一种供管段式超声波流量计使用的测量模块制造技术

一种供管段式超声波流量计使用的测量模块，属于声学、传感器及流量测量领域。技术方案如下：包括：表头、信号线、超声波换能器、传感器，所述信号线一端与所述表头连接、所述信号线另一端与所述传感器连接，所述传感器上设有若干所述超声波换能器，所述表头与所述传感器一体连接。有益效果是:独立检定测量模块：在管体尺寸稳定的基础上可对测量模块独立实施检定，为其可更换性提供保障；现场更换简便：出现问题后只需对测量模块进行更换即可；提高精度：由于沿管段轴线的垂直方向安装传感器，可延长声波传输路径，使得测量的时间差值更加明显。

A measuring module for the pipe section ultrasonic flowmeter

【技术实现步骤摘要】
一种供管段式超声波流量计使用的测量模块
本技术属于属于声学、传感器及流量测量领域，尤其涉及一种供管段式超声波流量计使用的测量模块。
技术介绍
现在常见的管段式超声波水表的测量部分的连接结构如下：超声波换能器插入铸出的斜径向安装孔中，并采用Z法安装，通过喉塞或卡簧被紧固在安装孔中，信号线穿过铸造出的走线孔与机芯连接，裸露的部分依靠塑料壳体遮挡，容纳机芯的表壳以螺纹固定在管段上。也可采取焊接工艺来精简结构，但总体上超声波换能器的安装位置、以及安装工艺，并未发生实质性变化。由上可知，现有的管段式超声流量计有如下技术问题：1.声波传输路径短。声波有效传输距离越长，对小流量的探测越有利。由于法兰的尺寸、位置的限定，使得目前沿管段斜径向插入超声波换能器的解决方案难以有效利用管段的长度来获取最大的声波有效传输距离。2.检定操作繁重。检定过程中需要来回搬运管段，操作繁重劳累，而不能针对测量部分独立标定3.装配、更换过程复杂。针对当前的超声波水表中换能器与管段的连接结构，无法进行模块化的拆解，超声波换能器等测量部件如需更换只能针对管段整体进行拆装上述技术问题在不同程度上限制了管段式超声波流量计的精度与应用。
技术实现思路
为了解决上述现有技术中存在的问题，本技术提供一种供管段式超声波流量计使用的测量模块，该测量模块延长有效声波传输距离，提高测量精度；实现测量模块独立检定；生产装配及使用更换过程中，操作简便。技术方案如下：一种供管段式超声波流量计使用的测量模块，包括：表头、信号线、超声波换能器、传感器，所述信号线一端与所述表头连接、所述信号线另一端与所述传感器连接，所述传感器上设有若干所述超声波换能器，所述表头与所述传感器一体连接。进一步的，还包括桥接钢架，所述桥接钢架设在所述表头与传感器之间，所述桥接钢架与两个传感器构成“门”字形一体刚性结构。进一步的，还包括导线管，所述导线管嵌套所述信号线；所述表头包括：表盖、机芯、表壳，所述机芯内置于所述表壳中，所述表盖与所述表壳连接，所述表壳上端通过卡槽与所述机芯勾连。进一步的，所述传感器上设有紧固结构，所述紧固结构由扣紧螺母套接外圆内割圆的固定压紧片上构成，所述传感器上设有用于形成轴向密封的密封垫。进一步的，所述桥接钢架两侧焊接端设有割圆形开孔槽，所述传感器轴端的截面为割圆形，所述传感器与所述割圆形开孔槽配合连接。进一步的，所述表壳是经注塑工艺制作的“门”字形刚性结构，所述桥接钢架为中间凹陷两端翘起结构，所述表壳包裹所述桥接钢架。