CN113785175A - 流量计的流动管和壳体 - Google Patents

Abstract

一种用于超声波流量计的流量计，包括：流动管，该流动管具有用于使流体在入口与出口之间通过的贯通开口，该流动管包括：比如金属的第一材料的流动管道，该流动管道在该入口与该出口之间延伸；比如基于聚合物的材料的第二材料的衬里，该衬里沿着该流动管道的内表面在该入口与该出口之间延伸；壳体，该壳体为换能器和计量电子器件提供隔间，其中该壳体通过安装在作为该衬里的一体部分的界面上而连接到该衬里。

Description

流量计的流动管和壳体

技术领域

本发明涉及一种超声波流量计，该超声波流量计包含壳体和流动管，该流动管包含包覆成型的(overmolded)流动管道。

背景技术

超声波流量计利用超声波换能器以穿过流动通道传输超声波信号来测量流速。通过与换能器电连接的电路来控制超声波换能器的操作。流量计可以用于测量比如水或区域供热等公用设施的流速和耗量。

存在不同类型的超声波流量计。一些超声波流量计基于金属或黄铜流动管，并且另一些超声波流量计完全由聚合物制成。金属流动管具有坚固和不透水的优点，并且可以与热液体一起使用。然而，金属流动管的生产也相对昂贵，并且可能包含铅，这通常被认为是不合需要的。另一方面，基于聚合物的流动管通常较便宜，但是可能具有不太坚固的缺点。并且，聚合物流动管可能具有的效果是，供水的金属管道彼此隔离，而这可能是不合需要的，因为供水的金属管道有时被用作电气装置的接地(earthing或grounding)系统。基于具有经涂布的内表面的金属管道的流动管是已知的，但是尤其由于金属流动管道的成本，基于此类流动管的流量计生产起来仍然昂贵。

就换能器如何安装在流动管上来说，也存在不同的超声波流量计概念。一些流量计基于设有用于接纳换能器的开口的流动管，而另一些流量计使用换能器安装在外表面上的完整流动管。然而，换能器安装在外表面上的流量计尤其是具有5至15毫米(DN5至DN15)的范围内的小流动管直径的流量计，并且只有当流动管由聚合物制成时才实际上可行。在此类流量计中，超声波信号穿过聚合物流动管的壁传输，从而消除了对流动管的密封的任何需要。对于较大尺寸的流量计(比如，从DN10、DN25到DN50以及更大的流量计)，流动管典型地由金属制成，并具有用于换能器的开口。尤其是具有金属流动管的流量计可以具有覆盖金属流动管道的内表面的衬里。

流量计还具有壳体，该壳体用于封闭测量电路、电池、以及可选的还有流动换能器。壳体必须保护由壳体封闭的元件免受湿气的影响，尤其是必须防止或尽量减少水进入壳体。壳体通常由聚合物制成，并且超声波信号可以穿过壳体的壁传输到流动管中。聚合物对于水扩散是开放的，并且水可能穿过壳体的聚合物壁扩散，并且可能损坏由壳体封闭的元件。

因此，需要一种流量计，该流量计包含流动管，该流动管提供金属流动管与聚合物流动管两者的优点，并且可以与提供足够防护而防止水进入的壳体组合。

发明内容

本发明的一个目的是解决现有技术的上述问题，并且尤其提供一种流量计，该流量计包括防止水进入的壳体和利用金属流动管与聚合物流动管两者的优点的流动管，并且该流量计可以使用材料以具有成本效益且通用的方式制造。本发明的进一步的目的是提供一种流量计，该流量计通过改进电子部件对周围环境中的所测量的流体和水的屏蔽以及防止流动管的腐蚀、水解和磨损而具有延长的寿命。

根据本发明的第一方面，提供了一种超声波流量计。该流量计包括：流动管，该流动管具有用于使流体在入口与出口之间通过的贯通开口，该流动管包括：金属材料的流动管道，该流动管道在该入口与该出口之间延伸；以及基于聚合物的第一材料的衬里，该衬里沿着该流动管道的内表面在该入口与该出口之间延伸；壳体，该壳体为换能器和计量电子器件提供隔间，其中，该壳体通过安装在作为该衬里的一体部分的界面上而连接到该衬里。

