一种直插传感器的超声水表的制作方法

本发明属于超声水表、具体涉及一种直插传感器的超声水表。

背景技术：

如今市场上的超声水表传感器，通常都使用斜插入式传感器，如图1、图2所示，这需要在管段1外壁铸造或焊接有一体式的安装凸座2，然而，若采用焊接方式，则两安装凸座2焊接难度大，对称精度很难保证，若采用铸造方式，则加工铸造难度也大，且在外壁安装凸座2处肉多，容易有沙眼、气孔等诸多问题。另外，斜插入式还存在安装时比较困难，很难实现工业自动化安装的缺陷。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种直插传感器的超声水表，具有沿管径直插水管的传感器，可解决水表管段的铸造和加工问题，以及极大的方便装配全自动化的设计。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

一种直插传感器的超声水表，包括水表、用以安装水表的管段，还包括设于管段上的数对直插传感器，所述直插传感器对称设于管段两侧并沿管段垂直方向插入管段，直插传感器的前端具有与管内流向呈倾角的传感工作面。

所述直插传感器包括轴向截面呈t形的壳体、顶柱和压块，传感工作面设于壳体前端一侧，内侧面上贴设有传感器芯片，壳体后端开口，内部具有空腔，顶柱插入壳体空腔并通过底部呈与传感工作面相匹配的安装斜面压在传感器芯片上，顶柱上端通过压块封盖于壳体内。

所述传感器芯片封装于安装斜面上，通过顶柱插入壳体空腔并贴合设于传感工作面的内侧面上。

所述壳体底部另一侧还具有一与传感工作面相对设置的挡块。

所述压块顶部设有腰形槽，槽内设有顶针。

所述直插传感器包括轴向截面呈t形的壳体、圆柱形的封装有传感器芯片的传感器内芯部件，传感工作面设于壳体前端一侧，传感工作面内设有一与传感器内芯部件相匹配的安装凹腔，壳体为两半式结构且将传感工作面及安装凹腔对半分开，传感器内芯部件装于安装凹腔内，且前端面与传感工作面持平，并通过壳体两半合拢后由超声焊接固定。

所述传感器内芯部件的后端设有一圈卡边，安装凹腔内设有与卡边相匹配的卡槽。

所述直插传感器包括轴向截面呈t形的壳体、圆柱形的封装有传感器芯片的传感器内芯部件，传感工作面设于壳体前端一侧，传感工作面上开有安装孔，孔内设有一与传感器内芯部件相匹配且与传感工作面呈90°夹角的安装凹腔，传感器内芯部件的后端具有一圈弹性卡边，安装凹腔后端设有与弹性卡边相匹配的卡槽，传感器内芯部件从安装孔嵌入安装凹腔，并通过弹性卡边固定于卡槽内，且传感器内芯部件的前端面与传感工作面持平。

所述t形的壳体台阶处水平面上设有安装密封圈的凹槽。

所述管段两侧上分别具有对称的供直插传感器直插的安装孔座。

采用本发明的一种直插传感器的超声水表，具有以下几个优点：

1.采用具有倾角的传感工作面的直插传感器，可进行直插式安装，使得管段上的安装孔座可以做的很小，加工铸造难度小，肉少而减少了沙眼、气孔等问题。

2、采用直插式安装传感器，安装简单，能够方便实现工业自动化的安装。

3、传感器芯片预先封装，起到能够独立封装，测试的效果。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对发明进行详细说明：

图1是现有技术的斜插入式安装的示意图。

图2是现有技术的斜插入式安装的俯视示意图。

图3是本发明的直插传感器的超声水表的结构示意图。

图4是沿图3中的g-g线的剖视示意图。

图5是沿图3中的h-h线的剖视示意图。

图6是本发明的实施例1的直插传感器的立体示意图。

图7是图6中的直插传感器的俯视示意图。

图8是沿图7中的g-g线的剖视示意图。

图9是本发明的实施例2的直插传感器的结构示意图。

图10是图9的直插传感器的俯视示意图。

图11是图9的直插传感器的分解示意图。

图12是沿图10中a-a线的剖视示意图。

图13是本发明的实施例3的直插传感器的俯视示意图。

图14是沿图13中a-a线的剖视示意图。

图15是图14中b部的放大示意图。

具体实施方式

本发明的直插传感器的超声水表如图3-图5所示，与现有技术相同的是，同样也包括水表(图中未示出，安装于图3中的a部)、用以安装水表的管段1，不同的是，还包括设于管段1上的数对直插传感器10，所述直插传感器10对称设于管段1两侧并沿管段1垂直方向插入管段1，直插传感器10的前端具有与管内流向呈倾角(图4中示意为45°夹角，还可以按需进行设计相应角度)的传感工作面。该直插传感器10可采用但不仅限于以下三种形式：

