一种超声波计量装置的制作方法

1.本实用新型属于燃气计量设备技术领域，具体涉及一种超声波计量装置。


背景技术：

2.天然气作为一种清洁、高效的优质的能源成为国内能源结构的首选。随着天然气的广泛使用，作为城市天然气用户贸易计量所使用的燃气表，如何能实现公平计量尤其重要。
3.现有市场上的燃气表有多种类型，比如机械式、电子式、传统膜式表及全电子超声波燃气表，各种流量计的准确度及使用范围也在不断提高。近几年来超声波燃气表由于其先进技术、易智能化优点，发展势头强劲。
4.超声波燃气表属于速度式流量计的一种，对测量管道内的流畅影响比较敏感，流畅的影响会直接影响到超声波燃气表的计量准确性。
5.现有结构的超声波燃气表，为了安装和定位整流部，一般采用本体部的下壁部上开设有插槽，对应的在整流部与本体部的下壁部抵接的下端面上设置多个与插槽相配合的凸起，通过将整流部由上而下插入到流道内并通过凸起插入插槽内进行定位。上述的整流部采用由上而下插入本体部内，对于安装要求尺寸精度高，不易于安装定位。


技术实现要素：

6.本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术中的超声波燃气表的整流部由上而下插入到本体部内，对安装精度要求高且不便于安装定位的技术问题，从而提供一种适于由流体出口方向朝向流体进口方向安装整流部的超声波计量装置。
7.为此，本实用新型的目的在于提供一种超声波计量装置，包括供流体通过的本体部和插入所述本体部的多个整流部；所述本体部沿所述流体的流动方向设置有流体进口和流体出口；所述整流部位于所述进口和所述出口之间的流道内；垂直于所述流体的流动方向上，所述本体部包括上壁部和下壁部，在所述下壁部设有第一槽部和第二槽部，所述第一槽部位于所述流体进口侧，所述第二槽部位于所述流体出口侧，所述上壁部设有导向槽部；
8.所述整流部包括抵接所述上壁部的上端面和抵接所述下壁部的下端面，所述下端面包括第一凸部和第二凸部，所述上端面设有第三凸部，所述第一凸部与所述第一槽部相配合，所述第二凸部与所述第二槽部相配合且所述第三凸部与所述导向槽部相配合以使所述整流部固定于所述本体部内。
9.可选的，所述的超声波计量装置，所述导向槽部包括第三槽部和第四槽部，所述第三槽部位于所述上壁部的中间侧，所述第四槽部位于所述流体出口侧，所述整流部在所述第三槽部和所述第四槽部内移动，至少部分所述第四槽部与所述第三凸部相配合，以使所述整流部固定于所述流道内。
10.可选的，所述的超声波计量装置，在流体流动方向上，所述第一槽部的长度大于或者等于所述第一凸部的长度，所述第四槽部的长度大于或者等于所述第三凸部的长度，所
述第二槽部的长度大于或者等于第二凸部的长度。
11.可选的，所述的超声波计量装置，所述上壁部设有导向定位部，所述整流部一侧设有定位配合部，所述定位配合部与所述导向定位部相抵接配合，以使所述整流部与所述本体部装配到位。
12.可选的，所述的超声波计量装置，所述导向定位部包括靠近所述流体出口设置的导向部和靠近流体进口且朝向设有所述第一槽部的下壁部凸出延伸的定位部，所述定位配合部适于先抵接在所述导向部上并经由所述导向部到达并抵接在所述定位部；
13.在所述定位配合部抵接在所述定位部时，所述第一凸部适于卡入所述第一槽部，所述第二凸部适于卡入所述第二槽部且所述第三凸部适于卡入所述导向槽部。
14.可选的，所述的超声波计量装置，所述定位配合部为斜角，所述导向部为与所述斜角相匹配的倾斜面，所述定位部为与所述斜角相匹配的斜角结构；或
15.所述定位配合部为直角，所述导向部为与所述直角相匹配的竖直平面，所述定位部为与所述直角相匹配的直角结构。
