CN115382745A - 换能器支撑组件、流量监测装置和流体流流量监测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种换能器支撑组件、流量监测装置和流体流流量监测系统。该换能器支撑组件包括测箱，测箱的侧板为一体式结构，且侧板设有第一连接结构；换能器安装支架，设有用于安装换能器的安装孔，换能器支架设有能够与第一连接结构连接的第二连接结构。由于换能器支架直接安装于测箱侧板上，因此，换能器支架的安装精度仅取决于第一连接结构和第二连接结构的制造精度，提高了换能器安装支架在侧板上的位置精度，从而使换能器的安装位置精度提高。

Description

换能器支撑组件、流量监测装置和流体流流量监测系统
技术领域
本发明涉及换能器支撑组件技术领域，尤其涉及一种换能器支撑组件、流量监测装置和流体流流量监测系统。
背景技术
如图1所示，现有的超声波换能器通常通过换能器支架条10安装于测箱侧板20，而测箱侧板20由两块分侧板21组合而成，一方面，基于测箱侧板20、分侧板21和换能器支架条10的制造精度，以及测箱侧板20、分侧板21和换能器支架条10组装过程中产生的公差累积，均会降低换能器支架条10上的换能器安装孔的形位公差，导致换能器的安装位置精度降低，另一方面，测箱侧板20采用分开的两块分侧板21组合而成，其刚度较差。
因此，如何提高换能器的安装位置精度，同时提高测箱刚度，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种换能器支撑组件，以提高换能器的安装位置精度，同时提高测箱刚度。
为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种换能器支撑组件，包括：
测箱，所述测箱的侧板为一体式结构，且所述侧板设有第一连接结构；
换能器安装支架，设有用于安装换能器的安装孔，所述换能器支架设有能够与所述第一连接结构连接的第二连接结构。
可选地，在上述换能器支撑组件中，还包括能够与所述安装孔配合的适配器，所述适配器设有用于与所述换能器适配的适配孔。
可选地，在上述换能器支撑组件中，所述换能器卡接于所述适配器的适配孔中。
可选地，在上述换能器支撑组件中，所述换能器安装支架包括连接板和安装块，所述连接板所在平面平行于所述侧板所在平面，所述安装块设有与所述连接板倾斜设置的安装壁，所述安装孔开设于所述安装块，且所述安装孔的轴线垂直于所述安装壁所在平面，所述安装壁所在平面与所述连接板所在平面之间呈倾斜角α，所述测箱的高度为H，所述测箱的宽度为W，则所述倾斜角的正切值tanα＝H/W。
可选地，在上述换能器支撑组件中，所述倾斜角的正切值的取值范围为0.65-0.75。
可选地，在上述换能器支撑组件中，所述第一连接结构和所述第二连接结构均为铆接孔，以通过铆钉连接所述换能器安装支架和所述侧板。
可选地，在上述换能器支撑组件中，所述换能器安装支架为通过模具注塑而成。
一种流量监测装置，包括换能器和如上所述的换能器支撑组件。
可选地，在上述流量监测装置中，所述换能器通过螺钉连接安装于所述换能器支撑组件的换能器安装支架上。
一种流体流量监测系统，包括换能器和如上所述的换能器支撑组件。
使用本发明所提供的换能器支撑组件时，将换能器安装至换能器安装支架的安装孔中，再将换能器支架的第二连接结构和侧板上的第一连接结构连接，由于本发明所提供的测箱侧板为一体式结构，因此，测箱具有较好的刚度，可以直接在侧板上开设第一连接结构，将换能器安装支架直接安装在测箱侧板上；并且，由于换能器支架直接安装于测箱侧板上，因此，换能器支架的安装精度仅取决于第一连接结构和第二连接结构的制造精度，提高了换能器安装支架在侧板上的位置精度，从而使换能器的安装位置精度提高。由此可见，本发明所提供的换能器支撑组件不仅提高了测箱刚度，而且提高了换能器的安装位置精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术提供的用于安装换能器的测箱结构；
