一种超声水表、流量计、热量表结构及其组装方法与流程

本发明涉及一种超声水表、流量计、热量表结构及其组装方法，用于计量管道内液体流量，属于声学、传感器技术领域。

背景技术

目前，现有管段式超声水表、流量计、热量表通常由管段式超声传感器和测量主机组成，管段式超声传感器又包括超声换能器和测量管段体，测量管段体上设置换能器安装座，换能器安装在换能器安装座内。这种结构在实际生产及使用过程中存在以问题：对于安装现场某些表井，安装管道距离表井顶面较近，造成仪表安装后测量主机可能会与表井盖干涉，无法使用，详细情况可参照附图1。测量管段体按制作工艺分为两种结构：第一种结构由测量直管、换能器安装座、穿线管和转换器安装座焊接而成，参照附图2，换能器安装孔设置在测量直管壁上，与管段内孔联通；穿线管分别与换能器安装孔、转换器安装座联通；这种结构的主要缺点是：1、穿线管在运输及安装过程中易损坏，这将直接影响仪表的运行可靠性和整机密封性；2、该种生产方式工艺复杂、周期长，很难实现批量生产；第二种结构是将测量直管和换能器安装孔、穿线管、转换器安装座采用铸造形式一体铸出，或者是将测量直管和换能器安装孔、穿线管、转换器壳体一体铸出；这种结构的主要缺点是：1、成形工艺复杂、难度大，尤其是穿线管的成形工艺；2、受限于成形工艺特点，成形产品壁厚较厚，最终导致产品重量大、成本高；3、其成形工艺能源消耗量大，同时还会造成空气污染，不利于节能环保。

技术实现要素：

本发明目的是提供一种超声水表、流量计、热量表结构及其组装方法，结构简单、组装方便，制作过程节能环保，降低仪表整体高度，避免主机与井盖发生干涉，解决背景技术中存在的问题。

本发明的技术方案是：

一种超声水表、流量计、热量表结构，包含管段式超声传感器和测量主机，测量主机由测量主机壳及机芯组成；管段式超声传感器包含测量管段体和一对以上超声换能器，测量管段体上设有换能器安装座，超声换能器设置在换能器安装座内，其特别之处是：测量主机壳通过定位孔与定位柱匹配设置在测量管段体上。

所述定位柱数量为一个以上。

所述定位柱可以设置在测量管段体上，测量主机壳底部设有定位孔，测量主机壳通过定位孔与定位柱匹配设置在测量管段体上。

所述定位柱可以设置在测量主机壳底部，测量管段体上设有定位孔，测量主机壳通过定位孔与定位柱匹配设置在测量管段体上。

所述定位柱可以为空心结构，传感器线缆从定位柱的空心结构内穿过，传感器线缆一端与机芯连接，另一端与超声换能器连接。

所述定位柱可以为实心结构，传感器线缆从测量主机与测量管段体之间所形成的缝隙引至测量主机内。

所述定位柱垂直设置在测量管段体的换能器安装座表面。

所述测量管段体上设有固定螺栓，测量主机壳底部设有固定孔，固定螺栓穿过固定孔，通过固定螺母将测量主机壳固定在测量管段体上。

所述超声换能器、换能器安装座和定位柱数量相等，为一对以上，每个换能器安装座设有一个超声换能器，每个换能器安装座上垂直设有一个定位柱；固定螺栓位于多个定位柱中心。

本发明测量主机通过定位柱设置在测量管段体上，测量主机与测量管段体之间没有线缆保护管及转换器安装座等保护部件，可以降低测量仪表的整体高度。

所述测量管段体与换能器安装座为一体，可以是一体铸造成型，也可以是焊接、粘接成型。

所述测量主机壳为钣金加工成型，也可注塑或铸造成型。测量主机壳通过与测量管段体上所设置定位柱进行定位，然后依靠固定螺栓进行固定。

所述测量主机壳还可以整体包裹固定在测量管段体外侧，将换能器包裹在测量管段体和测量主机壳中间，然后通过设置在测量管体上的定位螺栓进行定位固定。所述测量主机壳可以是分为上下两部分与测量管段体固定，也可以分为左右两部分与测量管段体固定。

一种超声超声水表、流量计、热量表结构的组装方法，包含如下步骤：

管段式超声传感器的测量管段体上设有换能器安装座，将超声换能器安装在换能器安装座内；测量管段体上设有定位柱；所述定位柱为空心结构，将超声换能器的传感器线缆从定位柱的空心结构内穿过；

测量管段体上设有固定螺栓；超声换能器、换能器安装座和定位柱数量相等，为一对以上，每个换能器安装座设有一个超声换能器，每个换能器安装座上垂直设有一个定位柱；固定螺栓位于多个定位柱中心；

仪表的测量主机壳底部设有与定位柱相匹配、数量相等的定位孔；仪表的测量主机壳底部设有与固定螺栓相匹配的固定孔；

将测量主机壳放置在测量管段体上，测量主机壳通过定位孔与定位柱匹配设置在测量管段体上，对测量主机壳进行定位；固定螺栓穿过测量主机壳底部的固定孔，通过固定螺母将测量主机壳固定在测量管段体上。