16.可选的，所述的超声波计量装置，所述定位配合部为圆弧面，所述导向定位部为与所述圆角相匹配的圆弧面。
17.可选的，所述的超声波计量装置，所述导向部与所述定位部之间设有平行于流体流动方向的平面，在所述定位部下方设有垂直于流体流动方向的竖直面，所述平面、所述竖直面、所述导向部和所述定位部一体成型，并与所述上壁部一体成型。
18.可选的，所述的超声波计量装置，还包括
19.至少两个超声波换能器，以使自一个所述超声波换能器发出的超声波经反射后，被另一个所述超声波换能器接收；
20.至少两个换能器安装结构，一端设置于所述本体部，另一端适于固定所述超声波换能器。
21.可选的，所述的超声波计量装置，所述换能器安装结构将所述导向槽分隔两部分，其中一部分位于两个换能器安装结构之间，另一段位于换能器安装结构与流体出口之间。
22.本实用新型提供的超声波计量装置，整流部适于由流体出口朝向流体进口方向装配到本体部的流道内，装配时利用导向槽部对整流部进行导向，同时利用第一凸部与第一槽部配合，第二凸部与第二槽部配合及第三凸部与导向槽部配合，使得在装配到位时整流部可以固定在流道内，安装方便。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本实用新型实施例中的整流部和本体部装配后的立体结构示意图；
25.图2为本实用新型实施例中的整流部和本体部装配后的纵向剖视结构示意图；
26.图3为本实用新型实施例中的本体部(包含有超声波换能器)的纵向剖视结构示意图；
27.图4为图3中的圆圈中的局部放大结构示意图；
28.图5为本实用新型实施例中的整流部的结构示意图；
29.图6为本实用新型实施例中的超声波计量装置的结构示意图；
30.图7为本实用新型实施例中的超声波计量装置的流体流出管道的结构示意图。
31.附图标记说明：
[0032]1‑
本体部；10
‑
流道；11
‑
流体进口；12
‑
流体出口；13
‑
第二凸缘；14
‑
第一槽部；15
‑
第二槽部；16
‑
导向槽部；161
‑
第三槽部；162
‑
第四槽部；17
‑
导向定位部；171
‑
导向部；172
‑
定位部；173
‑
平面；174
‑
竖直面；18
‑
通孔；
[0033]2‑
整流部；21
‑
第一凸部；22
‑
第二凸部；23
‑
第三凸部；24
‑
定位配合部；
[0034]3‑
超声波换能器；
[0035]4‑
流体流出管道；40
‑
密封垫槽；41
‑
第一卡扣结构；
[0036]5‑
换能器安装结构；50
‑
超声波传输通道；51
‑
座体；52
‑
固定部；53
‑
第一凸缘；54
‑
第二卡扣结构；
[0037]6‑
卡块。
具体实施方式
[0038]
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0039]
本实施例的超声波计量装置，参见图1至图7所示，包括本体部1、超声波换能器3、多个整流部2和流体流出管道4。其中，本体部1为方柱形的管体结构，供流体流通，沿流体流动方向也即如图2所示的左右方向分别设有流体进口11和流体出口12，流体进口11和流体出口12之间形成供流体流通的流道10。超声波换能器3包括至少两个，设置在本体部1上，其中一个向流道10内发射超声波信号，超声波信号经流道10的下壁部反射由另一个超声波换能器3接收，从而达到测量流经流道10内的流体的流量的目的。整流部2固设在本体部1内，将流道10分隔成至少两个整流腔，从而使得流经流道10的流体能够形成稳定的层流，以便于超声波换能器3能够精准地进行计量。流体流出管道4适于密封连接在流体出口12端。