实施例1、如图所示，该直插传感器10包括轴向截面呈t形的壳体3、顶柱11和压块12，传感工作面6设于壳体3前端一侧并与壳体3轴向呈如45°等的夹角，内侧面上贴设有传感器芯片13，壳体3后端开口，内部具有空腔14，空腔14底部直通传感工作面6，顶柱11插入壳体3空腔14并通过底部呈与传感工作面6相匹配的安装斜面15压在传感器芯片13上。较佳的，可先将传感器芯片13封装于安装斜面15上，通过顶柱11插入壳体3空腔14并贴合在传感工作面6内侧，使传感器芯片13与传感工作面6内侧同角度相贴合，当该直插传感器10直插入管段1内时，传感器芯片13则与管内流向呈45°倾角进行检测工作，顶柱11上端则通过与壳体3后端开口相匹配的压块12封盖于壳体3内。所述壳体3底部另一侧还具有一与传感工作面6相对设置的挡块16，通过挡块16可将罐内水中杂质阻挡在外侧，避免杂质堆积于传感工作面6处而影响检测效果。当然，该挡块16、传感工作面6可与壳体3为一体式制造。另外，所述压块12顶部设有腰形槽17，槽内设有顶针18，通过顶针18可方便接线。壳体3在t形的台阶处水平面上设有安装密封圈的凹槽8，壳体3上端外缘也还具有一定位凸台9，可方便安装和定位。

实施例2、如图所示，与实施例1相比，该直插传感器10同样也包括轴向截面呈t形的壳体3，不同的是，还包括一圆柱形的封装有传感器芯片的传感器内芯部件4，壳体3在台阶处水平面上也设有安装密封圈的凹槽5，而传感工作面6设于壳体3的底部前端并与壳体轴向呈如45°等的夹角，传感工作面6内设有一与传感器内芯部件4相匹配的安装凹腔7，同时壳体3设计为两半式结构且将传感工作面6及安装凹腔7对半分开，则传感器内芯部件4装于安装凹腔7内，使得传感器内芯部件4轴线与传感工作面6相垂直，而传感器内芯部件4的前端面则与传感工作面6持平，图6中的虚线箭头为其测量方向，并通过壳体3两半间的超声焊接以进行合体固定。较佳的，所述传感器内芯部件4的上端设有一圈卡边8，安装凹腔7内则设有与卡边8相匹配的卡槽，传感器内芯部件4通过卡边8安装于卡槽(图中未示出)内进行定位，使得传感器内芯部件4可在安装凹腔7内进行轴转而不能移动或翻转。所述壳体3上端外缘也具有一定位凸台9，可方便安装和定位。

实施例3、如图所示，与实施例2相比，同样也包括轴向截面呈t形的壳体3和圆柱形的封装有传感器芯片的传感器内芯部件4，传感工作面6设于壳体3底部前端并与壳体3轴向呈如45°等的夹角，传感工作面6上开有安装孔，孔内设有一与传感器内芯部件4相匹配且与传感工作面呈90°夹角的安装凹腔，区别在于，传感器内芯部件4是从安装孔直接嵌入并固定于安装凹腔内，且传感器内芯部件4的前端面与传感工作面持平。较佳的，所述传感器内芯部件4的上端具有一圈聚醚醚酮材料(peek)的弹性卡边8，安装凹腔顶部设有与弹性卡边8相匹配的卡槽81，传感器内芯部件4嵌入时通过弹性卡边8固定于卡槽81内。

由于采用了上述结构的直插传感器10，因此，在管段1两侧仅需设置对称的供直插传感器10直插的安装孔座20，该安装孔座20内具有与管内流向呈90°夹角的数个直插孔，其结构简单、加工铸造难度远比斜插入的小，肉少而减少了沙眼、气孔等问题。当相应的直插传感器10直插入后，其传感工作面6即可与管内流向呈所需夹角进行检测，再在安装孔座20后安装端盖即可将直插传感器10固定于安装孔座20内。

综上所述，本发明的直插传感器10的超声水表，由于采用带传感工作面的直插传感器10，安装方便，且加工铸造难度小，能够方便实现工业自动化的安装。

但是，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。