一种超声波测量模块及超声波测量表的制作方法

1.本实用新型涉及测量仪表技术领域，尤其涉及一种超声波测量模块及超声波测量表。


背景技术：

2.如图1所示，超声波燃气表一般是由表壳1’、测量模块、阀门组件3’等组成。测量模块包括管段21’和设在管段21’上的超声波换能器22’。超声波燃气表是通过测量超声波信号在两个超声波换能器22’间的传播时间来间接测量气体的流速，并以此换算出流过测量模块的气体体积。接收到的超声波信号的质量好坏是整个测量的基础，在气体介质中，超声波信号在传播过程中会产生显著衰减，由超声波换能器22’接收到的电信号很微弱，仅为mv级。而现有技术的超声波换能器22’和将其固定的部件，都没有做电磁屏蔽处理，直接暴露在表壳1’内部，容易受到外界电磁场干扰，严重影响超声波燃气表的测量稳定性和精确性。


技术实现要素：

3.本实用新型的第一个目的在于提出一种超声波测量模块，该超声波测量模块具有较好地屏蔽电磁干扰的功能，保证了测量稳定性和精确性。
4.本实用新型的第二个目的在于提出一种超声波测量表，该超声波测量表具有较好地屏蔽电磁干扰的功能，保证了测量稳定性和精确性。
5.为实现上述技术效果，本实用新型的技术方案如下：
6.本实用新型公开了一种超声波测量模块，包括：管段，所述管段的侧壁上设有安装槽；安装件，所述安装件安装在所述管段上且封闭所述安装槽，所述安装件上设有与所述管段连通的连接通道；超声波换能器，所述超声波换能器设在所述安装件上，所述超声波换能器发出的超声波能够通过连接通道到达管段内；密封罩，所述密封罩扣合在所述安装件上。
7.在一些实施例中，所述密封罩上设有出线孔，所述出线孔设有电磁屏蔽密封件，所述电磁屏蔽密封件用于防止外界电磁干扰通过出现孔进入所述密封罩内。
8.在一些实施例中，所述超声波测量模块还包括安装座，所述安装座设在所述密封罩内，且压接在所述超声波换能器上，所述安装座上还设有与超声波换能器电连接的电路板。
9.在一些具体的实施例中，所述安装座上设有限位凸起，所述限位凸起压接在所述超声波换能器上。
10.在一些具体的实施例中，所述安装座上设有固定柱，所述安装座通过穿设在所述固定柱内的第一固定件连接在所述安装件上。
11.在一些实施例中，所述安装槽的相对两个侧壁上设有止抵台阶，所述安装件上设有插入所述安装槽的插接部以及止抵在所述止抵台阶上的止抵部。
12.在一些实施例中，所述管段的外侧壁上设有安装耳，所述管段通过穿设在所述安装耳内的第二固定件连接在所述安装件上。
13.在一些实施例中，所述安装件设有与所述连接通道连通的配合槽，所述超声波换能器配合在所述配合槽内。
14.在一些实施例中，所述安装件上设有朝向密封罩凸出的凸起部，所述密封罩上设有与所述凸起部配合的凹槽部。
15.本实用新型还公开了一种超声波测量表，包括壳体和前文所述的超声波测量模块，所述超声波测量模块设在所述壳体内部。
16.本实用新型的超声波测量模块的有益效果：密封罩和安装件构成了电磁屏蔽结构，起到了屏蔽电磁干扰的功能，从而避免了外部电磁干扰对超声波测量模块的测量准确性和稳定性产生不良影响。
17.本实用新型的超声波测量表的有益效果：由于具有前文所述的超声波测量模块，该超声波测量表具有较好地屏蔽电磁干扰的功能，保证了测量稳定性和精确性
18.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
19.图1是现有技术的超声波燃气测量表的结构示意图；
20.图2是本实用新型实施例的超声波测量模块的结构示意图；
21.图3是本实用新型实施例的超声波测量模块的剖面示意图；
22.图4是本实用新型实施例的超声波测量模块的管段的结构示意图；
23.图5是本实用新型实施例的超声波测量模块的安装件的结构示意图；
24.图6是本实用新型实施例的超声波测量模块的安装件另一结构示意图；
25.图7是本实用新型实施例的超声波测量模块的安装座的结构示意图。
26.附图标记：
27.图1中：
[0028]1’
、表壳；21’、管段；22’、超声波换能器；3’、阀门组件
[0029]
图2-图7中：
[0030]
1、管段；11、安装槽；111、止抵台阶；12、安装耳；
[0031]
2、安装件；21、连接通道；22、配合槽；23、插接部；24、止抵部；25、凸起部；
[0032]
3、超声波换能器；
[0033]
4、密封罩；41、出线孔；42、凹槽部；
[0034]
5、安装座；51、限位凸起；52、固定柱。
具体实施方式
[0035]
为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
