用于流量计的流动单元的制作方法

专利名称：用于流量计的流动单元的制作方法
技术领域：
本文所公开的主题涉及一种用于流量计的流动单元。
背景技术：
包括超声波流量计的流量计用于确定在不同尺寸和形状的管中流动的流体(例如，液体、气体等)的特性(例如，流速、压力、温度等)。对流体的这些特性的了解可使得能够确定流体的其它物理性质或特质。例如，在一些密闭输送应用中，流速可用于确定从卖方经由管输送至买方的流体(例如，油或气体)的体积，以确定交易的费用，其中该体积等于流速乘以管的截面面积。在采用通过时间流动计量的一种类型的超声波流量计中，一对或多对超声波换能器可安装在流动单元中或在流动单元上，其中各对均可包含置于彼此的上游和下游的换能器，从而在它们之间在穿过管的特定弦位置处形成超声波路径。图1示出了现有的流动单元，其具有总共四个超声波路径，超声波路径由四对上游换能器组件和下游换能器组件(即，总共八个换能器组件，每个超声波路径对应两个)形成。各个换能器在被激励时，将超声波信号(例如，声波)沿超声波路径传递通过流动的流体，该信号通过另一个换能器接收和检测。在特定弦位置处的沿超声波路径的平均的流体路径速度可根据如下项之间的差异来确定(i)超声波信号沿超声波路径逆向于流体流动方向从下游换能器向上游行进至上游换能器的通过时间与(ii)超声波信号沿超声波路径随流体流动方向从上游换能器向下游行进至下游换能器的通过时间。在如图1中所示的现有的流动单元构造中,将管口(nozzle)焊接到流动单元的管上，从而形成用于安装换能器组件的端口。如果对应的成对换能器组件未适当地对准，或者如果由对应的成对换能器组件形成的超声波路径未精确地置于所期望的弦位置处，则可具有显著机械公差的该焊接过程可导致不准确的流速测量。为了对使用焊接管口的流动单元提供换能器组件和弦位置更精确的对准，可通过加工锻造的材料块来制成其它流动单元，以形成流动单元和用于换能器组件的传感器端口。尽管该加工过程可改善准确度，但该过程可为耗时且昂贵的。另外，如可在图1中所看到的那样，在现有的流动单元构造中，换能器组件可延伸成远超过流动单元的凸缘的直径和流动单元的凸缘到凸缘的距离，且通过流动单元外部的线缆连接到流量计上。定位在外部的换能器组件和相关线缆的存在例如增加了尺寸、成本、复杂性、维护、检验和用于流动单元安装所需的时间、需要附加的配件、导管和流动单元外部的接线盒。该构造还限制了换能器组件的数目和可安装在流动单元上的一个位置处的用于换能器的传感器端口的数目。例如，如图1中所示，为了提供四个超声波路径(其需要在四个弦位置处的对应的四对换能器组件)，由于四个换能器组件不可安装在流动单元上的一个位置处(即，将不会以垂直叠层配合)，故用于第一组的两对换能器组件的传感器端口定位成在第一平面中彼此相对，而用于第二组两对换能器组件的传感器端口定位成在与第一平面相交的第二平面中彼此相对。该互相交叉的构型导致了在流动单元的相同侧上具有在第二组的两对换能器组件中的两个换能器组件的下游传感器端口的上游的第一组的两对换能器组件中的换能器组件的上游传感器端口(反之亦然)。这些上游传感器端口和换能器组件的存在可导致端口效应，端口效应可影响通过下游换能器组件测量的流速的准确度。此外，由于流动单元通常安装在危险地点(例如，精炼厂、化工厂，等)，故外部排布的线缆、接线盒、配件、盖等需要针对在危险地点使用而进行评价，其中零件和最终的装置遵守此类危险地点的当地要求。由于危险地点的要求在全世界是有差异的(例如，一些管辖地区允许铠装电缆，一些需要刚性导管，一些允许柔性导管，等)，故一些流动单元和流量计可需要若干不同的构型和不同的零件，这取决于设备安装的地点，以遵守安装在危险地点中的当地要求。例如，对于具有加工的传感器端口的由锻造材料块加工成的流动单元，单个盖可用于密封邻近的传感器端口。由于盖的尺寸将取决于传感器端口的数目和流动单元的直径而有差异(例如，用于10英寸(25.4cm)直径的流动单元的用于邻近传感器端口的盖将小于用于36英寸(91.44cm)直径的流动单元的邻近传感器端口的盖)，故需要若干不同的盖来用于各种尺寸的流动单元，且必须检验各个盖以用于在危险地点使用。上文的论述是仅为了一般背景信息而提供，且并非旨在用作有助于确定要求保护的主题的范围。

