式水表。
如专利号为CN103940480B的中国专利公开了一种水表，包括表头、流量管和超声波换能器，其中在流量管上开设有两个换能孔，在两个换能孔内均安装有超声波换能器，表头安装在流量管上，两个超声波换能器均与表头连接，在流量管内安装有分流反射器，分流反射器为两个，两个该分流反射器与两个超声波换能器分别对应设置。分流反射器包括分流板，分流板的一端与声束反射板倾斜连接，超声波换能器与声束反射板对应，超声波换能器发射的声束在声束反射板上发生反射。
其中，现有的超声波水表的流量管是通过模具铸造而成的，利用铸造方法的产品成品率低，加工难度大，造成生产成本高，因此存在一定的改进之处。
发明内容
为了降低生产成本，本申请提供一种用于超声波水表的表管。
本申请提供的一种用于超声波水表的表管如下的技术方案：
一种用于超声波水表的表管，包括由不锈钢制成的管段，所述管段的外壁面上沿其轴向方向间隔分布有两个安装孔，所述管段上围绕安装孔设置有用于安装超声波换能器的安装座，所述安装座通过激光焊接在管段上。
通过采用上述技术方案，管段由不锈钢圆管切割而成，安装座通过激光焊接在管段上，安装座用来安装超声波换能器，本申请通过各个部件均通过激光焊接的方式组装在一起，摒弃传统表管整体铸造的方式，从而降低了表管的生产成本。
可选的，所述安装座由不锈钢制成。
通过采用上述技术方案，安装座由不锈钢制成，从而确保了管段与安装座之间的焊接牢固程度。
可选的，所述管段的外壁面上开设有定位孔，所述定位孔的中心位于两个安装孔中心的连接延长线上，所述管段上围绕定位孔设置有用于安装定位螺栓的定位座，所述定位座通过激光焊接在管段上。
通过采用上述技术方案，定位座用来安装定位螺栓，定位螺栓用来安装管段内的声束反射装置，定位座同样采用激光焊接的方式组装在管段上，从而进一步降低了生产成本，提高了表管生产的便利性。
可选的，所述定位孔设置在两个安装孔之间。
通过采用上述技术方案，定位孔的位置设置，提高了管段内声束反射装置的安装便利性。
可选的，所述管段的两端通过激光焊接有管道连接件。
通过采用上述技术方案，管道连接件通过激光焊接的方式组装在管段上，进一步降低了生产成本。
可选的，所述管道连接件为连接螺母套，连接螺母套分别套接在管段的两端，连接螺母套的端面与管段的端面相齐平，连接螺母套与管段的外壁面之间通过激光焊接进行固定。
通过采用上述技术方案，连接螺母套具有外螺纹，从而能够连接其他管段，其中，连接螺母套采用先套接在管段上的方式，且连接螺母套的端面与管段的端面相齐平后进行焊接，在管段通过连接螺母套与其他管段进行连接后，能够确保管段与管段之间端面的齐平，并且连接螺母套与管段之间的焊接处位于管段的外壁面上，从而确保了管段与连接螺母套之间的防水密封性。
可选的，所述管道连接件分别为连接螺母套和控制阀门，连接螺母套套接在管段的一端，连接螺母套的端面与管段的端面相齐平，连接螺母套与管段的外壁面之间通过激光焊接进行固定，控制阀门套接在管段的另一端，控制阀门与管段的外壁面之间通过激光焊接进行固定。
通过采用上述技术方案，连接螺母套用来连接其他管段，控制阀门一方面用来连接其他管段，另一方面实现该管段的通断，通过上述管道连接件的激光焊接方式，确保了管段与连接螺母套、以及控制阀门之间的防水密封性。
为了降低生产成本，本申请提供一种用于超声波水表的表管的生产工艺。
本申请提供的一种生产工艺如下的技术方案：
一种如上述技术方案所述的用于超声波水表的表管的生产工艺，包括如下步骤：
选用第一预设孔径的不锈钢圆管切割成需求长度的管段；
在管段的外壁面上沿其轴向方向确定并标记两个安装点位；
选用第二预设孔径的不锈钢圆管切割成需求长度的安装座，并将安装座的端部切割成适应管段外壁面的弧形面；
将安装座对准管段外壁面上的安装点位，利用激光焊接机将安装座逐一焊接在管段上后，沿安装座的轴心方向在管段上钻出安装孔。
