技术领域本发明属于流体超声波测量技术领域，具体涉及一种法兰嵌入型、可折叠式超声波直射式测量流体流量装置。
背景技术：
我国水资源缺乏，我国为了更好的加强对淡水资源的管理，开始对居民用水、农业用水、工业用水均采用有偿用水。尤其是工、农业用水，需要安装大口径水表进行计量结算。但是现有大口径水表的基表体体积大，成本高且不宜安装。超声波流量测量技术作为一种利用超声波信号在流体中传输时所载流体的流速信息来测量流体流量，是新的测量技术发展方向。超声波换能器在测量路径分为直射式测量(即超声波换能器呈直线相对安装，收发超声波波束按直线传播)、反射式测量工作方式(即超声波换能器对一反射面呈一定角度并在同一面安装，收发超声波波束按V字传播)。在同一口径尺寸的管径下，由于结构、工作方式决定了，在测量流体流向的有效声程上：超声波直射式测量方式比反射式测量工作方式有效声程要长，这决定了直射式测量方式测量精度高。在两个超声波换能器从发射到接收的传输距离上：超声波直射式测量声波传输的距离比反射式测量工作方式要短，这决定了直射式测量方式测量信号衰减小、稳定性好。且没有反射面锈蚀造成反射效率低及其他因素影响，所以直射式相比反射式测量精度高、稳定性好、可靠性要高。现有的卡片式，嵌入式、法兰式超声波测量装置中，设计因其结构所限，全都是用反射方式(V字传播)完成超声波测量。
技术实现要素：
本发明目的是提供一种结构简单、体积小，且测量精度高并适用于不同管径应用和操作的一种法兰嵌入型、可折叠式超声波直射式测量流体、流量装置。为了实现上述目的，本发明的技术方案如下。一种法兰嵌入型、可折叠式超声波直射式测量流体流量装置，包括流道通过部，所述流道通过部为中心设有流体通过孔的平面板体，所述流体通过孔为与待测流体管径一致的同心圆；流道通过部的侧端通过安装孔插接有传动旋转杆，传动旋转杆的下端伸入所述流道通过部侧壁内并与测量臂一端固定连接，所述测量臂上另一端固定有一只超声波换能器，测量臂则随着传动旋转杆的旋转作90°的移位；所述流道通过部的对应内侧侧壁上固定有另一只超声波换能器，该超声波换能器与测量臂上的超声波换能器波束连线与通过部直径相切处成40°～45°夹角。在测量臂展开、处于工作状态时，两只超声波换能器处在一条直线，并处于面对面相互发射和接收位置上。进一步地，所述流道通过部在靠近传动旋转杆与测量臂相连部位的内壁上设有限位在90°范围内的定位块，作为闭合定位块和张开定位块，当测量臂随传动旋转杆转动至收起的非工作状态，或流体流动方向平行的工作状态时，测量臂则分别与两定位块位置相对，从而限定测量臂只能在90°范围内旋转；所述传动旋转杆的上端与连接有蛇形管；所述蛇形管的上方连接有流量信息处理装置；所述超声波换能器的信号输出导线分别通过流道通过部、测量臂、传动旋转杆、蛇形管连入流量处理装置的信息输入端。进一步地，所述传动测量臂、旋转杆、蛇形管皆为中空杆体，所述超声波换能器的信号输出导线通过由所述测量臂内、传动旋转杆内和蛇形管内的通孔与流量处理装置的信号输入端相连。进一步地，所述传动旋转杆的上端螺纹连接有定位螺母，所述传动旋转杆依次通过锁紧螺母、防漏密封圈、防漏密封胶圈，防漏密封O型圈及安装孔伸入所述流道通过部的内部并与测量臂相连；所述防漏密封胶圈设置在锁紧螺母与流道通过部安装孔之间。进一步地，所述传动旋转杆上中段位置开有凹形槽，凹形槽中装有O型密封圈，O型密封圈挤设置在在传动旋转杆与流道通过部安装孔的侧壁之间，以防渗漏水。进一步地，所述流量信息处理装置为水表、或为流量计、或为流体计的信息处理、计算、显示及接口装置。进一步地，所述流道通过部为可嵌入两管段中的法兰状圆盘体。该发明的有益效果在于：本发明用最简捷的-法兰嵌入型、可折叠的结构实现了高精度必备的超声波直射式测量方法，打破了“法兰嵌入型、可折叠式超声波直射式测量装置”不能够直射式测量，且无法做到高精度、高可靠性的惯例，开创了用这种“法兰嵌入型、可折叠式超声波直射式测量装置”模式也可以实现高精度直射式测量的先例，填补了这领域的空白。本发明利用机械结构与超声波换能器巧妙设计，创造性完成了这款法兰嵌入型、可折叠式超声波直射式测量流体、流量装置。该发明即便于安装，且成本低是绿色环保产品，还保证了高精度、高稳定性、高可靠性的超声波测量方式的要求。该装置结构简单，相较于现有管段式超声波测量装置，该装置体积只有原管段式体积近1/8～1/16，体积小，节约原材料，节约能源，是属于绿色产品。由于可以折叠，减少了装置体积，便于携带及安装，使用操作简单。