图2为本发明实施例所提供的一种换能器与换能器安装支架的分解结构示意图；
图3为本发明实施例所提供的一种换能器、适配器和换能器安装支架的分解结构示意图；
图4为本发明实施例所提供的一种通过换能器安装支架在测箱两侧分别安装第一换能器和第二换能器的结构示意图；
图5为本发明实施例所提供的一种安装壁与连接板之间呈倾斜角的角度规划示意图。
其中，100为换能器安装支架，101为连接板，102为安装块，200为适配器，300为换能器，301为第一换能器，302为第二换能器，α为倾斜角。
具体实施方式
有鉴于此，本发明的核心在于提供一种换能器支撑组件，以提高换能器的安装位置精度，同时提高测箱刚度。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图2至图5所示，本发明实施例公开了一种换能器支撑组件，包括测箱和换能器安装支架100。
其中，测箱的侧板为一体式结构，且侧板设有第一连接结构；换能器安装支架100设有用于安装换能器300的安装孔，换能器300支架设有能够与第一连接结构连接的第二连接结构。
使用本发明所提供的换能器支撑组件时，将换能器300安装至换能器安装支架100的安装孔中，再将换能器300支架的第二连接结构和侧板上的第一连接结构连接，由于本发明所提供的测箱侧板为一体式结构，因此，测箱具有较好的刚度，可以直接在侧板上开设第一连接结构，将换能器安装支架100直接安装在测箱侧板上；并且，由于换能器300支架直接安装于测箱侧板上，因此，换能器300支架的安装精度仅取决于第一连接结构和第二连接结构的制造精度，提高了换能器安装支架100在侧板上的位置精度，从而使换能器300的安装位置精度提高。由此可见，本发明所提供的换能器支撑组件不仅提高了测箱刚度，而且提高了换能器300的安装位置精度。
应当理解，上述第一连接结构和第二连接结构均可以是铆接孔、卡接结构或者螺栓连接孔等类型，只要是能够实现换能器300支架与测箱侧板连接的结构类型均属于本发明保护范围内；可选地，本发明实施例所提供的第一连接结构和第二连接结构均为铆接孔，以通过铆钉连接两个铆接孔，实现换能器安装支架100和侧板的连接，减少额外增加零部件造成的公差累积，提高换能器支架的安装位置精度，从而提高换能器的安装位置精度。
另外，上述换能器支撑组件还包括适配器200，该适配器200能够与换能器安装支架100的安装孔配合，且适配器200设有用于与换能器300适配的适配孔，以适配不同尺寸规格的换能器300，提高该换能器支撑组件的通用性。
需要说明的是，换能器300可以通过卡接、螺钉连接或者套筒连接等连接方式安装在适配器200的适配孔中，只要是能够满足安装要求的连接方式均属于本发明保护范围内；可选地，本发明实施例所提供的适配器200设有卡接结构，以将换能器300卡接于适配器200的适配孔中。
如图2、图3和图4所示，换能器安装支架100包括连接板101和安装块102，连接板101所在平面平行于侧板所在平面，以将连接板101与侧板通过铆钉铆接在一起，实现该换能器安装支架100在测箱上的安装；安装块102设有与连接板101倾斜设置的安装壁，安装孔开设于安装块102，且安装孔的轴线垂直于安装壁所在平面，安装壁所在平面与连接板101所在平面之间呈倾斜角α，以在测箱的两个相对侧板上分别安装第一换能器301和第二换能器302后，使第一换能器301和第二换能器302相对设置并组成一路超声通道。
上述测箱的高度为H，测箱的宽度为W，则倾斜角的正切值tanα与测箱的高度H和测箱的宽度W之间存在如下关系：tanα＝H/W。
应当理解，本发明对上述倾斜角α的大小不作具体限定，只要是便于两个相对的换能器300互相接收信号的倾斜角大小均属于本发明保护范围内；可选地，本发明实施例所提供的倾斜角α的正切值的取值范围为0.65-0.75，以在测箱宽度变化100mm时，测箱高度方向相应变化65～75mm。
