平射式水表流量傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種物理測量儀器結(jié)構(gòu)，具體地說，是一種平射式水表流量傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市規(guī)模的發(fā)展，水表的使用量也越來越大，為解決監(jiān)控、抄表等管理問題，帶有位置監(jiān)控、遠程抄表等功能的智能水表便應(yīng)運而生;現(xiàn)有的水表按超聲波信號的傳播路線可分為反射式和斜對射式兩種，反射式安裝方法可使得超聲波信號經(jīng)過多次反射才被換能器接收，這種結(jié)構(gòu)的設(shè)計雖加大了超聲波信號的傳遞距離，但對流量傳感器的裝配精度要求較高。斜射式結(jié)構(gòu)雖避免了反射式結(jié)構(gòu)的不足，但上述兩種結(jié)構(gòu)的超聲波信號都需要經(jīng)過流量管管壁處，由于流量管管壁處流體的流動狀態(tài)不穩(wěn)定，且超聲波信號傳遞方向與水流方向存在夾角，導(dǎo)致回波信號加大衰減程度且會產(chǎn)生疊加噪聲，使得水表監(jiān)測結(jié)果誤差較大;且上述兩種結(jié)構(gòu)的流量傳感器，換能器底端均空置在流量管內(nèi)，換能器易受流體沖擊發(fā)生偏移，使得超聲波發(fā)射面位置發(fā)生偏移，導(dǎo)致流量傳感器檢測誤差較大。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]有鑒于此，本實用新型提供一種平射式水表流量傳感器，將兩個換能器上的超聲波發(fā)射面與流量管水流方向平行相對，使得超聲波信號在傳遞過程中始終與水流方向平行，有效減少回波信號衰減，避免疊加噪聲的產(chǎn)生。
[0004]具體技術(shù)方案如下:
[0005]—種平射式水表流量傳感器，包括流量管和換能器，在所述流量管上開設(shè)有兩個換能孔，在兩個所述換能孔內(nèi)均安裝有所述換能器，其關(guān)鍵在于:所述流量管內(nèi)壁上還設(shè)置有限位孔，所述換能器上方為固定方臺，下方為安裝頭，所述固定方臺抵接在所述流量管外側(cè)壁上，所述安裝頭過盈安裝在所述限位孔內(nèi)；所述換能器側(cè)壁上設(shè)置有凹槽，所述凹槽上設(shè)置有超聲波發(fā)射面，兩個超聲波發(fā)射面位于所述流量管軸心且沿流量管軸線方向正對。
[0006]基于上述結(jié)構(gòu)的設(shè)計，所述換能器的上方經(jīng)固定方臺固定安裝在所述流量管上，下方經(jīng)安裝頭過盈安裝在所述限位孔內(nèi)，所述換能器上下方均固定安裝在所述流量管內(nèi)，使得換能器上的超聲波發(fā)射面不易受流量管內(nèi)流體沖擊的影響，避免超聲波發(fā)射面的位置發(fā)生偏移，進而避免流量傳感器的測量精度降低。所述換能器的超聲波發(fā)射面平行設(shè)置在所述流量管的軸心處，使得超聲波信號傳遞方向沿所述流量管軸心傳播且與水流方向平行，由于流量管軸心處流體流場較平穩(wěn)，超聲波沿所述流量管的軸心線傳播，能有效避免因流體流場不穩(wěn)導(dǎo)致的誤差;且沿流量管軸心線傳遞，能夠有效減少超聲波回波信號的衰減程度，避免疊加噪聲。
[0007]進一步地，所述凹槽位于所述換能器中部，且所述凹槽上下兩側(cè)壁與所述凹槽槽底夾角為鈍角，這種結(jié)構(gòu)可形成聚焦的超聲波發(fā)射面，減少超聲波信號強度的損失。所述固定方臺的上方設(shè)置有兩條信號引出線，用于將所述換能器上的超聲波信號傳遞給外部控制器，進行數(shù)據(jù)處理。
[0008]更進一步地，所述流量管包括三段，依次為進口段、節(jié)流段和出口段，其中節(jié)流段管徑小于進口段和出口段管徑，形成節(jié)流孔;兩個換能孔分別位于進口段和出口段上，靠近節(jié)流段處。這樣設(shè)計，當(dāng)流體流入節(jié)流孔時，流速增大，使得所述換能器測量節(jié)流孔處流體流速，增加流量傳感器測量精度。
