CN117053885A - 一种半导体用一体超声波流量计及工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于检测技术领域，具体涉及一种半导体用一体超声波流量计及工作方法，包括：连接管道，所述连接管道的两端均设置有输水管道，所述输水管道与所述连接管道连通；两输水管道处均设置有超声波模块，两超声波模块相对设置，一超声波模块发出的超声波在经过连接管道后被另一超声波模块接收；所述连接管道与所述输水管道之间通过密封圈连接，所述密封圈适于避免发射超声波的超声波模块产生的振动和流水产生的振动传递至接收超声波的超声波模块；实现了在超声波检测流量的过程中，避免超声波发射时产生的振动以及水流冲击产生的振动对超声波接收时造成的影响，避免对流量的检测造成影响。
Description
技术领域
本发明属于检测技术领域，具体涉及一种半导体用一体超声波流量计及工作方法。
背景技术
超声波信号是通过振动产生的，在不同的介质中传播的速度不同，在固体中的传播速度大于在液体中的传播速度。超声波可以用于流量的检测，在管路内没有水流经过时通过超声波的发射和接收记录初始参数，在管路内有水流经过时通过超声波的发射和接收记录相应参数，通过超声波的速度和两种情况下接收时间的差值获取管路内的流量，但是超声波是由振动产生的，在产生超声波时振动会沿着管路的外壁传递至超声波接收单元，对超声波的接收造成影响，并且水流在进入管道时对管道冲击产生的振动同样会沿着管路的外壁传递至超声波接收单元，对超声波的接收造成影响，导致难以精确的对流量进行检测。
因此，基于上述技术文图需要设计一种新的半导体用一体超声波流量计及工作方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种半导体用一体超声波流量计及工作方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种半导体用一体超声波流量计，包括：
连接管道，所述连接管道的两端均设置有输水管道，所述输水管道与所述连接管道连通；
两输水管道处均设置有超声波模块，两超声波模块相对设置，一超声波模块发出的超声波在经过连接管道后被另一超声波模块接收；
所述连接管道与所述输水管道之间通过密封圈连接，所述密封圈适于避免发射超声波的超声波模块产生的振动和流水产生的振动传递至接收超声波的超声波模块。
进一步，所述密封圈包括：柔性环和一对硬质环；
所述硬质环设置在所述柔性环轴线方向上的端面上；
一硬质环设置在所述连接管道内壁上，另一硬质环设置在所述输水管道的内壁上，所述柔性环位于所述连接管道与所述输水管道之间。
进一步，所述柔性环适于采用柔性材质制成。
进一步，所述硬质环适于采用硬质橡胶制成。
进一步，所述柔性环的内壁上沿柔性环的周向开设有凹槽。
进一步，设置在所述输水管道内壁上的硬质环的内壁上开设有若干通槽；
所述通槽沿硬质环的轴向设置，并且通槽在硬质环的内壁上周向等距设置。
进一步，所述超声波模块包括：超声波发射单元；
所述超声波发射单元设置在所述输水管道上；
所述超声波发射单元适于发射超声波。
进一步，所述超声波模块还包括：超声波接收单元；
所述超声波接收单元设置在所述输水管道上；
所述超声波接收单元适于接收超声波。
进一步，所述连接管道适于通过若干安装柱设置在底板上；
所述安装柱与所述连接管道的外壁连接。
进一步，所述输水管道适于伸出底板。
进一步，所述底板上设置有外壳，所述外壳罩设在超声波模块和连接管外。
另一方面，本发明还提供一种上述半导体用一体超声波流量计采用的工作方法，包括：
水流从一输水管道流经连接管道后从另一输水管道流出；
一超声波模块发出的超声波在经过连接管道后被另一超声波模块接收，以检测流量。
本发明的有益效果是，本发明通过连接管道，所述连接管道的两端均设置有输水管道，所述输水管道与所述连接管道连通；两输水管道处均设置有超声波模块，两超声波模块相对设置，一超声波模块发出的超声波在经过连接管道后被另一超声波模块接收；所述连接管道与所述输水管道之间通过密封圈连接，所述密封圈适于避免发射超声波的超声波模块产生的振动和流水产生的振动传递至接收超声波的超声波模块；实现了在超声波检测流量的过程中，避免超声波发射时产生的振动以及水流冲击产生的振动对超声波接收时造成的影响，避免对流量的检测造成影响。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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是本发明的一种半导体用一体超声波流量计的结构示意图；