通过采用上述技术方案，管段由不锈钢圆管切割而成，安装座通过激光焊接在管段上，安装座用来安装超声波换能器，本申请通过各个部件均通过激光焊接的方式组装在一起，摒弃传统表管整体铸造的方式，从而降低了表管的生产成本。
可选的，还包括如下步骤：
选用第三预设孔径的不锈钢圆管切割成需求长度的定位座，并将定位座的端部切割成适应管段外壁面的弧形面；
在管段的外壁面上确定并标记定位点位，定位点位位于两个安装点位的连接延长线上；
将定位座对准管段外壁面上的定位点位，利用激光焊接机将定位座焊接在管段上，沿定位座的轴心方向在管段上钻出定位孔后，在定位座的内壁面上攻出内螺纹。
通过采用上述技术方案，定位座用来安装定位螺栓，定位螺栓用来定位管段内的声束反射装置，定位座同样采用激光焊接的方式组装在管段上，从而进一步降低了生产成本，提高了表管生产的便利性。
可选的，还包括如下步骤：
将管道连接件套接在管段的两端，利用激光焊接机顺着管道连接件与管段外壁面之间的缝隙进行焊接固定。
通过采用上述技术方案，管道连接件套接在管段的端部，进而激光焊接机顺着管道连接件与管段外壁面之间的缝隙进行焊接，从而确保了管道连接件与管段之间的防水密封性。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
本申请通过各个部件均通过激光焊接的方式组装在一起，摒弃传统表管整体铸造的方式，从而降低了表管的生产成本。
附图说明
图1是表管的一种实施例的结构示意图；
图2是表管的一种实施例的爆炸示意图；
图3是表管的另一种实施例的结构示意图；
图4是表管的另一种实施例的爆炸示意图；
图5是声束反射装置的结构示意图；
图6是声束反射装置的安装示意图。
附图标记说明：1、管段；2、安装孔；3、安装座；4、超声波换能器；5、固定环；6、表头；7、定位孔；8、定位座；9、定位螺栓；10、声束反射装置；101、导流管；102、声束反射板；103、支撑架；104、反射面；105、定位口；11、管道连接件；111、连接螺母套；112、控制阀门；1121、阀体；1122、阀球；1123、阀杆；1124、连接管件。
具体实施方式
以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。
相关技术中，超声波水表的表管是通过模具铸造而成的，模具铸造而成的表管常常会存在有裂痕等问题造成成品率低，并且铸造而成的表管需要在后续进行多道加工才能够出厂，诸如利用车床、铣床对表管上一些开口处进行车削等，造成加工工序复杂，制造成本较高。
基于上述问题，本申请提出了一种用于超声波水表的表管及其生产工艺，由不锈钢圆管切割而形成管段1，进而将各个部件均通过激光焊接的方式组装在一起，摒弃传统表管整体铸造的方式，从而降低了表管的生产成本。
实施例一
一种用于超声波水表的表管，表管用来输送流体使用，通过在表管上安装超声波换能器4、表头6等零部件，从而组装形成超声波水表，完成对通过表管的流体流量的测定。
结合图1和图2所示，表管包括管段1，管段1由不锈钢制成，通过激光切割机将不锈钢圆管切割成需求长度以形成管段1，制作管段1的不锈钢圆管的直径可以根据使用场景的需求进行选定，本实施例不作具体限定。
管段1的外壁面上沿其轴向方向间隔分布有两个安装孔2，管段1上围绕安装孔2设置有安装座3，安装座3通过激光焊接在管段1的外壁面上，安装座3用于安装超声波换能器4。在一个实施例中，安装座3由不锈钢制成，同样的，通过激光切割机将不锈钢圆管切割成需求长度以形成安装座3，制作安装座3的不锈钢圆管的直径可以根据使用场景的需求进行选定，本实施例不作具体限定。
安装座3上通过激光焊接有固定环5，固定环5上设置有螺纹孔，表头6通过螺栓固定在固定环5上，表头6内设置有控制电路板，两个安装座3中的超声波换能器4与表头6内部的控制电路板连接。