[0009]所述換能孔上方設(shè)置有密封臺階，所述密封臺階上安裝有密封圈；所述固定方臺的下端壓緊所述密封圈，抵接在所述流量管外側(cè)壁上，這樣設(shè)計是為使用密封圈對所述流量管和所述換能器之間的連接處進行密封，防止所述流量管內(nèi)的水從換能孔處流出，腐蝕所述換能器上方金屬元件。所述固定方臺上方還安裝有壓片，所述壓片上開設(shè)有螺孔和換能器信號引出孔，在所述流量管側(cè)壁上設(shè)有相配合的螺孔，螺釘固定連接所述壓片、固定方臺和所述流量管。
[0010]有益效果:超聲波信號沿水流方向在節(jié)流孔處傳遞，有效提高流量傳感器測量精度，減少超聲波回波信號衰減，防止產(chǎn)生疊加噪聲；換能器上下端均被固定安裝在流量管上，防止換能器受流體沖擊發(fā)生偏移。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)圖；
[0012]圖2為圖1的A-A剖面圖；
[0013]圖3為圖2中B局部放大圖；
[00M]圖4為圖2中超聲波發(fā)射面示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合實施例和附圖對本實用新型作進一步說明。
[0016]如圖1至圖4所示的一種平射式水表流量傳感器，包括流量管I和換能器2，在所述流量管I上開設(shè)有兩個換能孔3，在兩個所述換能孔3內(nèi)均安裝有所述換能器2，其關(guān)鍵在于:從圖2可以看出，所述流量管內(nèi)壁上還設(shè)置有限位孔4，所述換能器2上方為固定方臺21，下方為安裝頭22，所述固定方臺21抵接在所述流量管I外側(cè)壁上，所述安裝頭22過盈安裝在所述限位孔4內(nèi)；所述換能器2側(cè)壁上設(shè)置有凹槽23，所述凹槽23上設(shè)置有超聲波發(fā)射面24，如圖2和圖4所示，兩個超聲波發(fā)射面24位于所述流量管I軸心且沿流量管I軸線方向正對。
[0017]基于上述結(jié)構(gòu)的設(shè)計，所述換能器2的上方經(jīng)固定方臺21固定安裝在所述流量管I上，下方經(jīng)安裝頭22過盈安裝在所述限位孔4內(nèi)，所述換能器2上下方均固定安裝在所述流量管I內(nèi)，使得換能器2上的超聲波發(fā)射面24不易受流量管I內(nèi)流體沖擊的影響，避免超聲波發(fā)射面24的位置發(fā)生偏移，進而避免流量傳感器的測量精度降低。所述換能器2的超聲波發(fā)射面24平行設(shè)置在所述流量管I的軸心處，使得超聲波信號傳遞方向沿所述流量管I軸心傳播且與水流方向平行，由于流量管I軸心處流體流場較平穩(wěn)，超聲波沿所述流量管I的軸心線傳播，能有效避免因流體流場不穩(wěn)導(dǎo)致的誤差;且沿流量管I軸心線傳遞，能夠有效減少超聲波回波信號的衰減程度，避免疊加噪聲。
[0018]通過圖2還可看出，所述凹槽23位于所述換能器2中部，且所述凹槽23上下兩側(cè)壁與所述凹槽23槽底夾角為鈍角，這種結(jié)構(gòu)可形成聚焦的超聲波發(fā)射面，減少超聲波信號強度的損失。通過圖2和圖3可以看出，所述固定方臺21的上方設(shè)置有兩條信號引出線25，用于將所述換能器2上的超聲波信號傳遞給外部控制器，進行數(shù)據(jù)處理。
[0019]從圖1和圖2上還可看出，所述流量管I包括三段，依次為進口段11、節(jié)流段12和出口段13，其中節(jié)流段12管徑小于進口段11和出口段13管徑，形成節(jié)流孔;兩個換能孔3分別位于進口段11和出口段13上，靠近節(jié)流段12處。這樣設(shè)計，當(dāng)流體流入節(jié)流孔時，流速增大，使得所述換能器2測量節(jié)流孔處流體流速，增加流量傳感器測量精度。
[0020]如圖3所示，所述換能孔3上方設(shè)置有密封臺階31，所述密封臺階31上安裝有密封圈32;所述固定方臺21的下端壓緊所述密封圈32，抵接在所述流量管I外側(cè)壁上，這樣設(shè)計是為使用密封圈32對所述流量管I和所述換能器2之間的連接處進行密封，防止所述流量管I內(nèi)的水從換能孔3處流出，腐蝕所述換能器上方金屬元件。所述固定方臺21上方還安裝有壓片5，所述壓片5上開設(shè)有螺孔51和換能器信號引出孔52，在所述流量管I側(cè)壁上設(shè)有相配合的螺孔，螺釘6固定連接所述壓片5、固定方臺21和所述流量管I。