发明内容
公开了一种包括传感器本体的流动单元，该传感器本体具有内部线缆通道，该内部线缆通道用于从传感器端口排布线缆以与流量计通信。在该流动单元的一些公开的实施例的实践中可实现的优点在于更准确的测量。在消除了传感器组件与流量计之间的外部线缆的该流动单元的一些公开的实施例的实践中可实现的另一个优点在于减少了尺寸、成本、复杂性、维护、检验和流动单元安装所需的时间。消除外部线缆还可允许具有最少数目的附件或相关构件的一致的流动单元，其将需要遵守各种危险地点的要求和标准，使其更容易通过世界范围的检验。在一个实施例中，公开了一种用于多个传感器组件的流动单元，传感器组件用于与用于测量流体的特性的流量计通信。该流动单元包括传感器本体；延伸通过传感器本体的传感器本体开孔；从流动单元的第一侧上的传感器本体开孔向外延伸的第一传感器本体四分部(quadrant);从流动单元的第二侧上的传感器本体开孔向外延伸的第二传感器本体四分部，其中第二侧与第一侧相对，以及其中第一传感器本体四分部和第二传感器本体四分部与彼此对准且沿与传感器本体开孔相交的第一平面延伸；在第一平面中延伸通过第一传感器本体四分部的第一组多个传感器端口 ；在第一平面中延伸通过第二传感器本体四分部的第二组多个传感器端口，其中第一组多个传感器端口和第二组多个传感器端口提供从流动单元的外部至传感器本体开孔的开口，传感器组件可插入该开口中；在第一传感器本体四分部内至少从第一组多个传感器端口在内部延伸至流动单元的外部上的第一接近(access)端口的第一线缆通道；以及在第二传感器本体四分部内至少从第二组多个传感器端口在内部延伸至流动单元的外部上的第二接近端口的第二线缆通道，其中第一线缆通道和第二线缆通道提供了从传感器端口的开口，线缆在该开口中在内部排布在流动单元内以与流量计通信。
在另一个实施例中，该流动单元包括传感器本体；延伸通过传感器本体的传感器本体开孔；从在流动单元的第一侧上的传感器本体开孔向外延伸的第一传感器本体四分部，其中第一传感器本体四分部与传感器本体开孔相交；在第一平面中延伸通过第一传感器本体四分部的第一组多个传感器端口，其中第一组多个传感器端口提供从流动单元的外部至传感器本体开孔的开口，可将传感器组件插入该开口中；以及在第一传感器本体四分部内至少从第一组多个传感器端口在内部延伸至在流动单元的外部上的第一接近端口的第一线缆通道，其中第一线缆通道提供从传感器端口的开口，线缆在该开口中在内部排布在流动单元内以与流量计通信。本发明的简述仅旨在提供根据一个或多个示范性实施例的本文所公开的主题的简要概述，且并非用作阐明权利要求或限定或限制本发明的范围的纲要，本发明的范围仅由所附权利要求限定。提供的该简述用以以简化的形式介绍概念的示范性选择，其将在下文的详细说明中进一步描述。该简述并非旨在识别要求保护的主题的关键特征或基本特征，其也不旨在用作有助于确定要求保护的主题的范围。要求保护的主题不限于解决背景中所述的任何缺点或所有缺点的实施方式。


所以可理解本发明的特征的方式为，可通过参照某些实施例来详细说明本发明，附图中示出了一些实施例。然而，应当注意的是，附图仅示出了本发明的某些实施例，且因此不应被看作是限制了其范围，因为本发明的范围涵盖其它同样有效的实施例。附图不必按比例，重点大体上在于示出本发明的某些实施例的特征。在附图中，相同的数字用于指示贯穿各种视图的相同的部分。因此，为了进一步理解本发明，可对结合附图阅读的以下详细说明进行参照，在附图中
图1为现有技术的流动单元的透视 图2为示例性流动单元的第一侧的透视 图3为示例性流动单元的第二侧的透视 图4为示例性流动单元的第一侧的侧视 图5为示例性流动单元的第二侧的侧视 图6为示例性流动单元的顶侧的顶视 图7为示例性流动单元的底侧的底视 图8为示例性流动单元的第一端的端视 图9为示例性流动单元的第二端的端视 图10为通过示例性流动单元的截面图，其示出示例性线缆通道和传感器端口 ；
图11为通过示例性流动单元的截面图，其示出示例性线缆通道和传感器端口 ；