图2是本发明的一种半导体用一体超声波流量计的内部结构示意图；
图3是本发明的密封圈的结构示意图；
图4是本发明的密封圈的剖视图；
图5是本发明的密封圈的安装示意图；
图6是本发明的密封圈的安装示意图；
图7是本发明的图6中A部分的放大示意图。
图中：
1连接管道、11输水管道；
2超声波模块；
3密封圈、31柔性环、311凹槽、32硬质环、321通槽；
4底板、41外壳、42安装柱。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
实施例1，如图1至图7所示，本实施例1提供了一种半导体用一体超声波流量计，包括：连接管道1，所述连接管道1的两端均设置有输水管道11，所述输水管道11与所述连接管道1连通；两输水管道11处均设置有超声波模块2，两超声波模块2相对设置，一超声波模块2发出的超声波在经过连接管道1后被另一超声波模块2接收；所述连接管道1与所述输水管道11之间通过密封圈3连接，所述密封圈3适于避免发射超声波的超声波模块2产生的振动和流水产生的振动传递至接收超声波的超声波模块2；实现了在超声波检测流量的过程中，避免超声波发射时产生的振动以及水流冲击产生的振动对超声波接收时造成的影响，避免对流量的检测造成影响。
在本实施例中，输水管道11可以呈L型，一端通过密封圈3与连接管道1连接，另一端连接管路，使得管路中的水流可以流经连接管道1，便于进行流量的检测；L型的输水管道11可以便于与管路连接。
在本实施例中，所述密封圈3包括：柔性环31和一对硬质环32；所述硬质环32设置在所述柔性环31轴线方向上的端面上；一硬质环32设置在所述连接管道1内壁上，另一硬质环32设置在所述输水管道11的内壁上，所述柔性环31位于所述连接管道1与所述输水管道11之间；通过硬质环32可以伸入连接管道1和输水管道11的内部，避免流水从连接管道1和输水管道11流出，避免流水的泄漏；通过柔性环31在振动下产生的形变避免振动传递至超声波接收单元，避免振动对超声波接收造成的影响，避免振动对流量的检测造成影响。
在本实施例中，所述柔性环31适于采用柔性材质制成，例如气球等采用的材质等，柔软易变形，可以通过形变较好的抵消水流冲击以及超声波产生使得振动。
在本实施例中，所述硬质环32适于采用硬质橡胶制成，在硬质环32塞入对应的连接管道1和输水管道11的内壁时可以紧密的与内壁接触，实现密封，使得水流在经过输水管道11和连接管道1之间时不会发生泄漏，确保密封效果。
在本实施例中，所述柔性环31的内壁上沿柔性环31的周向开设有凹槽311，凹槽311为环形与柔性环31内壁的形状适配，在柔性环31的内壁开设凹槽311可以使得柔性环31变得更薄，使得水流在进入凹槽311后可以更加轻松的使得柔性环31发生形变，例如向外膨胀，可以更加轻松的通过形变抵消振动带来的影响，避免振动沿着连接管道1和输水管道11的外壁传递至超声波接收单元。
在本实施例中，设置在所述输水管道11内壁上的硬质环32的内壁上开设有若干通槽321；所述通槽321沿硬质环32的轴向设置，并且通槽321在硬质环32的内壁上周向等距设置；当水流从输水管道11流向连接管道1时，水流会首先冲击输水管道11的内壁，冲击的水流会沿着通槽321进入凹槽311中，使得柔性环31发生形变，避免冲击产生的振动传递至连接管道1的侧壁，进而避免振动传递至超声波接收单元。
在本实施例中，通槽321的内壁从微观上观察沿通槽321的轴向设置有若干条棱，具体如图7所示，棱的横截面可以是锥形，以在水流流过时破除水流表面的张力，使得水流可以通过通槽321流入凹槽311中
在本实施例中，所述超声波模块2包括：超声波发射单元和超声波接收单元；所述超声波发射单元设置在所述输水管道11上；所述超声波发射单元适于发射超声波；所述超声波接收单元设置在所述输水管道11上；所述超声波接收单元适于接收超声波；超声波发射单元发生的超声波会从连接管道1的内部空间向超声波接收单元发出；连接管道1的两侧均设置有超声波发射单元和超声波接收端单元，可以满足任意流向下的流量检测；连接管道1两侧的输水管道11均可以作为进水管和出水管；超声波可以顺着连接管道1内的水流方向发射也可以逆着水流的方向发射。
在本实施例中，当需要检测水流时，首先在连接管路中没有水流时发射并接收超声波，进行初步检测，记录接收超声波的所需时间，此时超声波发射单元产生的振动沿着输水管路的外壁移动时会经过柔性环31，通过柔性环31在振动下产生的形变（例如在振动下产生拨动以抵消振动）避免振动传递至连接管路的外壁，确保超声波接收单元仅为接收到沿着连接管路内部传输的超声波，在初步检测结束后水流进入输水管道11和连接管道1，此时再次发射并接收超声波，水流在进入输水管道11并流向连接管道1时会由于输水管道11的形状导致对疏水管道的内壁形成冲击产生振动，此时水流会通过通槽321被引导进入凹槽311中，水流的冲击会使得柔性环31发生膨胀等形变，减小水流的冲击，进而减小水流造成的振动，避免振动传递至超声波接收单元，超声波发射单元发射的超声波在从连接管道1内部传递至超声波接收单元时由于水流的影响时间会发生变化，根据与初步检测时的接收时间与当前的接收时间之间的变化获取水流的流量。