本发明的优点在于金属流动管道提供了机械稳定性，并且聚合物衬里提供了高的抗水解性和抗扩散性。由于金属流动管道提供的提高的机械稳定性，在用于衬里的基于聚合物的材料中，可以提供较少填料。并且，通过使用提供强度的金属流动管道和聚合物衬里的组合，用于衬里的基于聚合物的材料可以由较广泛的廉价聚合物制成。

衬里保护金属流动管道免受在流动管中流动的流体的影响，因而防止流动管道的腐蚀。同时，防止来自流动管道的金属溶解在流动管道中流动的流体中。

作为衬里的一部分的界面(interface)具有以下优点，独立的预制壳体可以安装在聚合物衬里上：在金属流动管道上不需要用于安装壳体的元件。进一步，壳体可以由与包含界面的衬里不同的材料制成，这种材料可以是金属或聚合物。用于壳体的基于聚合物的材料可以不同于用于衬里的基于聚合物的材料。这具有以下优点，可以从不同的预制流动管和壳体的集合提供针对在不同条件下测量不同流体而优化的不同流量计。

作为示例，可以有利的是，由对水扩散具有较高抗性的基于聚合物的材料制成壳体，因而由壳体封闭的元件较好地受到保护。应注意，扩散到壳体中的水不限于在流动管中流动的水，而是壳体的周围环境中的水也将通过扩散开放的仪表壳体的壁扩散。比如水表等流量计可能被浸没，或者水可能凝结在流量计的外表面上。

在本发明的上下文中，衬里应被理解为流动管的原本暴露到流体的内表面的覆盖物。界面是衬里的一体部分，并且因此应被理解为衬里的一部分。

流动管道可以由黄铜、钢、不锈钢、铸铁、铝或任何其他合适的金属或合金制成，并且衬里可以由包含聚合物和填料的基于聚合物的材料制成。

包括填料的基于聚合物的材料也被称为复合材料。在本发明的上下文中，基于聚合物的材料(或简称为聚合物)应被解释为包含一种或多种聚合物并且视情况包含一种或多种填料的组合物。

聚合物和基于聚合物的复合材料具有不同的抗扩散性和抗水解性，这取决于构成聚合物的主链的官能团的性质以及其中使用的任何填料的量。将如碳纤维等填料添加到聚合物结构以提高其机械稳定性倾向于降低其对扩散和水解的稳定性。因此，通过将填料添加到聚合物结构并且甚至添加到原本被认为不透水的聚合物结构在微观或甚至原子水平上为水进入结构提供了路线，从而促进了水解和扩散过程。

本发明的具有流动管道和衬里的流动管通过提供机械稳定性的金属流动管道和提供高抗水解性和抗扩散性的聚合物衬里来解决这个问题，因为在基于聚合物的材料中，可以提供较少填料。并且，通过使用提供强度的金属流动管道和聚合物衬里的组合，用于衬里的基于聚合物的材料可以由较广泛的廉价聚合物制成。

用于衬里的基于聚合物的材料可以包括1％至20％、1％至10％或1％至5％的范围内的w/w比的填料。这些相对少的填料量为衬里材料提供了优异的机械和化学特性。

衬里可以以热塑性材料提供，以使得它们可以通过注射成型来制造，并且其中流动管道被模制到衬里上以产生流动管。

因此，可以以廉价方式获得流量计，通过基于聚合物的第一材料的适当选择，该流量计对于处置和使用来说足够坚固。

通过应用这种所谓的包覆成型，流动管可以以具有极高成本效益的方式制造。作为衬里的一体部分的界面具有简化了生产的优点，因为可以在与衬里相同的包覆成型过程中提供界面，这降低了生产成本。

该基于聚合物的第一材料可以基于以下聚合物中的一种或多种：聚丙烯，PP；聚己内酰胺，PA6；聚乙烯，PE；交联聚乙烯，PEX。这些聚合物具有低成本和易于在包覆成型过程中使用的优点。然而，它们没有高机械强度，并且在某种程度上是对水扩散开放的。该基于聚合物的第一材料可以是由以下填料中的一种或多种增强的复合材料：石墨、碳、碳纤维、玻璃纤维和金属粉末。填料提高了机械强度，但也降低了抗扩散性。