图12为可安装在示例性流动单元中的示例性换能器组件的分解视 图13为示例性全开孔(full bore)流动单元的第一凸缘和第一凸缘颈部的截面图；以
及
图14为用于减小开孔的流动单元的示例性凸缘和凸缘颈部的截面图。部件列表
10第一侧(流动单元)20第二侧(流动单元)
30顶侧(流动单元)
40底侧(流动单元)
50第一端(流动单元)
60第二端(流动单元)
70第一平面
80第二平面
100流动单元
102顶部流动方向箭头
104底部流动方向箭头
106流量计线缆腔体
110第一凸缘
112第一凸缘颈部
114第一凸缘开孔
120第二凸缘
122第二凸缘颈部
124第二凸缘开孔
130传感器本体
134传感器本体开孔
140第一传感器本体四分部
141第一弦上游传感器端口
142第二弦上游传感器端口
143第三弦上游传感器端口
144第四弦上游传感器端口
148堵塞件
150第二传感器本体四分部
151第一弦下游传感器端口
152第二弦下游传感器端口
153第三弦下游传感器端口
154第四弦下游传感器端口
160第三传感器本体四分部
170第四传感器本体四分部
180第一四分部线缆通道
186第一四分部线缆通道第一接近端口
188第一四分部线缆通道第二接近端口
181第一弦上游传感器端口线缆窗口
182第二弦上游传感器端口线缆窗口
183第三弦上游传感器端口线缆窗口
184第四弦上游传感器端口线缆窗口 190第二四分部线缆通道
196第二四分部线缆通道第一接近端口
198第二四分部线缆通道第二接近端口
200换能器组件
202换能器保持螺母
204换能器
206插入件
207 缓冲部(buffer)
208插入件保持螺母 210插入O形环 310第一凸缘 312第一凸缘颈部 314第一凸缘开孔。
具体实施例方式图2至图9提供了示例性流动单元100的若干视图，包括流动单元100的第一侧10(图2和图4)、第二侧20(图3和图5)、顶侧30 (图6)、底侧40 (图7)、第一端50 (图8)和第二端60 (图9)的视图。示例性流动单元100包括在流动单元100的第一端50 (或下游端)处的第一凸缘110，以及在流动单元100的第二端60 (或上游端)处的第二凸缘120。流动单元100的顶侧30上的第一流动方向箭头102和流动单元100的底侧40上的第二流动方向箭头104示出了待测量的流体将在流动单元100中移动的方向。第一凸缘颈部112将第一凸缘110连接到传感器本体130的第一端上，而第二凸缘颈部122将第二凸缘120连接到传感器本体130的第二端上，传感器本体130置于两个凸缘110、120和凸缘颈部112、122之间。第一凸缘110和第二凸缘120可连接到运送待测量的流体(例如，在精炼厂、化工厂等中)的系统的管上。第一凸缘开孔114延伸通过第一凸缘110和第一凸缘颈部112，而第二凸缘开孔124延伸通过第二凸缘120和第二凸缘颈部122。传感器本体开孔134延伸通过传感器本体130。待测量的流体流动通过流动单元的第一凸缘开孔114、传感器本体开孔134和第二凸缘开孔124。在一个实施例中，传感器本体130可包括在流动单元100的顶侧30上的流量计线缆腔体106。可将流量计安装在流动单元100上的流量计线缆腔体106上，或可将流量计定位成远离流动单元100。如将描述的那样，流量计线缆腔体106可接收来自于传感器组件的线缆，线缆排布在传感器本体130内以与流量计通信。尽管将流动单元100的示例性实施例描述为与超声波流量计和换能器组件一起使用，但将理解的是，在其它实施例中其它流量计和传感器组件可与流动单元100 —起使用。传感器本体130可包括从传感器本体开孔134向外延伸的四个传感器本体四分部