在本实施例中，所述连接管道1适于通过若干安装柱42设置在底板4上；所述安装柱42与所述连接管道1的外壁连接，便于固定连接管道1。
在本实施例中，所述输水管道11适于伸出底板4，便于连接管路，使得水流可以进入连接管道1便于对流量的检测。
在本实施例中，所述底板4上设置有外壳41，所述外壳41罩设在超声波模块2和连接管外；外壳41可以对超声波模块2和连接管外进行保护，并且可以对密封圈3进行保护。
实施例2，在实施例1的基础上，本实施例2还提供一种实施例1中半导体用一体超声波流量计采用的工作方法，包括：水流从一输水管道11流经连接管道1后从另一输水管道11流出；一超声波模块2发出的超声波在经过连接管道1后被另一超声波模块2接收，以检测流量；具体的工作方法在实施例1中已经详细描述。
综上所述，本发明通过连接管道1，所述连接管道1的两端均设置有输水管道11，所述输水管道11与所述连接管道1连通；两输水管道11处均设置有超声波模块2，两超声波模块2相对设置，一超声波模块2发出的超声波在经过连接管道1后被另一超声波模块2接收；所述连接管道1与所述输水管道11之间通过密封圈3连接，所述密封圈3适于避免发射超声波的超声波模块2产生的振动和流水产生的振动传递至接收超声波的超声波模块2；实现了在超声波检测流量的过程中，避免超声波发射时产生的振动以及水流冲击产生的振动对超声波接收时造成的影响，避免对流量的检测造成影响。
本申请中选用的各个器件（未说明具体结构的部件）均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (12)
1.一种半导体用一体超声波流量计，其特征在于，包括：
连接管道，所述连接管道的两端均设置有输水管道，所述输水管道与所述连接管道连通；
两输水管道处均设置有超声波模块，两超声波模块相对设置，一超声波模块发出的超声波在经过连接管道后被另一超声波模块接收；
所述连接管道与所述输水管道之间通过密封圈连接，所述密封圈适于避免发射超声波的超声波模块产生的振动和流水产生的振动传递至接收超声波的超声波模块。
2.如权利要求1所述的半导体用一体超声波流量计，其特征在于，
所述密封圈包括：柔性环和一对硬质环；
所述硬质环设置在所述柔性环轴线方向上的端面上；
一硬质环设置在所述连接管道内壁上，另一硬质环设置在所述输水管道的内壁上，所述柔性环位于所述连接管道与所述输水管道之间。
3.如权利要求2所述的半导体用一体超声波流量计，其特征在于，
所述柔性环适于采用柔性材质制成。
4.如权利要求2所述的半导体用一体超声波流量计，其特征在于，
所述硬质环适于采用硬质橡胶制成。
5.如权利要求2所述的半导体用一体超声波流量计，其特征在于，
所述柔性环的内壁上沿柔性环的周向开设有凹槽。
6.如权利要求5所述的半导体用一体超声波流量计，其特征在于，
设置在所述输水管道内壁上的硬质环的内壁上开设有若干通槽；
所述通槽沿硬质环的轴向设置，并且通槽在硬质环的内壁上周向等距设置。
7.如权利要求6所述的半导体用一体超声波流量计，其特征在于，
所述超声波模块包括：超声波发射单元；
所述超声波发射单元设置在所述输水管道上；
所述超声波发射单元适于发射超声波。
8.如权利要求7所述的半导体用一体超声波流量计，其特征在于，
所述超声波模块还包括：超声波接收单元；
所述超声波接收单元设置在所述输水管道上；
所述超声波接收单元适于接收超声波。
9.如权利要求8所述的半导体用一体超声波流量计，其特征在于，
所述连接管道适于通过若干安装柱设置在底板上；
所述安装柱与所述连接管道的外壁连接。
10.如权利要求9所述的半导体用一体超声波流量计，其特征在于，
所述输水管道适于伸出底板。
11.如权利要求10所述的半导体用一体超声波流量计，其特征在于，
所述底板上设置有外壳，所述外壳罩设在超声波模块和连接管外。
12.一种如权利要求1所述半导体用一体超声波流量计采用的工作方法，其特征在于，包括：
水流从一输水管道流经连接管道后从另一输水管道流出；
一超声波模块发出的超声波在经过连接管道后被另一超声波模块接收，以检测流量。
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