管段1的外壁面上开设有定位孔7，定位孔7的中心位于两个安装孔2中心的连接延长线上，定位孔7设置在两个安装孔2之间，管段1上围绕定位孔7设置有定位座8，定位座8通过激光焊接在管段1上，定位座8用来安装定位螺栓9，定位螺栓9用来安装管段1内部的声束反射装置10。本实施例中，定位座8由不锈钢制成，通过激光切割机将不锈钢圆管切割成需求长度以形成定位座8，制作定位座8的不锈钢圆管的直径可以根据使用场景的需求进行选定。定位座8通过激光焊接固定在管段1上后，通过将定位座8内壁面攻出内螺纹即可。
值得说明的是，参照图5所示，声束反射装置10内置在管段1中，声束反射装置10包括导流管101，导流管101的两端分别设置有声束反射板102，每个声束反射板102均通过支撑架103连接在导流管101上，声束反射板102呈倾斜设置，两个声束反射板102相互靠近的端面为反射面104，反射面104为一个平整的表面，两个反射面104与导流管101的轴线之间的夹角均为45°。其中，导流管101的外壁面上还设置有定位口105。
由此，参照图6所示，将声束反射装置10内置到管段1中后，声束反射装置10上的定位口105与定位孔7相对，定位螺栓9螺纹连接在定位座8上且端部伸入到定位口105中实现对声束反射装置10的固定。在声束反射装置10固定在管段1内中后，生束反射装置的声束反射板102与安装孔2中的超声波换能器4相对，由此，其中一个超声波换能器4发出的超声波分别经过两个声束反射板102反射后能够被另一个超声波换能器4接收，进而对流经导流管101内的流体的流量进行测定。
参照图2所示，管段1的两端通过激光焊接有管道连接件11。
在一个实施例中，管道连接件11为连接螺母套111，连接螺母套111上具有外螺纹面，连接螺母套111分别套接在管段1的两端，连接螺母套111的端面与管段1的端面相齐平，连接螺母套111与管段1的外壁面之间通过激光焊接进行固定。
在另一个实施例中，参照图3所示，管道连接件11分别为连接螺母套111和控制阀门112，连接螺母套111套接在管段1的一端，连接螺母套111的端面与管段1的端面相齐平，连接螺母套111上具有外螺纹面，连接螺母套111与管段1的外壁面之间通过激光焊接进行固定。
参照图4所示，控制阀门112套接在管段1的另一端，控制阀门112与管段1的外壁面之间通过激光焊接进行固定。其中，控制阀门112包括阀体1121、阀球1122和阀杆1123，阀体1121沿其轴向方向成中空设置，阀球1122安装在阀体1121内，阀杆1123转动连接在阀体1121上，阀杆1123的端部伸入到阀体1121内与阀球1122相固定，阀体1121的一端套接在管体的端部，阀体1121的另一端螺纹安装有连接管件1124。
在管段1插接进入到阀体1121内后，阀体1121与管段1的外壁面之间通过激光焊接进行固定。值得说明的是，阀体1121上还可以设置用于与阀杆1123相连的电动执行机构，电动执行机构与表头6内的控制芯片相连，电动执行机构可以采用伺服电机，由此，在管段1内的流量达到阈值后，通过电动执行机构可以控制阀球1122转动，从而达到关闭或者减小管段1中流量的目的。本申请将控制阀门112应用在管段1中，可以形成智能流量控制的超声波水表。
因此，本申请中，管段1、安装座3、定位座8、管道连接件11均采用激光焊接组装在一起，摒弃传统表管整体铸造的方式，从而降低了表管的生产成本，提高表管生产加工的便利性。
实施例二
一种用于超声波水表的表管的生产工艺，包括如下步骤：
步骤S100，选用第一预设孔径的不锈钢圆管切割成需求长度的管段1。
根据步骤S100所限定的技术方案，具体的，不锈钢圆管通过激光切割机切割形成管段1，在管段1切割完成后，将管段1两端的切割端面、以及切割毛刺进行打磨。
管段1的长度根据、以及制作管段1的不锈钢圆管的直径（即上述的第一预设孔径）可以根据使用场景的需求进行选定，本实施例不作具体限定。