140、150、160、170。在示例性流动单元100中，第一传感器本体四分部140从流动单元100的第一侧10上的传感器本体开孔134向外延伸，而第二传感器本体四分部150从流动单元100的第二侧20上的传感器本体开孔134向外延伸，其中第二侧20与第一侧10相对。第一传感器本体四分部140和第二传感器本体四分部150彼此对准，且在与传感器本体开孔134相交的第一平面70中延伸(见图7)。在示例性流动单元100中，第三传感器本体四分部160从在流动单元100的第一侧10上的传感器本体开孔134向外延伸，而第四传感器本体四分部170从流动单元100的第二侧20上的传感器本体开孔134向外延伸。第三传感器本体四分部160和第四传感器本体四分部170彼此对准，且在与传感器本体开孔134和第一平面70相交的第二平面80中延伸(见图7)。在其它实施例中，传感器本体130可仅包括单对传感器本体四分部(例如，仅第一传感器本体四分部140和第二传感器本体四分部150)。在例如超声波信号配置成从管的相对侧反射回且由管的相同侧上的换能器组件接收的另一个实施例中，传感器本体130可仅包括在管的相同侧上的单对传感器本体四分部(例如，仅第一传感器本体四分部140和第三传感器本体四分部160)。在一个实施例中，第一平面70和第二平面80以对角方式以及成45度角与传感器本体开孔130相交。将会理解的是，可在其它实施例中由流动单元100提供其它相交角，包括非对角相交。示例性流动单元100的第一传感器本体四分部140和第二传感器本体四分部150均包括四个传感器端口，传感器组件(例如，换能器组件、压力传感器组件、温度传感器组件等)可安装在端口中。在一个实施例中，换能器组件可安装成在穿过传感器本体开孔134的四个弦位置处形成四个超声波路径。在一个实施例中，第一传感器本体四分部140包括在第一平面70中延伸通过第一传感器本体四分部140的四个上游传感器端口 141、142、
143、144，而第二传感器本体四分部150包括在第一平面70中延伸通过第二传感器本体四分部150的四个下游传感器端口 151、152、153、154。各个传感器端口 141、142、143、144、
151、152、153、154均提供从流动单元100的外部至传感器本体开孔134的开口，传感器组件可安装在该开口中。为了在穿过传感器本体开孔134的四个弦位置处形成四个超声波路径，第一弦上游传感器端口 141与第一弦下游传感器端口 151对准，第二弦上游传感器端口 142与第二弦下游传感器端口 152对准，第三弦上游传感器端口 143与第三弦下游传感器端口 153对准，且第四弦上游传感器端口 144与第四弦下游传感器端口 154对准。在示例性流动单元100中，没有在第三传感器本体四分部160或第四传感器本体四分部170中所示的传感器端口，如果存在对四个以上的超声波路径和四个弦位置的需要时，才使用这些传感器端口。将会理解的是，虽然示例性实施例包括在四个弦位置处的四个超声波路径，但其它实施例可包含从一个超声波路径和弦位置至高达八个超声波路径和弦位置(例如，在所有四个传感器本体四分部140、150、160、170可包括四个传感器端口的情况下)或更多，这取决于特定流量计应用。图10和图11为通过示例性流动单元100的第一传感器本体四分部140和第二传感器本体四分部150的截面图(见图6)，其示出了用于将线缆从上游传感器端口 141、
142、143、144和下游传感器端口 151、152、153、154排布至流量计线缆腔体106以与流量计通信的示例性第一四分部线缆通道180和示例性第二四分部线缆通道190。线缆通道180、190可通过钻入流动单元100中来形成且提供了从传感器端口 141、142、143、144、151、152、153、154的开口，其中将线缆在内部排布在流动单元100内的开口中以与流量计通信。为了提供至线缆通道180、190中的线缆的通路，各个线缆通道180、190均可具有多个接近端口。示例性第一四分部线缆通道180可在流动单元100的第一传感器本体四分部140内从在流动单元100的底侧40上的第一接近端口 186在内部延伸至在流动单元的顶侧30上的流量计线缆腔体106中的第二接近端口 188。同样，示例性第二四分部线缆通道190可在流动单元100的第一传感器本体四分部140内从在流动单元100的底侧40上的第一接近端口196在内部延伸至在流动单元的顶侧30上的流量计线缆腔体106中的第二接近端口 198。