所述测量主机包含测量主机壳和机芯，定位孔设置在测量主机壳体底部，定位柱穿出的传感器线缆与机芯连接。

固定孔设置在测量主机壳壳体的底部。

本发明简化了管段式超声水表、流量计、热量表整体结构，简化了生产加工工艺，降低了测量管段体加工难度和加工成本，提高了组装效率，从整体上降低高度，使管段式超声传感器结构更合理、更简单。

本发明的有益效果：由于简化了管段式超声水表、流量计、热量表整体结构，既解决了因原有技术方案中仪表组成部件多、整体仪表高度较高无法安装在安装管道距离表井顶面较近表井内的问题，又解决了原有技术中因穿线管、转换器安装座所带来的仪表结构复杂性，在降低测量管段体生产成本的同时还提高了生产效率；同时也更有利于节能环保，减小因测量管段体加工所带来的环境污染。

附图说明

图1是背景技术表井仪表安装干涉示意图；

图2是背景技术测量管段体结构示意图；

图3是本发明实施例一结构示意图；

图4是本发明实施例一装配结构示意图；

图5是本发明实施例一测量管段体结构示意图；

图6是本发明实施例二结构示意图；

图7是发明实施例仪表高度降低示意图；

图8为本发明实施例一测量主机底部示意图；

图中：表井1、井盖2、安装管路3、安装仪表4、测量管段体5、测量主机壳6、超声换能器7、换能器安装座8、穿线管9、转换器安装座10、定位柱11、固定螺栓12、传感器线缆13、定位孔14、固定孔15、机芯16。

具体实施方式

以下结合附图，通过实施例对本发明作进一步说明。

一种超声水表、流量计、热量表结构，包含管段式超声传感器和测量主机，测量主机由测量主机壳6及机芯16组成；管段式超声传感器包含测量管段体5和一对以上超声换能器7，测量管段体5上设有换能器安装座8，超声换能器7设置在换能器安装座8内，其特别之处是：测量主机壳6通过定位孔14与定位柱11匹配设置在测量管段体5上。

所述定位柱数量为一个以上。

所述定位柱11可以设置在测量管段体5上，测量主机壳6底部设有定位孔14，测量主机壳6通过定位孔14与定位柱11匹配设置在测量管段体5上。

所述定位柱可以设置在测量主机壳底部，测量管段体上设有定位孔，测量主机通过定位孔与定位柱匹配设置在测量管段体上。

所述定位柱11可以为空心结构，传感器线缆13从定位柱11的空心结构内穿过，传感器线缆13一端与机芯16连接，另一端与超声换能器7连接。

所述定位柱可以为实心结构，传感器线缆从测量主机壳与测量管段体之间所形成的缝隙引至测量主机内。

实施例一：

所述定位柱11垂直设置在测量管段体5的换能器安装座8表面。

所述测量管段体5上设有固定螺栓12，测量主机壳6底部设有固定孔15，固定螺栓12穿过固定孔15，通过固定螺母将测量主机壳6固定在测量管段体5上。

所述超声换能器7、换能器安装座8和定位柱11数量相等，为一对以上，每个换能器安装座8设有一个超声换能器7，每个换能器安装座8上垂直设有一个定位柱11；固定螺栓12位于多个定位柱11中心。

所述定位柱11可以设置在测量管段体5上，测量主机壳6底部设有定位孔14，测量主机壳6通过定位孔14与定位柱11匹配设置在测量管段体5上。

一种超声超声水表、流量计、热量表结构的组装方法，包含如下步骤：

管段式超声传感器的测量管段体5上设有换能器安装座8，将超声换能器7安装在换能器安装座8内；测量管段体5上设有定位柱11；所述定位柱11为空心结构，将超声换能器7的传感器线缆13从定位柱11的空心结构内穿过；

测量管段体5上设有固定螺栓12；超声换能器7、换能器安装座8和定位柱11数量相等，为一对以上，每个换能器安装座8设有一个超声换能器7，每个换能器安装座8上垂直设有一个定位柱11；固定螺栓12位于多个定位柱11中心；

仪表的测量主机壳6底部设有与定位柱11相匹配、数量相等的定位孔14；仪表的测量主机壳6底部设有与固定螺栓12相匹配的固定孔15；

将测量主机壳6放置在测量管段体5上，测量主机壳6通过定位孔14与定位柱11匹配设置在测量管段体5上，对测量主机壳6进行定位；固定螺栓12穿过测量主机壳6底部的固定孔15，通过固定螺母将测量主机壳6固定在测量管段体5上。

所述测量主机包含测量主机壳6和机芯16，定位孔设置在测量主机壳体6底部，定位柱11穿出的传感器线缆13与机芯16连接。

固定孔15设置在测量主机壳6壳体的底部。

实施例二：

所述测量主机壳6整体包裹固定在测量管段体5外侧，将超声换能器7包裹在测量管段体5和测量主机壳6中间，然后通过设置在测量管体5上的定位螺栓进行定位固定。