[0036]
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
[0037]
此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0038]
在本实用新型的描述中，需要说明的是，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实用新型中的具体含义。
[0039]
下面参考图2-图3描述本实用新型实施例的超声波测量模块的具体结构。
[0040]
本实用新型公开了一种超声波测量模块，如图2-图3所示，本实施例的超声波测量模块包括管段1、安装件2、超声波换能器3和密封罩4，管段1的侧壁上设有安装槽11，安装件2安装在管段1上且封闭安装槽11，安装件2上设有与管段1连通的连接通道21，超声波换能器3设在安装件2上，超声波换能器3发出的超声波能够通过连接通道21到达管段1内，密封罩4扣合在安装件2上。
[0041]
可以理解的是，在实际测量过程中，超声波换能器3发出的超声波能够通过连接通道21到达管段1内。密封罩4和安装件2将超声波换能器3密封在一个单独的空间内，当本实施例的超声波测量模块安装在超声波测量表的表壳内部的时候，超声波换能器3并没有裸露出来。也就是说，密封罩4和安装件2构成了电磁屏蔽结构，起到了屏蔽电磁干扰的功能，从而避免了外部电磁干扰对超声波测量模块的测量准确性和稳定性产生不良影响。
[0042]
可选的，管段1为塑料材质，采用注塑的方式生产，可以降低成本。
[0043]
可选的，安装件2和密封罩4的材质具有抗电磁干扰功能，特别是对低频电磁具有很强的屏蔽功能，可以是铝及铝合金、铜及铜合金、铁、不锈钢、铁氧体等材料，具体材料可以根据实际需要选择。
[0044]
可选的，安装件2和密封罩4可以采用机械加工或者金属压铸方式生产，这种生产方式电磁屏蔽材料用量小，可以降低成本。
[0045]
在一些实施例中，如图2所示，密封罩4上设有出线孔41，出线孔41设有电磁屏蔽密封件。出线孔41用于模块数据连接线引出，在走线过程中，出线孔41可以采用电磁屏蔽密封件进行密封，防止外面干扰的电磁信号从出线孔41泄漏进去，从而进一步提升本实施例的超声波测量模块的电磁屏蔽效果，确保了超声波测量模块测量的精确性和稳定性。
[0046]
可选的，电磁屏蔽密封件的材料可以是铝、铜或者纳米银胶等导电性材料，具体可以根据实际需要选择。
[0047]
在一些实施例中，如图3所示，超声波测量模块还包括安装座5，安装座5设在密封罩4内，且压接在超声波换能器3上，安装座5上还设有与超声波换能器3电连接的电路板。可以理解的是，安装座5压接在超声波换能器3上能够确保超声波换能器3在安装件2和密封罩4之间稳定性，避免了超声波换能器3晃动带来的测量误差。
[0048]
需要说明的是，如果将电路板放在整个超声波测量模块的外侧，会造成超声波测量模块的集成化程度降低，不利于组装和使用。而在本实施例中将电路板安装在安装座5
上，既能够方便对超声波换能器3进行控制，又能够提升超声波测量模块的集成化程度，方便组装和使用。此外，将电路板放在密封罩4内部，能够避免外部电磁信号对电路板产生不良影响，从而进一步保证超声波测量模块的使用可靠性。
[0049]
在一些具体的实施例中，图7所示，安装座5上设有限位凸起51，限位凸起51压接在超声波换能器3上。可以理解的是，增设的限位凸起51能够提升安装座5对超声波换能器3的压制效果，最大限度地保证超声波换能器3的稳定性，从而避免超声波换能器3晃动导致的测量误差。
[0050]
这里需要补充说明的是，限位凸起51的主要作用是压制超声波换能器3，因此只要能够起到压制作用即可，在此不对限位凸起51的个数、截面形状以及分布方式进行限定，在实际设计过程中可以根据实际需要选择。
[0051]
在一些具体的实施例中，如图7所示，安装座5上设有固定柱52，安装座5通过穿设在固定柱52内的第一固定件连接在安装件2上。可以理解的是，如果安装座5在密封罩4和安装件2内的稳定性较差，就会降低对超声波换能器3的压制效果。在本实施例中，通过穿设在固定柱52内的第一固定件连接在安装件2上，一方面确保了安装座5的连接稳定性，从而间接保证了超声波换能器3的稳定性，另一方面采用第一固定件的连接方式简化了安装座5和安装件2的结构，方便了用户组装和拆卸。
[0052]
这里需要额外说明的是，在本实用新型的实施例中，第一固定件可以根据实际需要选择螺钉、销钉等连接件。
[0053]
有利地，固定柱52为间隔分布的多个，每个固定柱52内均配合有一个第一固定件。由此，采用多个第一固定件固定安装座5，最大限度的提升了安装座5稳定性。