在其它实施例中，线缆通道180、190可至少从传感器端口 141、142、143、144、151、152、153、154延伸至流量计线缆腔体106，但并未延伸至流量计100的底部。如在图10和图11中所示，第一四分部线缆通道180的至少一部分邻近各个上游传感器端口 141、142、143、144延伸，上游传感器端口各包括传感器端口线缆窗口 181、182、183、184，窗口提供从上游传感器端口 141、142、143、144至第一四分部线缆通道180的开口，其中可将来自于传感器端口 141、142、143、144中的传感器组件的线缆在流动单元100内在内部排布在该开口中，以经由第一四分部线缆通道180与流量计通信。例如，第一弦上游传感器端口线缆窗口 181将第一弦上游传感器端口 141连接到第一四分部线缆通道180上，第二弦上游传感器端口线缆窗口 182将第二弦上游传感器端口 142连接到第一四分部线缆通道180上，第三弦上游传感器端口线缆窗口 183将第三弦上游传感器端口 143连接到第一四分部线缆通道180上，且第四弦上游传感器端口线缆窗口 184将第二弦上游传感器端口 144连接到第一四分部线缆通道180上。尽管在示例性实施例中，第一四分部线缆通道180和第二四分部线缆通道190各包括处于特定定向的两个分段和两个接近端口，但将理解的是，可使用具有更多或更少的分段和接近端口和具有不同定向的其它线缆通道构型。此外，尽管示例性实施例不包括用于第三传感器本体四分部160或第四传感器本体四分部170的传感器端口或线缆通道，但将理解，如果在这些四分部中需要传感器端口，则可如所公开的对第一传感器本体四分部140和第二传感器本体四分部150那样提供线缆通道。如可从示例性流动单元100与图1中的现有技术流动单元的比较所看出的那样，将来自于传感器端口 141、142、143、144、151、152、153、154的线缆在内部排布在流动单元100的线缆通道180、190内消除了对流动单元100外部的许多附加接线盒、导管和配件的需要，这减少了尺寸、成本、复杂性、维护和流动单元100安装所需的时间。消除这些外部构件还允许在流动单元100上的单个位置处的更多传感器端口和弦位置。例如，尽管图1中所示的现有技术流动单元可仅容许单个位置处最多两个换能器组件和弦，但示例性流动单元100可容许单个位置处的至少四个传感器端口和弦。当需要四个超声波路径时，这消除了对互相交叉的构型的需要和相关的端口效应，从而提高了流速测量的准确度。消除这些外部构件(例如，接线盒、导管、配件等)还消除了对于获得这些外部构件符合在危险地点安装的当地要求的检验的需求。由于取决于流动单元100将安装在哪个管辖区而这些要求极大不同，且需要不同的设计，从而消除该检验问题减少了所需的设计和部件的数目，且简化了安装过程。示例性流动单元100可具有单个设计，而不是具有遵守各个不同类的当地要求的不同设计，该单个设计遵守危险地点的所有不同当地要求，且因此可通过世界范围的或通用的检验。图12为示例性换能器组件200的分解视图，该换能器组件200可安装在示例性流动单元100的任何传感器端口 141、142、143、144、151、152、153、154中。换能器组件200可包括插入件206，插入件206具有在插入件206的外部上的一个或多个0形环210，以提供在换能器组件200的外部与传感器本体端口(例如，第一弦上游传感器端口 141)之间的密封。换能器204置于插入件206的内侧，且可通过换能器保持螺母202保持就位，可将换能器保持螺母202拧入插入件206的内部中。可将插入件保持螺母208拧入第一弦上游传感器端口 141的内部中以将插入件206保持就位。换能器204可通过在插入件206上的缓冲部207来传递和接收往返于待测量的流体的超声波信号。如图11中所示,示例性流动单元100的所有传感器端口 141、142、143、144、151、152、153、154都定形为以便收纳示例性换能器组件200，从而允许相同的换能器组件200在任何传感器端口 141、142、143、144、151、152、153、154中互换地使用，从而提供了较大的灵活性和维护的简便性。示例性流动单元100的传感器端口 141、142、143、144、151、152、153、154还定形成将换能器组件200收纳和放置在传感器端口 141、142、143、144、151、152、153、154中的预定位置处。例如，给定示例性换能器组件200的阶梯外部和传感器端口 141、142、