[0021]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種平射式水表流量傳感器，包括流量管(I)和換能器(2)，在所述流量管(I)上開設(shè)有兩個換能孔(3)，在兩個所述換能孔(3)內(nèi)均安裝有所述換能器(2)，其特征在于:所述流量管內(nèi)壁上還設(shè)置有限位孔(4)，所述換能器(2)上方為固定方臺(21)，下方為安裝頭(22)，所述固定方臺(21)抵接在所述流量管(I)外側(cè)壁上，所述安裝頭(22)過盈安裝在所述限位孔(4)內(nèi)；所述換能器(2)側(cè)壁上設(shè)置有凹槽(23)，所述凹槽(23)上設(shè)置有超聲波發(fā)射面(24)，兩個超聲波發(fā)射面(24)位于所述流量管(I)軸心且沿流量管(I)軸線方向正對。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平射式水表流量傳感器，其特征在于:所述凹槽(23)位于所述換能器(2)中部，且所述凹槽(23)上下兩側(cè)壁與所述凹槽(23)槽底夾角為鈍角。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的平射式水表流量傳感器，其特征在于:所述固定方臺(21)的上方設(shè)置有兩條信號引出線(25)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平射式水表流量傳感器，其特征在于:所述流量管(I)包括三段，依次為進口段(11)、節(jié)流段(12)和出口段(13)，其中節(jié)流段(12)管徑小于進口段(11)和出口段(13)管徑;兩個換能孔(3)分別位于進口段(11)和出口段(13)上，靠近節(jié)流段(12)處。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的平射式水表流量傳感器，其特征在于:所述換能孔(3)上方設(shè)置有密封臺階(31)，所述密封臺階(31)上安裝有密封圈(32)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的平射式水表流量傳感器，其特征在于:所述固定方臺(21)的下端壓緊所述密封圈(32)，抵接在所述流量管(I)外側(cè)壁上。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的平射式水表流量傳感器，其特征在于:所述固定方臺(21)上方還安裝有壓片(5)，所述壓片(5)上開設(shè)有螺孔(51)和換能器信號引出孔(52)，在所述流量管(I)側(cè)壁上設(shè)有相配合的螺孔，螺釘(6)固定連接所述壓片(5)、固定方臺(21)和所述流量管⑴。
【專利摘要】本實用新型公開了一種平射式水表流量傳感器，包括流量管和換能器，在所述流量管上開設(shè)有兩個換能孔，在兩個所述換能孔內(nèi)均安裝有所述換能器，其關(guān)鍵在于：所述流量管內(nèi)壁上還設(shè)置有限位孔，所述換能器上方為固定方臺，下方為安裝頭，所述固定方臺抵接在所述流量管外側(cè)壁上，所述安裝頭過盈安裝在所述限位孔內(nèi)；所述換能器側(cè)壁上設(shè)置有凹槽，所述凹槽上設(shè)置有超聲波發(fā)射面，兩個超聲波發(fā)射面位于所述流量管軸心且沿流量管軸線方向正對。有益效果：超聲波信號沿水流方向在節(jié)流孔處傳遞，有效提高流量傳感器測量精度，減少超聲波回波信號衰減，防止產(chǎn)生疊加噪聲；換能器上下端均被固定安裝在流量管上，防止換能器受流體沖擊發(fā)生偏移。
【IPC分類】G01F1/66
【公開號】CN205317274
【申請?zhí)枴緾N201521126024
【發(fā)明人】何炳偉, 賈民崗, 戴于東
【申請人】重慶市偉岸測器制造股份有限公司
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2015年12月30日