由于采用超声波直射式测量，减少测量路径中影响测量精度的因素，测量精度高，稳定性好，使用可靠性高，实用性价比高。此装置可以用于不同口径的测量流体管体中。本发明适用于水表，流量计等流体测量产品中。附图说明图1是本发明处于安装前非工作状态下的结构示意图。图2是本发明处于安装前非工作状态下的侧视图。图3是本发明处于安装前非工作状态下的A剖视图。图4是本发明处于安装前非工作状态下的B剖视图。图5是本发明处于安装后工作状态下的结构示意图。图6是本发明处于安装后工作状态下的侧视图。图中标记说明：1、流道通过部；2、测量臂；3、超声波换能器；4、防漏密封胶圈；5、防漏密封垫圈；6、锁紧螺母；7、蛇形管；8、超声波流量信息处理装置；9、法兰盘定位孔；10、传动旋转杆；11、凹形槽；12、O型密封圈；13、闭合定位块；14张开定位块。具体实施方式下面结合附图对本发明的具体实施方式进行描述，以便更好的理解本发明。如图1、图2所示的法兰嵌入型、可折叠式超声波直射式测量流量装置，包括流道通过部1；流道通过部1为中心设有流体通过孔的平面板体，如图1所示，流道通过部1为法兰状、可以嵌入两个管段之间的圆盘体。其中，流体通过孔为与待测流体的管径是一致的同心圆；传动旋转杆10的下端通过流道通过部1侧端开设的安装孔伸入流道通过部1内并与测量臂2一端固定连接，测量臂2的另一端以一定角度安装有一个超声波换能器3，为配合使超声波按直线路径传输，另一个超声波换能器3按一定角度、安装与前一个超声波换能器相对且垂直于直径相切的流道通过部1另一侧侧壁的内壁上；见及图4，流道通过部1在靠近传动旋转杆10与测量臂2相连部位的内壁上，设有限位在90°范围内的定位块，即图4上标的闭合定位块13，张开定位块14。使得当测量臂2随传动到旋转杆转动10至收起状态的非工作状态，或传动到流体流动方向平行的工作状态时，测量臂2与闭合定位块、或张开定位位置相对，从而限定传动旋转杆10上的测量臂2只能在90°范围内移动；图1显示的是非工作状态；传动旋转杆10的上端有螺纹连接有锁紧螺母6，锁紧螺母6下安装有防漏密封垫圈5和防漏密封胶圈4；在图3中，在传动旋转杆10下端开有凹形槽11，凹形槽11中装有O型密封圈12，O型密封圈12挤在传动旋转杆10与流道通过部1安装孔的侧壁之间，以防渗漏水；传动旋转杆10的上端与蛇形管7下端相连，蛇形管7的上端与超声波流量信息处理装置8(如水表、流量计)相连；测量臂2、传动旋转杆10、蛇形管7皆为中空体，超声波换能器3的信号输出导线分别通过流道通过部1、测量臂2内、传动旋转杆10内、蛇形管7内连入超声波流量信息处理装置8的信息输入端。本发明在非工作和安装状态时，将装有超声波换能器3的测量臂2随传动旋转杆10转动折叠进与法兰面平行的位置，从而使本发明的外形体积缩小至一个平面，使其厚度法兰盘厚度近似，无凸起探出物，减少了装置的外在体积，也防止了意外碰撞引起损坏，这样便于安装及运输。安装时，在流道通过部1的流体通过孔处将两段待测流体管路接通，并使流道通过部1上的法兰定位孔9与其待测流体管路上的法兰定位孔对齐、再定位，保证接通后管道的流体能完全通过流体通过孔，再紧固固定，则安装完。结合图5和图6，本发明工作过程如下：当安装完该装置后，在将该装置转换到工作时，见图5，通过反时针旋转传动旋转杆10使测量臂2旋转90°，即测量臂2与流体流动方向平行，此时，位于测量臂2底部与处于张开定位块14相对，见图4，并定位于此。再拧紧传动旋转杆10上的锁紧螺母6，锁紧螺母6则压紧防漏密封垫圈5和防漏密封胶圈4，以防水通过传动旋转杆10的缝隙间渗漏。这时该装置处于工作状态。此状态该装置的测量臂2向流体流向方向展开，测量臂2上的超声波换能器3以40°～45°角(超声波传播波束连线与管体直径线的夹角)，正对流道通过部1侧壁内侧的另一只超声波换能器3。即两只超声波换能器处在一条直线、且面对面相互发射、接收位置上。在工作状态测量过程中，当其测量臂上的超声波换能器3发射超声波信号后，通过管道内流体介质直射的传输，超声波将以直射的传输路径被在流道通过部1侧壁内侧另一超声波换能器3接收，反之亦然。从而完成在管道内流体的超声波直射式测量。超声波换能器3的接收的输出端的信号导线通过测量臂2、流道通过部1、传动旋转杆10、蛇形管7内传输至超声波流量信息处理装置8(水表或流量计)后，经过信息处理将测出的流体信息显示及输出。蛇形管7可以根据其连接的超声波流量信息处理装置8观测方向及姿态需求，弯折成所需的角度。以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。