143、144、151、152、153、154的匹配的阶梯内部，则可预先确定换能器204和缓冲部207的安装位置，从而避免了在安装或使用不同长度的换能器组件期间在现场调整的需要，安装或使用不同长度的换能器组件将取决于换能器组件用于哪根弦。使用这些较小直径的传感器端口 141、142、143、144、151、152、153、154和换能器组件200可减小流动单元内产生的端口效应，且提高了流速测量的准确度。将会理解的是，示例性流动单元100中可使用一定数目的不同类型的传感器组件和换能器组件200以及对应地定形的传感器端口 141、142、143、
144、151、152、153、154，包括不使用插入件的传感器组件。回到图12且参看图2至图9，堵塞件148可用于密封传感器端口 141、142、143、
144、151、152、153、154。在一个实施例中，可将堵塞件148插入(例如，拧入)传感器端口141、142、143、144、151、152、153、154中以密封在示例性流动单元100中的那些开口。通过使用用于各个传感器端口 141、142、143、144、151、152、153、154的独立堵塞件148(而非用于在第一传感器本体四分部140中的所有上游传感器端口 141、142、143、144的单个盖或用于在第二传感器本体四分部150中的所有下游传感器端口 151、152、153、154的单个盖)，可提供单个尺寸的堵塞件148以用于密封在多种不同尺寸的流动单元100上的传感器端口。例如，与可用在36英寸(91. 44cm)直径的流动单元100上的堵塞件相同的堵塞件148可用于密封在10英寸(25.4cm)直径的流动单元100上的传感器端口 141、142、143、144、151、
152、153、154，从而提供较大的灵活性和一致性。减少密封这些开口所需的装置的数目还减少了如所述的在危险地点中安装所需的检验。同样，还可将堵塞件(与用于传感器端口
141、142、143、144、151、152、153、154的堵塞件148的尺寸相同或不同)插入(例如，拧入)和密封线缆通道接近端口 186、188、196、198。在一个实施例中，流动单元100由铸造工艺制成，从而消除了所有焊接。例如，在铸造的流动单元100中，第一凸缘110和第二凸缘120未焊接到传感器本体130上。可用于流动单元100的示例性材料包括不锈钢和碳钢。相比于由锻造材料块加工传感器本体130，铸造工艺较为便宜且较不耗时。图13为示例性流动单元100的第一凸缘110和第一凸缘颈部112的截面图(见图6)，示出了处于全开孔构型的第一凸缘开孔114和传感器本体开孔134，其中第一凸缘开孔114和传感器本体开孔134为相同或大致相同的直径(例如，大约6英寸(15.24cm))。将理解的是，示例性流动单元100可具有从小到4英寸(10. 16cm)至大到36英寸(91. 44cm)或更高的范围的直径。如可从图13中可见的，第一凸缘开孔114的直径可需要略微大于传感器本体开孔134的直径，以便与流动单元100所连接到的管的内径无缝地匹配。例如，如果管(例如，40号(schedule))使用较薄的壁且具有较大的内径，则第一凸缘开孔114将比如果管(例如，80号)使用厚壁且具有较小的内径更大(例如，0.3英寸(0.762cm))。当第一凸缘开孔114的直径大于传感器本体开孔134的直径时，第一凸缘开孔114可从凸缘110至传感器本体130逐渐减小。在一些实施例中(例如，当使用80号时)，第一凸缘开孔114的直径和传感器本体开孔134的直径可相同。