平射式水表流量传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种物理测量仪器结构，具体地说，是一种平射式水表流量传感器。
【背景技术】
[0002]随着城市规模的发展，水表的使用量也越来越大，为解决监控、抄表等管理问题，带有位置监控、远程抄表等功能的智能水表便应运而生;现有的水表按超声波信号的传播路线可分为反射式和斜对射式两种，反射式安装方法可使得超声波信号经过多次反射才被换能器接收，这种结构的设计虽加大了超声波信号的传递距离，但对流量传感器的装配精度要求较高。斜射式结构虽避免了反射式结构的不足，但上述两种结构的超声波信号都需要经过流量管管壁处，由于流量管管壁处流体的流动状态不稳定，且超声波信号传递方向与水流方向存在夹角，导致回波信号加大衰减程度且会产生叠加噪声，使得水表监测结果误差较大;且上述两种结构的流量传感器，换能器底端均空置在流量管内，换能器易受流体冲击发生偏移，使得超声波发射面位置发生偏移，导致流量传感器检测误差较大。
【实用新型内容】
[0003]有鉴于此，本实用新型提供一种平射式水表流量传感器，将两个换能器上的超声波发射面与流量管水流方向平行相对，使得超声波信号在传递过程中始终与水流方向平行，有效减少回波信号衰减，避免叠加噪声的产生。
[0004]具体技术方案如下:
[0005]—种平射式水表流量传感器，包括流量管和换能器，在所述流量管上开设有两个换能孔，在两个所述换能孔内均安装有所述换能器，其关键在于:所述流量管内壁上还设置有限位孔，所述换能器上方为固定方台，下方为安装头，所述固定方台抵接在所述流量管外侧壁上，所述安装头过盈安装在所述限位孔内；所述换能器侧壁上设置有凹槽，所述凹槽上设置有超声波发射面，两个超声波发射面位于所述流量管轴心且沿流量管轴线方向正对。
[0006]基于上述结构的设计，所述换能器的上方经固定方台固定安装在所述流量管上，下方经安装头过盈安装在所述限位孔内，所述换能器上下方均固定安装在所述流量管内，使得换能器上的超声波发射面不易受流量管内流体冲击的影响，避免超声波发射面的位置发生偏移，进而避免流量传感器的测量精度降低。所述换能器的超声波发射面平行设置在所述流量管的轴心处，使得超声波信号传递方向沿所述流量管轴心传播且与水流方向平行，由于流量管轴心处流体流场较平稳，超声波沿所述流量管的轴心线传播，能有效避免因流体流场不稳导致的误差;且沿流量管轴心线传递，能够有效减少超声波回波信号的衰减程度，避免叠加噪声。
[0007]进一步地，所述凹槽位于所述换能器中部，且所述凹槽上下两侧壁与所述凹槽槽底夹角为钝角，这种结构可形成聚焦的超声波发射面，减少超声波信号强度的损失。所述固定方台的上方设置有两条信号引出线，用于将所述换能器上的超声波信号传递给外部控制器，进行数据处理。
[0008]更进一步地，所述流量管包括三段，依次为进口段、节流段和出口段，其中节流段管径小于进口段和出口段管径，形成节流孔;两个换能孔分别位于进口段和出口段上，靠近节流段处。这样设计，当流体流入节流孔时，流速增大，使得所述换能器测量节流孔处流体流速，增加流量传感器测量精度。
[0009]所述换能孔上方设置有密封台阶，所述密封台阶上安装有密封圈；所述固定方台的下端压紧所述密封圈，抵接在所述流量管外侧壁上，这样设计是为使用密封圈对所述流量管和所述换能器之间的连接处进行密封，防止所述流量管内的水从换能孔处流出，腐蚀所述换能器上方金属元件。所述固定方台上方还安装有压片，所述压片上开设有螺孔和换能器信号引出孔，在所述流量管侧壁上设有相配合的螺孔，螺钉固定连接所述压片、固定方台和所述流量管。
[0010]有益效果:超声波信号沿水流方向在节流孔处传递，有效提高流量传感器测量精度，减少超声波回波信号衰减，防止产生叠加噪声；换能器上下端均被固定安装在流量管上，防止换能器受流体冲击发生偏移。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型的结构图；
[0012]图2为图1的A-A剖面图；
[0013]图3为图2中B局部放大图；
[00M]图4为图2中超声波发射面示意图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明。
[0016]如图1至图4所示的一种平射式水表流量传感器，包括流量管I和换能器2，在所述流量管I上开设有两个换能孔3，在两个所述换能孔3内均安装有所述换能器2，其关键在于:从图2可以看出，所述流量管内壁上还设置有限位孔4，所述换能器2上方为固定方台21，下方为安装头22，所述固定方台21抵接在所述流量管I外侧壁上，所述安装头22过盈安装在所述限位孔4内；所述换能器2侧壁上设置有凹槽23，所述凹槽23上设置有超声波发射面24，如图2和图4所示，两个超声波发射面24位于所述流量管I轴心且沿流量管I轴线方向正对。