步骤S200,在管段1的外壁面上沿其轴向方向确定并标记两个安装点位，在管段1的外壁面上确定并标记定位点位，定位点位位于两个安装点位的连接延长线上。
根据步骤S200所限定的技术方案，具体的，安装点位、定位点位的标记包括安装座3、定位座8的外形轮廓线以及安装座3、定位座8的中心点的标记，以使得安装点位、定位点位的中心点位于同一直线上，并且该直线与管段1的轴向方向线相同，由此，后续安装座3、定位座8之间的中心点在同一直线上，确保将声束反射装置10内置到管段1中时，声束反射装置10反射的超声波更加精准，声束反射装置10的结构如上述所述，此处不再做详细赘述。
步骤S300,选用第二预设孔径的不锈钢圆管切割成需求长度的安装座3，并将安装座3的端部切割成适应管段1外壁面的弧形面，选用第三预设孔径的不锈钢圆管切割成需求长度的定位座8，并将定位座8的端部切割成适应管段1外壁面的弧形面。
根据步骤S300所限定的技术方案，具体的，不锈钢圆管通过激光切割机切割形成安装座3和定位座8，安装座3和定位座8上的弧形面切割同样采用激光切割机进行切割。
制作安装座3、定位座8的不锈钢圆管的直径（即上述的第二预设孔径、第三预设孔径）可以根据使用场景的需求进行选定，本实施例不作具体限定。
步骤S400,将安装座3对准管段1外壁面上的安装点位，利用激光焊接机将安装座3逐一焊接在管段1上后，沿安装座3的轴心方向在管段1上钻出安装孔2，将定位座8对准管段1外壁面上的定位点位，利用激光焊接机将定位座8焊接在管段1上，沿定位座8的轴心方向在管段1上钻出定位孔7后，在定位座8的内壁面上攻出内螺纹。
根据步骤S400所限定的技术方案，具体的，通过激光焊接机上的夹具对安装座3进行固定，进而将安装座3对准管段1外壁面上的安装点位，以确保安装座3的外轮廓与安装点位上的外形轮廓线相吻合，进而利用激光焊接机沿着安装座3与管段1外壁面之间的缝隙进行激光焊接。
其中，由于两个安装座3、定位座8之间的分布方式为安装座3、定位座8和安装座3，因此在整体的焊接顺序上，在第一个安装座3激光焊接完毕后，将定位座8固定在激光焊接机的夹具上，移动夹具以将定位座8对准定位点位进行焊接，定位座8对准定位点位的方式与安装座3对准安装点位的方式相同，在定位座8焊接完毕后，再将第二个安装座3固定在激光焊接机的夹具上，移动夹具将第二个安装座3对准安装点位进行焊接，以此，来实现上述的两个安装座3、一个定位座8逐一焊接的方式。
值得说明的是，本申请是采用先将安装座3和定位座8焊接在管段1上后，在进行管段1外壁面钻孔的方式，这样能够尽最大程度确保安装孔2、定位孔7之间的连接线位于同一直线上，且该直线与管段1的轴向方向线相同。
其中，钻机采用逐一钻出安装孔2、定位孔7和安装孔2的方式，钻机的钻头需要伸入到安装座3、定位座8内并将钻头对准安装点位和定位点位预先标记好的中心点标记进行钻孔。
步骤S500，将管道连接件11套接在管段1的两端，利用激光焊接机顺着管道连接件11与管段1外壁面之间的缝隙进行焊接固定。
根据步骤S500所限定的技术方案，具体的，在一个实施例中，管道连接件11为连接螺母套111，连接螺母套111上具有外螺纹面，连接螺母套111分别套接在管段1的两端，以使得连接螺母套111的端面与管段1的端面相齐平后，再将连接螺母套111与管段1的外壁面之间通过激光焊接进行固定。
在另一个实施例中，管道连接件11为连接螺母套111和控制阀门112，管道连接件11分别为连接螺母套111和控制阀门112，连接螺母套111上具有外螺纹面，连接螺母套111套接在管段1的一端，以使得连接螺母套111的端面与管段1的端面相齐平，连接螺母套111与管段1的外壁面之间通过激光焊接进行固定。
控制阀门112的结构如上述技术方案所述，此处不作详细赘述。
本申请通过不同管道连接件11的搭配，可以快速实现普通超声波水表的表管的生产，以及拥有智能流量控制的超声波水表的表管的生产，并且表管的生产方式均采用激光焊接组装的方式，生产成本低，生产效率高。