如果期望对特定的流动单元直径而使用单个铸件，则可将第一凸缘开孔114铸造成直径等于可遇到的最小内径的管，且然后如果较大内径的管需要较大的直径则继续加工(machined down) 0尽管装置之间的第一凸缘开孔114不同，但传感器本体130 (及其构件)的大小和传感器本体开孔134的大小可对于特定流动单元直径的所有装置都保持相同，从而提供了 一致性。图14为第一凸缘310和第一凸缘颈部312的截面图，示出了处于减小开孔构型的第一凸缘开孔314和传感器本体开孔134，其中第一凸缘开孔314具有比传感器本体开孔134显著更大的直径。例如，在旨在为了更准确的流量计测量而改善流动特性的示例性减小开孔构型中，第一凸缘开孔314的直径(大致8英寸(20. 32cm))可大于传感器本体开孔134的直径(大致6英寸(15.24cm))。不管全开孔构型(图13)还是减小开孔构型(14)用于特定流动单元直径，传感器本体130 (及其构件)的大小和传感器本体开孔134的大小都可对特定流动单元直径的所有装置保持相同，其中凸缘取决于装置而不同，从而提供了一致性。本书面说明使用了包括最佳模式的实例来公开本发明，且还使本领域技术人员能够实践本发明，包括制备和使用任何装置或系统，以及执行任何合并的方法。本发明的可专利范围由权利要求限定，且可包括本领域技术人员所想出的其它实例。如果这些其它实例具有并非不同于权利要求的字面语言的结构元件，或者如果这些其它实例包括与权利要求的字面语言无实质差异的等同结构元件，则这些实例预期在权利要求的范围内。
权利要求
1.一种用于多个传感器组件的流动单元，所述传感器组件与用于测量流体的特性的流量计通信，所述流动单元包括 传感器本体； 传感器本体开孔，其延伸通过所述传感器本体； 第一传感器本体四分部，其从在所述流动单元的第一侧上的传感器本体开孔向外延伸； 第二传感器本体四分部，其从在所述流动单元的第二侧上的传感器本体开孔向外延伸，其中，所述第二侧与所述第一侧相对，以及其中，所述第一传感器本体四分部和所述第二传感器本体四分部彼此对准且在与所述传感器本体开孔相交的第一平面中延伸； 第一组多个传感器端口，其在所述第一平面中延伸通过所述第一传感器本体四分部；第二组多个传感器端口，其在所述第一平面中延伸通过所述第二传感器本体四分部，其中，所述第一组多个传感器端口和所述第二组多个传感器端口提供从所述流动单元的外部至所述传感器本体开孔的开口，传感器组件可插入所述开口中； 第一线缆通道，其在所述第一传感器本体四分部内至少从所述第一组多个传感器端口在内部延伸至在所述流动单元的外部上的第一接近端口；以及 第二线缆通道，其在所述第二传感器本体四分部内至少从所述第二组多个传感器端口在内部延伸至在所述流动单元的外部上的第二接近端口，其中，所述第一线缆通道和所述第二线缆通道提供从所述传感器端口的开口，所述线缆在所述开口在内部排布在所述流动单元内中，以与所述流量计通信。
2.根据权利要求1所述的流动单元，其特征在于，还包括 第三传感器本体四分部，其从在所述流动单元的第一侧上的传感器本体开孔向外延伸；以及 第四传感器本体四分部，其从在所述流动单元的第二侧上的传感器本体开孔向外延伸，以及其中，所述第三传感器本体四分部和所述第四传感器本体四分部彼此对准且在与所述传感器本体开孔和所述第一平面相交的第二平面中延伸。
3.根据权利要求2所述的流动单元，其特征在于，还包括 第三组多个传感器端口，其在所述第二平面中延伸通过所述第三传感器本体四分部；第四组多个传感器端口，其在所述第二平面中延伸通过所述第四传感器本体四分部，其中，所述第三组多个传感器端口和所述第四组多个传感器端口提供从所述流动单元的外部至所述传感器本体开孔的开口，传感器组件可插入所述开口中； 第三线缆通道，其在所述第三传感器本体四分部内至少从所述第三组多个传感器端口在内部延伸至在所述流动单元的外部上的第三接近端口 ；以及 第四线缆通道，其在所述第四传感器本体四分部内至少从所述第四组多个传感器端口在内部延伸至在所述流动单元的外部上的第四接近端口，其中，所述第三线缆通道和所述第四线缆通道提供从所述传感器端口的开口，所述线缆在所述开口中在内部排布在所述流动单元内，以与所述流量计通信。