该流量计可以具有由不同于该基于聚合物的第一材料的基于聚合物的第二材料制成的壳体。因为壳体不是衬里的一体部分，所以它可以使用不同于用于生产衬里的材料和工艺的其他材料和工艺在独立模制过程中生产。因此，有利的是，具有壳体由基于聚合物的第二材料制成的流量计。尤其有利的是，提供由PPS制成的壳体。PPS具有高抗水扩散性和高机械强度的优点，然而，比PP、PA6、PE或PEX昂贵。因此，包括由包括PP、PA6、PE或PEX中的一种或多种的基于聚合物的第一材料制成的衬里以及由包括PPS的基于聚合物的第二材料制成的壳体的组合的流量计提供了优化的解决方案，其中通过使用PP、PA6、PE或PEX降低了衬里的成本，并且通过使用PPS在强度和尽量减少水进入壳体方面优化了壳体。

该基于聚合物的第二材料可以是由以下填料中的一种或多种增强的复合材料：石墨、碳、碳纤维、玻璃纤维和金属粉末。尤其是与上述填料组合的PPS对水扩散表现出极高抗性。这种流量计可以尤其有利于用作水表，该水表可能被浸没或容易经受水在仪表的表面上的凝结。该组合也可以有利于冷量表(cooling meter)，该冷量表也可能经历水在其外表面上凝结。

对于热量表而言，材料的组成可能不同，因为衬里需要适合于也可能包括一些化学物质的热流体，而热量表未被浸没并且不太可能经受水的凝结，因此壳体的不透水性不是很关键。因此，具有由基于PES、PSU、PPSU中的一种或多种的聚合物制成的衬里以及由基于PA12、PPA或替代性地基于PPS的聚合物制成的壳体的热量表可以是有利的，因为PES、PSU、PPSU适合于保护流动管道免受在供热系统中流动的热流体的影响，并且尤其是PA12和PPA是成本低于用于衬里的聚合物的低成本聚合物。

对于希望用于测量包括较强腐蚀性化学物质的流体的流量的流量计，材料的组成可能不同，因为衬里需要适合于保护流动管道免受较强腐蚀性化学物质的影响。因此，具有由基于PEEK、PEKK或PEK的聚合物制成的衬里以及由基于PA12、PPA或替代性地基于PPS的聚合物制成的壳体的流量计可以是有利的，因为PEEK、PEKK或PEK可以抵抗腐蚀性化学物质，并且尤其是PA12和PPA是成本低于用于衬里的聚合物的低成本聚合物。

衬里可以具有吸声特性和/或具有将使超声波偏转的声阻抗，因而不理想的反射被最小化并且测量精度提高。对于具有这些特性的衬里材料的选择，参考EP 1 387 149A1。

衬里可以包括布置在流动管的入口和出口处的密封表面。为了增加密封表面的面积，可以有利的是，衬里和流动管道各自在入口和出口处具有圆锥形形状。圆锥形形状被制造在流动管道的内表面上。当流动管道被包覆成型时，衬里在其与流动管道的圆锥形内表面相遇处将具有圆锥形形状。这具有增大密封表面而不减小流动通道的截面积的优点。进一步，圆锥形形状支撑衬里，以防止其被压回到流动管中。靠近管道端部的流动管道的非常薄的壁具有以下优点，衬里-金属接合处将朝向流动管的周边移动，因而它受到保护而免受在流动管中流动的流体的机械力的影响，这防止了流动管由于流体被压入衬里与流动管道之间而分层。

在本发明的第二方面中，一种制造根据第一方面的流量计的方法，该方法包括以下步骤：提供在入口和出口处包括一个或多个开口和圆锥形内表面的金属流动管道；将该流动管道布置在用于包覆成型的机器的注射模具中；将基于聚合物的材料注射到该注射模具中以产生根据本发明的流动管，该流动管包含具有一体界面的衬里；以及将壳体安装在该衬里的界面上。

该生产方法尤其有利，因为通过简单地模制用于壳体的界面而不是将壳体模制为衬里的一体部分，简化了包覆成型过程。进一步，流动管道的圆锥形内表面具有减少流动管中因衬里冷却时的收缩所致的机械应力的优点。

用于衬里的基于聚合物的材料的聚合物可以选自由以下各项组成的组：聚砜(PSU)、聚醚砜(PES)、聚苯醚砜(PPSU)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚酮(PEK)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚丙烯(PP)和聚己内酰胺(PA6)。替代性地，如果衬里中需要较高强度，那么聚合物可以选自由以下各项组成的组：聚砜(PSU)、聚醚砜(PES)、聚苯硫醚(PPS)、聚苯乙烯(PS)、聚邻苯二甲酰胺(PPA)和聚酰胺(PA)、特别是由1,12-十二烷二酸制备的聚酰胺12(PA12)。