步骤S600，将表管各个激光焊接的位置进行打磨，并进行抛光处理。
本申请将管段1、安装座3、定位座8、管道连接件11采用激光焊接组装在一起的生产工艺，摒弃传统表管整体铸造的生产工艺，从而降低了表管的生产成本，提高表管生产加工的便利性。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于超声波水表的表管，其特征在于，包括由不锈钢制成的管段(1)，所述管段(1)的外壁面上沿其轴向方向间隔分布有两个安装孔(2)，所述管段(1)上围绕安装孔(2)设置有用于安装超声波换能器(4)的安装座(3)，所述安装座(3)通过激光焊接在管段(1)上。
2.根据权利要求1所述的一种用于超声波水表的表管，其特征在于，所述安装座(3)由不锈钢制成。
3.根据权利要求1所述的一种用于超声波水表的表管，其特征在于，所述管段(1)的外壁面上开设有定位孔(7)，所述定位孔(7)的中心位于两个安装孔(2)中心的连接延长线上，所述管段(1)上围绕定位孔(7)设置有用于安装定位螺栓(9)的定位座(8)，所述定位座(8)通过激光焊接在管段(1)上。
4.根据权利要求3所述的一种用于超声波水表的表管，其特征在于，所述定位孔(7)设置在两个安装孔(2)之间。
5.根据权利要求1所述的一种用于超声波水表的表管，其特征在于，所述管段(1)的两端通过激光焊接有管道连接件(11)。
6.根据权利要求5所述的一种用于超声波水表的表管，其特征在于，所述管道连接件(11)为连接螺母套(111)，连接螺母套(111)分别套接在管段(1)的两端，连接螺母套(111)的端面与管段(1)的端面相齐平，连接螺母套(111)与管段(1)的外壁面之间通过激光焊接进行固定。
7.根据权利要求5所述的一种用于超声波水表的表管，其特征在于，所述管道连接件(11)分别为连接螺母套(111)和控制阀门(112)，连接螺母套(111)套接在管段(1)的一端，连接螺母套(111)的端面与管段(1)的端面相齐平，连接螺母套(111)与管段(1)的外壁面之间通过激光焊接进行固定，控制阀门(112)套接在管段(1)的另一端，控制阀门(112)与管段(1)的外壁面之间通过激光焊接进行固定。
8.一种如权利要求1至7任意一项所述的用于超声波水表的表管的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：
选用第一预设孔径的不锈钢圆管切割成需求长度的管段(1)；
在管段(1)的外壁面上沿其轴向方向确定并标记两个安装点位；
选用第二预设孔径的不锈钢圆管切割成需求长度的安装座(3)，并将安装座(3)的端部切割成适应管段(1)外壁面的弧形面；
将安装座(3)对准管段(1)外壁面上的安装点位，利用激光焊接机将安装座(3)逐一焊接在管段(1)上后，沿安装座(3)的轴心方向在管段(1)上钻出安装孔(2)。
9.根据权利要求8所述的一种生产工艺，其特征在于，还包括如下步骤：
选用第三预设孔径的不锈钢圆管切割成需求长度的定位座(8)，并将定位座(8)的端部切割成适应管段(1)外壁面的弧形面；
在管段(1)的外壁面上确定并标记定位点位，定位点位位于两个安装点位的连接延长线上；
将定位座(8)对准管段(1)外壁面上的定位点位，利用激光焊接机将定位座(8)焊接在管段(1)上，沿定位座(8)的轴心方向在管段(1)上钻出定位孔(7)后，在定位座(8)的内壁面上攻出内螺纹。
10.根据权利要求9所述的一种生产工艺，其特征在于，还包括如下步骤：
将管道连接件(11)套接在管段(1)的两端，利用激光焊接机顺着管道连接件(11)与管段(1)外壁面之间的缝隙进行焊接固定。
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