4.根据权利要求1所述的流动单元，其特征在于，所述第一组多个传感器端口还包括提供从所述第一组多个传感器端口至所述第一线缆通道的开口的第一组多个线缆窗口。
5.根据权利要求1所述的流动单元，其特征在于，所述第一组多个传感器端口包括在所述第一平面中延伸通过所述第一传感器本体四分部的四个传感器端口 ；以及 所述第二组多个传感器端口包括在所述第一平面中延伸通过所述第二传感器本体四分部的四个传感器端口。
6.根据权利要求1所述的流动单元，其特征在于，还包括堵塞件，所述堵塞件插入在所述第一平面中延伸通过所述第一传感器本体四分部的第一组多个传感器端口中的至少一个传感器端口，以密封所述传感器端口。
7.根据权利要求1所述的流动单元，其特征在于，所述第一线缆通道从在所述流动单元的外部的底侧上的底部接近端口延伸至所述第一接近端口。
8.根据权利要求7所述的流动单元，其特征在于，还包括插入所述底部接近端口以密封所述第一线缆通道的堵塞件。
9.根据权利要求1所述的流动单元，其特征在于，所述第一组多个传感器端口定形为收纳所述传感器组件且将所述传感器组件放置于所述传感器端口中的预定位置处。
10.根据权利要求1所述的流动单元，其特征在于，所述传感器组件为换能器组件。
11.根据权利要求1所述的流动单元，其特征在于，所述流量计为超声波流量计。
12.根据权利要求1所述的流动单元，其特征在于，还包括 在所述流动单元的第一端处的第一凸缘和在所述流动单元的第二端上的第二凸缘；以及 将所述第一凸缘连接到所述传感器本体的第一端的第一凸缘颈部和将所述第二凸缘连接到所述传感器本体的第二端上的第二凸缘颈部。
13.根据权利要求12所述的流动单元，其特征在于，还包括延伸通过所述第一凸缘和所述第一凸缘颈部的第一凸缘开孔，其中，所述第一凸缘开孔的直径与所述传感器本体开孔的直径大致相同。
14.根据权利要求12所述的流动单元，其特征在于，还包括延伸通过所述第一凸缘和所述第一凸缘颈部的第一凸缘开孔，其中，所述第一凸缘开孔的直径大致大于所述传感器本体开孔的直径。
15.根据权利要求1所述的流动单元，其特征在于，所述流动单元通过铸造制成。
16.一种用于多个传感器组件的流动单元，所述传感器组件与用于测量流体的特性的流量计通信，所述流动单元包括 传感器本体； 传感器本体开孔，其延伸通过所述传感器本体； 第一传感器本体四分部，其从在所述流动单元的第一侧上的传感器本体开孔向外延伸，其中，所述第一传感器本体四分部与所述传感器本体开孔相交； 第一组多个传感器端口，其在所述第一平面中延伸通过所述第一传感器本体四分部，其中，所述第一组多个传感器端口提供从所述流动单元的外部至所述传感器本体开孔的开口，传感器组件可插入所述开口中；以及 第一线缆通道，其在所述第一传感器本体四分部内至少从所述第一组多个传感器端口在内部延伸至在所述流动单元的外部上的第一接近端口，其中，所述第一线缆通道提供从所述传感器端口的开口，所述线缆在所述开口中在内部排布在所述流动单元内，以与所述流量计通信。
17.根据权利要求16所述的流动单元，其特征在于，所述第一组多个传感器端口还包括提供从所述第一组多个传感器端口至所述第一线缆通道的开口的第一组多个线缆窗口。
18.根据权利要求16所述的流动单元，其特征在于，还包括堵塞件，所述堵塞件插入在所述第一平面中延伸通过所述第一传感器本体四分部的第一组多个传感器端口中的至少一个传感器端口，以密封所述传感器端口。
19.根据权利要求16所述的流动单元，其特征在于，所述第一线缆通道从在所述流动单元的外部的底侧上的底部接近端口延伸至所述第一接近端口。
20.根据权利要求19所述的流动单元，其特征在于，还包括插入所述底部接近端口以密封所述第一线缆通道的堵塞件。
全文摘要
本发明涉及一种用于流量计的流动单元。更具体而言，公开了一种流动单元，其包括具有内部线缆通道的传感器本体，线缆通道用于从传感器端口排布线缆以与流量计通信。
文档编号G01F15/00GK103063263SQ20121040961
公开日2013年4月24日 申请日期2012年10月24日 优先权日2011年10月24日
发明者B.E.麦唐纳, M.巴苏尔科夫 申请人:通用电气公司