[0054]
在一些实施例中，如图4所示，安装槽11的相对两个侧壁上设有止抵台阶111，如图6所示，安装件2上设有插入安装槽11的插接部23以及止抵在止抵台阶111上的止抵部24。可以理解的是，将安装件2安装在管段1上后，插接部23插接在安装槽11内，止抵部24止抵在止抵台阶111上，安装件2与管段1的外侧壁的抵接，这样在安装件2和管段1的连接处构成了两道台阶，极大地提升了安装件2和管段1的连接密封性，从而避免了测量过程中气体从安装件2和管段1的连接处逸出的现象。
[0055]
有利地，安装件2和管段1的连接处途有密封胶。由此，进一步提升了安装件2和管段1的连接密封性，避免了测量过程中气体从安装件2和管段1的连接处逸出的现象，确保了测量的准确性和稳定性。
[0056]
在一些实施例中，如图4所示，管段1的外侧壁上设有安装耳12，管段1通过设在安装耳12内的第二固定件连接在安装件2上。可以理解的是，采用第二固定件穿过安装耳12连接在安装件2上能够提升管段1和安装件2的连接稳定性和连接密封性，避免了测量过程中气体从安装件2和管段1的连接处逸出的现象，确保了测量的准确性和稳定性。
[0057]
优选的，安装耳12为多个，多个安装耳12设在管段1的两侧且间隔设置。由此，进一步提升了管段1和安装件2的连接稳定性和连接密封性。
[0058]
在一些实施例中，安装件2设有与连接通道21连通的配合槽22，超声波换能器3配合在配合槽22内。可以理解的是，超声波换能器3配合在配合槽22内一方面能够保证超声波换能器3的稳定性，另一方面能够避免测量气体从超声波换能器3和安装件2的装配缝隙中进入密封罩4内。
[0059]
优选的，超声波换能器3与配合槽22过盈配合。
[0060]
在一些实施例中，安装件2上设有朝向密封罩4凸出的凸起部25，密封罩4上设有与凸起部25配合的凹槽部42。可以理解的是，采用凸起部25与凹槽部42的配合方式能够提升安装件2和密封罩4的连接稳定性和连接密封性，从而避免外部电磁干扰从密封罩4和凸起部25的连接缝隙进入密封罩4内。与此同时，凸起部25和凹槽部42的配合还可以作为密封罩4与安装件2预定位配合，有利于后续采用螺钉、销钉等连接件对二者进行连接。
[0061]
实施例：
[0062]
如图2-图3所示，本实施例的超声波测量模块包括管段1、安装件2、超声波换能器3、密封罩4和安装座5，管段1的侧壁上设有安装槽11，且安装槽11的相对两个侧壁上设有止抵台阶111。管段1的外壁上设有四个安装耳12，其中两个安装耳12位于同一侧且间隔分布。每个安装耳12内均设有一个第二固定件与安装件2连接。安装件2安装在管段1上且封闭安装槽11，安装件2上设有插接部23、止抵部24和凸起部25，插接部23插接在安装槽11内，止抵部24止抵在止抵台阶111上。安装件2上还设有两个配合槽22，配合槽22的底壁上设有管段1连通的连接通道21，配合槽22的底壁和管段1的轴线之间具有夹角。超声波换能器3为两个，每个超声波换能器3位于一个配合槽22内。安装座5设在密封罩4内，安装座5上设有两个限位凸起51和四个固定柱52，两个限位凸起51分别压接在两个超声波换能器3上，每个固定柱52内穿设有一个第一固定件与安装件2相连。密封罩4上设有出线孔41，出线孔41内设有电磁屏蔽密封件。密封罩4上设有与凸起部25配合的凹槽部42。密封罩4通过第三固定件连接安装件2上。第一固定件、第二固定件及第三固定件均为螺钉。
[0063]
本实施例的超声波测量模块的有益效果：
[0064]
第一：密封罩4和安装件2构成了电磁屏蔽结构，起到了屏蔽电磁干扰的功能，从而避免了外部电磁干扰对超声波测量模块的测量准确性和稳定性产生不良影响；
[0065]
第二：安装座5上设有限位凸起51，限位凸起51压接在超声波换能器3上，既能够保证超声波换能器3的稳定性，避免超声波换能器3晃动导致的测量误差，又能够避免电磁干扰从超声波换能器3与安装座5的安装缝隙进入密封罩4内；
[0066]
第三：结构简单，安装方便。
[0067]
本实用新型还公开了一种超声波测量表，包括壳体和前文的超声波测量模块，超声波测量模块设在壳体内部。由于具有前文所述的超声波测量模块，该超声波测量表具有较好地屏蔽电磁干扰的功能，保证了测量稳定性和精确性。
[0068]
在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0069]
以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。