用于壳体的基于聚合物的材料也可以选自上述聚合物组，尤其是PPS、PA12和PPA可以有利于壳体。

聚砜被定义为砜基(-S(O2)-)构成聚合物的主链结构的一部分的聚合物。示例包含但不限于聚砜(PSU)、聚苯醚砜(PPSU)和聚醚砜(PES)。

多硫化物被定义为硫化物基团(-S-)构成聚合物的主链结构的一部分的聚合物。其示例是聚苯硫醚(PPS)。

聚芳醚酮被定义为醚基(-O-)和酮基(-C(O)-)的组合构成聚合物的主链结构的一部分的聚合物。示例包含但不限于聚醚酮(PEK)、聚醚醚酮(PEEK)和聚醚酮酮(PEKK)。

衬里与壳体两者的填料材料可以选自由石墨、碳、碳纤维、玻璃纤维和金属粉末组成的组。填料材料构成增强剂，并分别为线路和壳体提供机械稳定性。

流量计可以是耗量表或公用设施仪表，例如，用于冷水和/或热水的水表、气表、热量表、冷量表、能量表或智能表。

耗量表可以与区域供热、区域供冷和/或分布式供水结合使用。

耗量表可以是合法的仪表，即受制于监管需求的仪表。这种法规需求可能是对测量精度的要求。

在实施例的描述中披露了第一方面和第二方面的进一步的有利实施例。

一般而言，本发明的方面可以在本发明的范围内以任何可能的方式组合和耦合。本发明的这些和其他的方面、特征和/或优点将从下文描述的实施例中变得清楚并且将参考其进行阐述。

虽然已经结合特定实施例描述了本发明，但其不应被解释为以任何方式局限于所给出的示例。本发明的范围应根据所附的权利要求来解释。在权利要求的背景中，术语“包括(comprising)”或“包括(comprises)”不排除其他可能的元素或步骤。此外，提及比如“一个(a)”或“一种(an)”等不应被解释为排除多个。权利要求中关于各图中所指示的元素使用的附图标记也不应被解释为对本发明的范围进行限制。此外，在不同权利要求中提到的单独的特征可以有利地组合，并且在不同的权利要求中提及这些特征并不排除：特征的组合不是可能的和有利的。

附图说明

将参考附图仅通过举例方式来描述本发明的实施例，在附图中：

图1展示了超声波流量计的实施例，该超声波流量计包含安装在流动管的衬里的界面上的壳体，

图2展示了流动管，该流动管包含流动管道和提供了用于安装壳体的界面的衬里，

图3示出了图2的流动管的截面，

图4示出了图1的流量计的截面，该流量计包含流动管内的测量管道，

图5是图2的流动管的截面的另一展示，

图6示出了流动管道，

图7展示了超声波流量计的实施例，该超声波流量计包含制作为衬里的一体部分的壳体，

图8示出了图7的流量计的截面，

图9示出了超声波流量计的另一实施例，该超声波流量计包含安装在流动管的衬里的界面上的壳体，

图10示出了图9的流量计在纵向方向上的截面，以及

图11示出了图9的流量计在横向方向上的截面，

图12A示出了流动管的截面，该流动管具有在流动管的入口和出口处产生了密封表面的衬里，

图12B示出了图12A的流动管的入口/出口的放大图，其中衬里在包覆成型之后还没有冷却，并且还没有发生收缩，

图12C示出了图12A的流动管的入口/出口的放大图，其中衬里在包覆成型之后已冷却，并且已发生收缩，从而在流动管中产生了机械应力并产生了衬里的变形，

图13A示出了流动管的截面，该流动管具有在流动管的入口和出口处的流动管道端部处的圆锥形内表面，以及在流动管的入口和出口处产生了密封表面的衬里，

图13B示出了图13A的流动管的入口/出口的放大图，其中衬里在包覆成型之后还没有冷却，并且还没有发生收缩，

图13C示出了图13A的流动管的入口/出口的放大图，其中衬里在包覆成型之后已冷却，并且已发生收缩，而在流动管中没有产生机械应力或没有产生衬里的变形，

图14示出了具有壳体、流动管和测量管道的流量计的截面。

具体实施方式

参照图1、图2和图3，示出了流量计1，该流量计包括安装在流动管2上的壳体5。流动管2包括用于使流体在入口21与出口22之间通过的贯通开口。贯通开口也被称为流动通道23。流动管进一步包含用于安装壳体5的界面25。界面设有两个贯通开口24，这两个贯通开口被布置成与布置在壳体内部的超声波流量计的换能器对准。