[0017]基于上述结构的设计，所述换能器2的上方经固定方台21固定安装在所述流量管I上，下方经安装头22过盈安装在所述限位孔4内，所述换能器2上下方均固定安装在所述流量管I内，使得换能器2上的超声波发射面24不易受流量管I内流体冲击的影响，避免超声波发射面24的位置发生偏移，进而避免流量传感器的测量精度降低。所述换能器2的超声波发射面24平行设置在所述流量管I的轴心处，使得超声波信号传递方向沿所述流量管I轴心传播且与水流方向平行，由于流量管I轴心处流体流场较平稳，超声波沿所述流量管I的轴心线传播，能有效避免因流体流场不稳导致的误差;且沿流量管I轴心线传递，能够有效减少超声波回波信号的衰减程度，避免叠加噪声。
[0018]通过图2还可看出，所述凹槽23位于所述换能器2中部，且所述凹槽23上下两侧壁与所述凹槽23槽底夹角为钝角，这种结构可形成聚焦的超声波发射面，减少超声波信号强度的损失。通过图2和图3可以看出，所述固定方台21的上方设置有两条信号引出线25，用于将所述换能器2上的超声波信号传递给外部控制器，进行数据处理。
[0019]从图1和图2上还可看出，所述流量管I包括三段，依次为进口段11、节流段12和出口段13，其中节流段12管径小于进口段11和出口段13管径，形成节流孔;两个换能孔3分别位于进口段11和出口段13上，靠近节流段12处。这样设计，当流体流入节流孔时，流速增大，使得所述换能器2测量节流孔处流体流速，增加流量传感器测量精度。
[0020]如图3所示，所述换能孔3上方设置有密封台阶31，所述密封台阶31上安装有密封圈32;所述固定方台21的下端压紧所述密封圈32，抵接在所述流量管I外侧壁上，这样设计是为使用密封圈32对所述流量管I和所述换能器2之间的连接处进行密封，防止所述流量管I内的水从换能孔3处流出，腐蚀所述换能器上方金属元件。所述固定方台21上方还安装有压片5，所述压片5上开设有螺孔51和换能器信号引出孔52，在所述流量管I侧壁上设有相配合的螺孔，螺钉6固定连接所述压片5、固定方台21和所述流量管I。
[0021]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种平射式水表流量传感器，包括流量管(I)和换能器(2)，在所述流量管(I)上开设有两个换能孔(3)，在两个所述换能孔(3)内均安装有所述换能器(2)，其特征在于:所述流量管内壁上还设置有限位孔(4)，所述换能器(2)上方为固定方台(21)，下方为安装头(22)，所述固定方台(21)抵接在所述流量管(I)外侧壁上，所述安装头(22)过盈安装在所述限位孔(4)内；所述换能器(2)侧壁上设置有凹槽(23)，所述凹槽(23)上设置有超声波发射面(24)，两个超声波发射面(24)位于所述流量管(I)轴心且沿流量管(I)轴线方向正对。2.根据权利要求1所述的平射式水表流量传感器，其特征在于:所述凹槽(23)位于所述换能器(2)中部，且所述凹槽(23)上下两侧壁与所述凹槽(23)槽底夹角为钝角。3.根据权利要求2所述的平射式水表流量传感器，其特征在于:所述固定方台(21)的上方设置有两条信号引出线(25)。4.根据权利要求1所述的平射式水表流量传感器，其特征在于:所述流量管(I)包括三段，依次为进口段(11)、节流段(12)和出口段(13)，其中节流段(12)管径小于进口段(11)和出口段(13)管径;两个换能孔(3)分别位于进口段(11)和出口段(13)上，靠近节流段(12)处。5.根据权利要求4所述的平射式水表流量传感器，其特征在于:所述换能孔(3)上方设置有密封台阶(31)，所述密封台阶(31)上安装有密封圈(32)。6.根据权利要求5所述的平射式水表流量传感器，其特征在于:所述固定方台(21)的下端压紧所述密封圈(32)，抵接在所述流量管(I)外侧壁上。7.根据权利要求6所述的平射式水表流量传感器，其特征在于:所述固定方台(21)上方还安装有压片(5)，所述压片(5)上开设有螺孔(51)和换能器信号引出孔(52)，在所述流量管(I)侧壁上设有相配合的螺孔，螺钉(6)固定连接所述压片(5)、固定方台(21)和所述流量管⑴。
【专利摘要】本实用新型公开了一种平射式水表流量传感器，包括流量管和换能器，在所述流量管上开设有两个换能孔，在两个所述换能孔内均安装有所述换能器，其关键在于：所述流量管内壁上还设置有限位孔，所述换能器上方为固定方台，下方为安装头，所述固定方台抵接在所述流量管外侧壁上，所述安装头过盈安装在所述限位孔内；所述换能器侧壁上设置有凹槽，所述凹槽上设置有超声波发射面，两个超声波发射面位于所述流量管轴心且沿流量管轴线方向正对。有益效果：超声波信号沿水流方向在节流孔处传递，有效提高流量传感器测量精度，减少超声波回波信号衰减，防止产生叠加噪声；换能器上下端均被固定安装在流量管上，防止换能器受流体冲击发生偏移。
【IPC分类】G01F1/66
【公开号】CN205317274
【申请号】CN201521126024
【发明人】何炳伟, 贾民岗, 戴于东
【申请人】重庆市伟岸测器制造股份有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2015年12月30日