并且，如图5所示，倾斜角α的正切值在0.65-0.75之间进行取值时，每个取值间隔0.05，亦即倾斜角α的正切值在0.65、0.7和0.75中进行选取，也就是说，测箱的高度增量△为100mm时，宽度增量根据倾斜角α的正切值适应性增加65mm、70mm或者75mm，以整数化测箱的高度值和宽度值，为测箱的设计带来便利性，提高测箱的扩展能力，实现系列化设计，同时基于整数化的设计，降低了测箱零件的设计错误和加工错误的风险。
如图5所示，倾斜角α在36.87°、34.99°和33.02°时，tanα的取值分别为0.75、0.7和0.65，测箱高度H能够在300mm、280mm和260mm实现整数化设计，应当理解，测箱高度包括但不仅限于上述300mm、280mm和260mm的整数化设计。
另外，该换能器安装支架100通过模具注塑加工而成，具有较高的制造精度；换能器支撑组件的测箱侧板采用型材加工，其加工精度为0.15mm，涉及孔的位置精度为0.1mm，换能器安装支架100安装在整张侧板上，因此，换能器安装支架100的安装精度取决于冲孔设备的加工精度，即0.1mm。
此外，本发明还公开了一种流量监测装置，包括换能器300和如上所述的换能器支撑组件，由于包括了上述换能器支撑组件，因此兼具了如上所述的换能器支撑组件的所有技术效果，本文在此不再一一赘述。
进一步地，换能器300通过螺钉连接安装于换能器支撑组件的换能器安装支架100上，以通过换能器安装支架100将换能器300安装在测箱上。
此外，本发明还公开了一种流体流量监测系统，包括换能器300和如上所述的换能器支撑组件，因此兼具了如上所述的换能器支撑组件的所有技术效果，本文在此不再一一赘述。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定的顺序。此外术语“包括”和“具有”以及他们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有设定于已列出的步骤或单元，而是可包括没有列出的步骤或单元。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种换能器支撑组件，其特征在于，包括：
测箱，所述测箱的侧板为一体式结构，且所述侧板设有第一连接结构；
换能器安装支架，设有用于安装换能器的安装孔，所述换能器支架设有能够与所述第一连接结构连接的第二连接结构。
2.根据权利要求1所述的换能器支撑组件，其特征在于，还包括能够与所述安装孔配合的适配器，所述适配器设有用于与所述换能器适配的适配孔。
3.根据权利要求2所述的换能器支撑组件，其特征在于，所述换能器卡接于所述适配器的适配孔中。
4.根据权利要求1所述的换能器支撑组件，其特征在于，所述换能器安装支架包括连接板和安装块，所述连接板所在平面平行于所述侧板所在平面，所述安装块设有与所述连接板倾斜设置的安装壁，所述安装孔开设于所述安装块，且所述安装孔的轴线垂直于所述安装壁所在平面，所述安装壁所在平面与所述连接板所在平面之间呈倾斜角α，所述测箱的高度为H，所述测箱的宽度为W，则所述倾斜角的正切值tanα＝H/W。
5.根据权利要求4所述的换能器支撑组件，其特征在于，所述倾斜角的正切值的取值范围为0.65-0.75。
6.根据权利要求1所述的换能器支撑组件，其特征在于，所述第一连接结构和所述第二连接结构均为铆接孔，以通过铆钉连接所述换能器安装支架和所述侧板。
7.根据权利要求1所述的换能器支撑组件，其特征在于，所述换能器安装支架为通过模具注塑而成。
8.一种流量监测装置，其特征在于，包括换能器和如权利要求1至7任意一项所述的换能器支撑组件。
9.根据权利要求8所述的流量监测装置，其特征在于，所述换能器通过螺钉连接安装于所述换能器支撑组件的换能器安装支架上。
10.一种流体流量监测系统，其特征在于，包括换能器和如权利要求1至7任意一项所述的换能器支撑组件。
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