流动管2包括流动管道3和沿着流动管道的内表面延伸的衬里4。

流动管道由金属材料(比如，钢、不锈钢、铸铁、铝或黄铜)制成，并且包括多个贯通开口31，如从图5和图6最好地看出。流动管道可以铸造而成或由标准长度的管道制成，该管道被加工成包含所示出的开口、螺纹和其他几何形状。流动管道可以包括用于将流动管连接到水分配系统的连接管道的螺纹32或凸缘(未示出)。

衬里围绕流动管道铸造或模制而成(比如，通过已知的包覆成型过程)，以覆盖流动管道的内表面，并提供用于将壳体5安装在流动管道的外表面上的界面25。包覆成型至少覆盖流动管道的外表面的多个部分。界面可以设有用于安装壳体的螺纹251。此类螺纹可以由模制到界面中的金属元件提供。界面25是衬里4的一体部分，并且由与衬里相同的材料制成。界面可以与衬里的其余部分一起在一个包覆成型过程中模制。包含界面25的衬里4从流动管道3的内表面、穿过流动管道中的一个或多个孔31延伸到流动管道的外侧，界面25布置在此处，并且是衬里的一体部分。界面包括用于在壳体与界面之间布置密封装置(比如，O形环或垫圈(未示出))的一个或多个表面。密封装置可以优选围绕设置在界面中的两个贯通开口24布置。界面中的两个贯通开口延伸穿过衬里和流动管道中的孔31，因而可以从界面25直接进入流动通道23。当壳体安装在界面上时，该壳体与流动通道和在流动通道中流动的流体直接接触。壳体5与界面25之间的密封装置被布置成防止流体从流动管逸出。

在所示出的实施例中，衬里提供了不透水的膜，并完全覆盖了流动管道的内表面。因此，流经流动管的流体不会与流动管道接触。衬里保护流动管道免受在流动管中流动的流体的影响，并防止流动管道的腐蚀。进一步，衬里防止来自流动管道的金属溶解在流体中。然而，可能用在安装了流量计的供水系统中的金属管道可以经由螺纹32而连接到金属流动管道。以这种方式，实现了流量计的每侧的管道的电连接。在一些装置中，电流隔离是不理想的。在另一实施例中，衬里可以被配置成仅覆盖流动管道的一部分。衬里可以布置在入口和出口处，以产生用于密封对供水系统的管道的连接的密封表面，其中流量计如图13A至图13C所展示而安装。

包含界面的衬里由基于聚合物的材料制成。基于聚合物的材料可以是包括填料的复合材料，这提高了基于聚合物的材料的强度。聚丙烯(PP)、聚己内酰胺(PA6)、聚乙烯(PE)和交联聚乙烯(PEX)是用于衬里的优选聚合物，因为它们廉价并且易于在包覆成型过程中使用。衬里可以包括这些聚合物中的一种或多种。

壳体5如上所述地安装在界面25上。壳体包含设有盖52的杯状元件51。盖可以设有透明窗口。壳体被适配成容纳超声波流量计的电气部件，包含压电换能器、设置在印刷电路板(PCB)上的控制电路、用于射频通信的通信设备、提供电源的电池组，壳体可以进一步含有通过透明窗口可见的显示器和其他元件。换能器布置在壳体内部，以穿过流动通道传输超声波信号，而产生指示流经流动管的流体的流速的信号或值。布置在壳体内部的换能器穿过壳体的壁和接口中的贯通开口与流动管中的流体接触，因而可以穿过流动管内部的流体传输和接收超声波信号。

壳体被适配成将水保持远离壳体内部所含有的部件。密封装置设置在盖与杯之间。壳体由基于聚合物的材料制成。基于聚合物的材料可以是包括填料以提高聚合物的强度的复合材料。聚合物是对水扩散开放的。干燥剂可以包含在壳体内部，以吸收从外部、穿过壳体的壁扩散到壳体的内部的水。基于聚苯硫醚(PPS)的聚合物较不扩散开放，并且具有适合制造壳体的机械特性。PPS是壳体的优选聚合物材料。