具体的，沿垂直于流体的流动方向也即如图2所示的上下方向上，本体部1包括位于上方的上壁部和位于下方的下壁部，在下壁部上开设有第一槽部14和第二槽部15，其中第一槽部14位于流体进口11侧也即如图2所示的下壁部的左侧，第二槽部15位于流体出口12侧也即如图2所示的下壁部的右侧，上壁部设有导向槽部16和导向定位部17，导向定位部17靠近流体进口11侧设置，导向槽部16靠近流体出口12侧设置。整流部2包括抵接上壁部的上端面和抵接下壁部的下端面，其中下端面上设有向下凸出的第一凸部21和第二凸部22，第一凸部21与第一槽部14相配合，第二凸部22与第二槽部15相配合，上端面右侧设有向上凸出的第三凸部23，第三凸部23与导向槽部16相配合，上端面左侧还设有与导向定位部17抵接配合的定位配合部24，从而使得整流部2装配到位后可以稳固地固定在本体部1内。作为可替换的实施例，上壁部不设置导向定位部17，对应的，整流部2的上端面也不设置定位配合部24。
[0040]
整流部2适于由流体出口12朝向流体进口11方向装配到本体部1的流道10内，装配
时利用导向槽部16对整流部2进行导向，同时利用第一凸部21与第一槽部14配合，第二凸部22与第二槽部15配合及第三凸部23与导向槽部16配合，使得在装配到位时整流部2可以固定在流道10内，结构简单，安装方便。
[0041]
定位配合部24为斜角，导向部171为与斜角相匹配的斜坡，定位部172为与斜角相匹配的斜角结构。斜角、斜坡的结构设置，结构简单，同时也便于安装时进行导向，使得第一凸部21与第一槽部14、第二凸部22与第二槽部15相互配合固定，从而使得整流部2更好的固定在流道内。
[0042]
对于导向槽部16而言，具体的，如图3所示，导向槽部16包括第三槽部161和第四槽部162，第三槽部161位于上壁部的中间位置，第四槽部162位于流体出口12端也即如图1所示的上壁部的右端。第三槽部161和第四槽部162被换能器安装结构5隔开。具体的，第三槽部161位于两个换能器安装结构5之间，第四槽部162位于换能器安装结构5与流体出口12之间。整流部2在第三槽部161和第四槽部162内移动，至少部分第四槽部162与第三凸部23相配合。更具体的，沿流体流动方向上也即如图2所示的左右方向上，第一槽部14的长度大于或等于第一凸部21的长度，第四槽部162的长度大于或等于第三凸部23的长度，第二槽部15的长度大于或等于第二凸部22的长度。
[0043]
对于导向定位部17而言，如图3和图4所示，包括靠近流体出口12设置的导向部171和靠近流体进口11且朝向下壁部凸出延伸的定位部172。装配时，定位配合部24适于先抵接在导向部171上并经由导向部171到达并抵接在定位部172上，与此同时，第一凸部21卡入第一槽部14，第二凸部22卡入第二槽部15，第三凸部23卡入第四槽部162。优选的，定位配合部24为设置在整流部2的上端面的左侧的斜角，对应的，导向部171为与斜角相匹配的倾斜面，定位部172也为与斜角相匹配的斜角结构。具体的，如图4所示，导向部171与定位部172之间设有平行于流体流动方向的平面173，定位部172下方设有与垂直于流体方向的竖直面174，平面173、竖直面174、导向部171和定位部172一体成型，并与上壁部一体成型。作为可替换的实施例，定位配合部24也可以为设置于整流部2的左上角的直角，对应的，导向部171为与直角相匹配的竖直平面，定位部172为与直角相匹配的直角结构。作为另一种可替换的实施例，定位配合部24为圆弧面，对应的，导向定位部17为与圆角相匹配的圆弧面。
[0044]
在靠近流体进口11侧的内壁上设置的导向定位部17，整流部2上对应设置有相匹配的定位配合部24，在整流部2接近安装到位时起到导向作用并在安装到位时起到定位作用，使得整流部2能够更好的固定在流道10内。结构简单，便于加工且安装方便。