衬里与壳体两者的填料材料可以选自由石墨、碳、碳纤维、玻璃纤维和金属粉末组成的组。填料材料构成增强剂，并分别为线路和壳体提供机械稳定性。

在图4和图14中，流量计被示出为包含布置在流动通道中的测量管道6。衬里可以设有用于将测量管道固定在流动管内部的凹部或突起。作为替代方案，衬里也可以提供测量管道，因为测量管道被模制为衬里的一体部分。

测量管道可以包含流动矫直器61，该流动矫直器被设置成调节流经流动管的流体，例如，减少旋转、不对称的流动轮廓或其他无意的流动特性。衬里可以设有用于将流动矫直器固定在流动管内部的凹部或突起。

流量计还可以包含流动插入件(未示出)，该流动插入件包括两个或更多个反射器，这些反射器布置在流动通道中以将超声波信号从发射压电换能器引导到接收压电换能器，其方式为使得超声波信号平行于流动管的方向(即，平行于流动管的中心轴线)传播。作为流动插入件的替代方案，反射器可以由衬里包覆成型或者模制到衬里中。作为又一替代方案，反射器可以被省去，并且超声波信号可以被流动管道的金属壁反射。如果反射器被省去，那么可以有利的是，将超声波换能器倾斜成与流动管的纵向方向相关的斜角。这在图14中展示。

参考图7和图8，示出了流量计的另一实施例。在此实施例中，壳体5制作为衬里4的一体部分，即，衬里与壳体单片地形成。因此，衬里不提供用于安装壳体的界面25。由于壳体制作为衬里的一体部分，除了入口21和出口22之外，在流动管中没有设置开口。

图9至图11展示了超声波流量计的另一实施例，其中壳体连接到衬里的界面，并通过锁定机构8保持在适当位置中。锁定机构包含多个锁定销81，这些锁定销被适配成接纳在衬里界面中的开口中。当壳体安装在衬里的界面25上时，锁定销延伸穿过衬里中的开口和壳体中的开口，因而壳体被锁定到衬里的界面。作为替代，壳体5可以通过使用穿过壳体中的孔延伸到界面中的孔251的螺钉锁定到接口。

流量计可以有利地是超声波流量计，比如，通过时间流量计，其被布置成通过使用通过时间流量计的操作原理来测量在流动通道23中流动的流体的流速，即，其中超声波信号由一个换能器发射并且由另一换能器接收，并且其中相反传播的信号之间的到达时间差被测量并且被转换为流速。

上述流动管有利地基于由标准管道(比如，挤压管道、无缝管道或焊接管道)制成的流动管道制造。标准管道被切割并加工为如图6所示的流动管道，包含螺纹和多个开口。

流动管道为包覆成型做好准备，并被布置在针对包覆成型而设计的注射模具中。使管道准备为包覆成型做好准备可以包含以下一个或多个步骤：加热管道、清洁管道、对管道涂层喷砂或以其他方式对管道进行表面处理，这尤其是为了提高衬里的粘附性。衬里通过注射成型制成，并且熔融物经由设置在流动管道的下壁中的贯通开口31注射到模具中和流动管道中。在另一实施例中，其他或多个开口可以用于将熔融物注射到流动管道中。模具设计有一个或多个内芯，以使得流动通道23得以提供。在一个实施例中，模具被设计成使得用于安装壳体的接口25作为衬里的一体部分而产生。在其他实施例中，模具被设计成使得衬里和壳体制作为一体部分。因此，可能包含壳体的衬里被模制到流动管道上。

衬里被布置成在流动管的入口和出口处产生密封表面201，这在图12至图13中展示。密封表面必须与流动管道的端部对准，并且具有表面积，该表面积足够大以在直接靠在连接管道的端部或压缩密封表面与连接管道的端部之间的密封装置时提供足够密封。为了增加密封表面的表面积，流动管道的尺寸在管道端部减小，以产生扩大的密封表面201面积，而不减小流动通道23的截面面积。衬里被包覆成型到流动管道上并且将在冷却时收缩。如果衬里围绕流动管道的端部延伸(图12B)，或者围绕流的每一端部处的锐边延伸，那么当衬里冷却并变硬时，管道应力可能在流动管中产生(图12C)。为了避免这种应力，流动管道和衬里可以各自具有在流动管的入口和出口处彼此面对的圆锥形表面202，因而，可以在包覆成型过程中产生具有增大的表面积的密封表面，而不会在流动管中产生应力(图13B和图13C)。尤其是，流动管道可以在流动管的入口和出口处具有圆锥形内表面和管道端部。圆锥形形状将具有以下效果，当衬里在包覆成型过程期间冷却、变硬并收缩时，它将滑动到流动管道中并与管道端部对准，而不会在流动管中产生机械应力。

虽然已经结合特定实施例描述了本发明，但其不应被解释为以任何方式局限于所给出的示例。本发明可以通过任何合适的方式实施；并且本发明的范围应根据所附的权利要求集来解释。在权利要求中的任何附图标记都不应被解释为对范围进行限制。

Claims (15)

1.一种超声波流量计(1)，包括：

-流动管(2)，该流动管具有用于使流体在入口(21)与出口(22)之间通过的贯通开口，包括：

-金属材料的流动管道(3)，该流动管道在该入口(21)与该出口(22)之间延伸；以及

-基于聚合物的第一材料的衬里(4)，该衬里沿着该流动管道(3)的内表面在该入口与该出口之间延伸；

-壳体(5)，该壳体为换能器和计量电子器件提供隔间，

其中，该壳体(5)通过安装在作为该衬里(4)的一体部分的界面(25)上而连接到该衬里(4)。

2.根据权利要求1所述的流量计，其中，该基于聚合物的第一材料基于以下聚合物中的一种或多种：聚丙烯，PP；聚己内酰胺，PA6；聚乙烯，PE；交联聚乙烯，PEX。

3.根据前述权利要求中任一项所述的流量计，其中，该基于聚合物的第一材料是由以下填料中的一种或多种增强的复合材料：石墨、碳、碳纤维、玻璃纤维和金属粉末。

4.根据前述权利要求中任一项所述的流量计，其中，该壳体(5)由不同于该基于聚合物的第一材料的基于聚合物的第二材料制成。

5.根据权利要求4所述的流量计，其中，该基于聚合物的第二材料包括PPS。

6.根据权利要求4或5所述的流量计，其中，该基于聚合物的第二材料是由以下填料中的一种或多种增强的复合材料：石墨、碳、碳纤维、玻璃纤维和金属粉末。

7.根据前述权利要求中任一项所述的流量计，其中，作为该衬里的一体部分的该界面(25)包括用于安装该壳体(5)的螺纹(251)。

8.根据权利要求7所述的流量计，其中，这些螺纹(251)是由模制到该界面(25)中的金属元件提供的。

9.根据前述权利要求中任一项所述的流量计，其中，该壳体(5)通过被接纳在该界面(25)中的开口中的一个或多个锁定销(81)而锁定到作为该衬里(4)的一体部分的该界面(25)。

10.根据前述权利要求中任一项所述的流量计，其中，一个或多个密封装置布置在作为该衬里的一体部分的该界面(25)与该壳体(5)之间。

11.根据前述权利要求中任一项所述的流量计，其中，该衬里(4)包括布置在该流动管(2)的入口(21)和出口(22)处的密封表面(201)。

12.根据权利要求11所述的流量计，其中，该衬里和该流动管道各自在该流动管(2)的入口(21)和出口(22)处具有圆锥形形状(202)。

13.根据前述权利要求中任一项所述的流量计，其中，该基于聚合物的第一材料包括选自由以下各项组成的组的一种或多种聚合物：PES、PSU、PPSU，并且其中，该基于聚合物的第二材料包括选自由以下各项组成的组的一种或多种聚合物：PA12、PPA、PPS。

14.根据权利要求1至12中任一项所述的流量计，其中，该基于聚合物的第一材料包括选自由以下各项组成的组的一种或多种聚合物：PEEK、PEKK、PEK，并且其中，该基于聚合物的第二材料包括选自由以下各项组成的组的一种或多种聚合物：PA12、PPA、PPS。

15.一种制造根据前述权利要求中任一项所述的流量计的方法，该方法包括以下步骤：

-提供在入口(21)和出口(22)处包括一个或多个开口(31)和圆锥形内表面(202)的金属流动管道(3)；

-将该流动管道(3)布置在用于包覆成型的机器的注射模具中；

-将基于聚合物的材料注射到该注射模具中以产生根据权利要求1至14中任一项所述的流动管(2)，该流动管包含具有一体界面(25)的衬里(4)；以及

将壳体(5)安装在该衬里(4)的界面(25)上。

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