[0045]
对于本体部1而言，包括壳体部和换能器安装结构5。部分流道10由壳体部围设形成，整流部2固设在壳体部内。换能器安装结构5用于固定超声波换能器3，包括座体51、固定部52和第二卡扣结构54，座体51上开设有通孔18以便与流道10内部连通。具体的，壳体部的左右两端开口分别对应流体进口11和流体出口12，壳体部的内部中空形成流道10。如图1所示，壳体部对应整流部2的上壁面左右两侧对称开设有两个方形通孔14，两个通孔14外缘适宜距离的壁面分别向左右两侧倾斜延伸形成内部中空的斜柱，也就是说座体51的底端面的圆形直径要大于方形通孔14的对角线的长度，从而使得在座体51与整流部2之间存在有阻挡部分流道10的挡片结构。固定部52为斜柱体，固定部的远离座体51的一端也即如图3所示的上端设有径向向外凸出延伸的第一凸缘53，以便于与第二卡扣结构54扣接固定。安装时，先将超声波换能器放置在固定部52上且超声波换能器3的下半部分伸进固定部51内、上半
部分搭设在第一凸缘53上，之后将第二卡扣结构54放置在超声波换能器3上端并通过第二卡扣结构54卡接在固定部52的第一凸缘53上完成超声波换能器3的安装。作为可替换的，座体51与壳体部也可以不为一体结构。作为变形，本体部1还可以为两端开口、内部中空的圆柱体结构。
[0046]
对于两个换能器安装结构5的夹角θ2而言，如图3所示，为45度
‑
70度，由于流道10的上壁部与下壁部之间的距离一定，故而夹角的变化会影响超声波信号的传输距离，具体为夹角越大，超声波信号的传输距离越大，经发明人研究发现采用45度
‑
70度的夹角设置两个换能器安装结构5，使得超声波信号的传输距离适宜，因为当流体流速达到设计最大值时，如果超声波信号传输距离过长会导致一个超声波换能器3接收到的信号减弱，影响计量精度。作为可替换的，两个超声波换能器3还可以设置在本体部1的异侧，比如一个设置在本体部1的顶部，一个设置在本体部1的底部，两者形成对射。可选的，超声波换能器3和换能器安装结构5的数量还可以为其他数量，比如三个、四个、五个、六个、七个、八个等等，只需要能够两两之间形成对射即可，也即一个超声波换能器3在另一个超声波换能器3的反射路径上。
[0047]
对于流体而言，可选为气体或液体，本实用新型的超声波计量装置为超声波燃气表，故而所述的流体为气体。
[0048]
对于流体进口11而言，流体进口11呈由流体的流动方向也即如图3所示的由左到右的方向上渐缩的缩口状。优选地，流体进口11的上壁部和下壁部之间的夹角θ1为9
°‑
20
°
且流体进口11的长度l优选为5
‑
20mm，能使外界流体进入到流道10内起到很好的聚集，缩进和顺滑流体的作用，且流体的状态在经过整流区域整流后，能够达到设计要求的单一的层流状态。
[0049]
对于流体流出管道4而言，如图6和图7所示，面向流体出口12的端面也即如图7所示的左端面设有一个形状与流体出口12相匹配的密封垫槽40并且在流体流出管道4的外周壁设有多个朝向流体出口12方向凸出的第一卡扣结构41，第一卡扣结构41上开设有卡槽，对应的，在流体出口12的外周壁上设有向外凸出的与第一卡扣结构41上的卡槽相适配的卡块6。对应的，如图1所示，流体出口12处形成有径向向外凸出的第二凸缘13，第二凸缘13可以嵌入密封垫槽40内，卡块6形成在第二凸缘13上。安装时，在密封垫槽40上放置密封垫，将密封垫槽40与流体出口12的第二凸缘13配合并通过第一卡扣结构41卡接配合固定。对于第一卡扣结构41的具体结构在此不做详细描述和限定，为现有常规的卡扣结构。
[0050]
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。