进一步的，将多个桥接钢架形成一定角度、在其形心进行连接，俯视看形成“X”形或者“*”形结构，所述多个桥接钢架通过整体铸造、粘接、螺纹固定、铆接、过盈、卡扣中的任一方式进行连接。进一步的，所述紧固结构替换为外部卡扣、内部弹簧片、多个小螺纹紧固压片中的任意一种。进一步的，测量模块安装柱的入孔为异形孔，所述传感器端部加装中间连接体，所述中间连接体的横截面为与测量模块安装柱入孔对应的异型，所述异形孔是方形、星形、花键槽形、键槽形中的任意一种。进一步的，所述桥接钢架替换为金属波纹管、折弯钢管、铸造塑料管中的任意一种；多个传感器通过螺纹或卡扣分别与所述表壳连接。本技术的有益效果是：本技术所述的供管段式超声波流量计使用的测量模块具有以下有益效果：1.独立检定测量模块：在管体尺寸稳定的基础上可对测量模块独立实施检定，为其可更换性提供保障；2.现场更换简便：出现问题后只需对测量模块进行更换即可；3.提高精度：由于沿管段轴线的垂直方向安装传感器，可延长声波传输路径，使得测量的时间差值更加明显。附图说明图1是本技术的爆炸图；图2是本技术的一体刚性结构截面图；图3是本技术的桥接钢架图；图4是本技术的安装更换示意图；图中附图标记如下：1-表盖、2-机芯、3-表壳、4-信号线、5-导线管、6-桥接钢架、6a-割圆形定位孔、6b-焊接端、6c-桥接钢架凹陷区、7-扣紧螺母、8-固定压紧片、9-超声波换能器、10-传感器、11-密封垫、12-测量模块安装柱、13-管体、14-法兰、15-测量模块。具体实施方式下面结合附图1-4对供管段式超声波流量计使用的测量模块做进一步说明。实施例1一种供管段式超声波流量计使用的测量模块，其中包括：表盖1、机芯2、表壳3、信号线4、导线管5、桥接钢架6、扣紧螺母7、固定压紧片8、超声波换能器9、传感器10。其结构为一体刚性连接，由桥接钢架6、传感器10组成“门”字型刚性结构；表壳3下端包裹桥接钢架6与信号线4、表壳3上端与机芯2通过卡槽勾连。紧固结构由截面为割圆形传感器上的扣紧螺母7套接外圆内割圆的固定压紧片8上构成。密封结构是在上述紧固结构的基础上，采用密封垫11依靠固定压紧片8压紧形成轴向密封。对射定位由桥接钢架6两侧焊接端的割圆形开孔槽与截面为割圆形的传感器10的轴端相配合实现。所说的表壳3是采用注塑工艺，在模具中基于“门”字形刚性结构成型，包裹形状为中间凹陷两端翘起的桥接钢架6，形成机芯2的安装位。将多个桥接钢架6依其形心呈一定角度焊接包括但不限于整体铸造、粘接、螺纹固定、铆接、过盈、卡扣在一起，俯视看形成“X”、“*”形结构用以装载多个传感器10形成多声道测量模块。所说的提供轴向夹紧力的紧固结构可以用外部卡扣、内部弹簧片的结构、3个及多个小螺纹紧固压片的结构进行替代。密封、定位结构，可通过在传感器10端部通过焊接等方式加装中间连接体多样化构成。对射定位可通过中间连接体与测量模块安装柱12利用异型孔包括但不限于方形、星形、花键槽，键槽等、紧定螺钉、销等实现；密封可通过中间连接体的沟槽与O形圈形成径向密封。所说的利用桥接钢架6构成的刚性连接还可以被金属波纹管、折弯钢管、铸造塑料管等替代，通过螺纹或卡扣等使得多个传感器10分别与表壳连接，同样构成一体连接，达到模块化的目的。所说的一体刚性连接结构在小口径管段上，可脱离桥接钢架6，直接将多个传感器10按一定的相对位置与注塑表壳一同成型，形成一体连接结构。上述测量模块来解决生产及使用环境下管段式超声波流量计更换复杂这一问题，进一步的，将2个超声波换能器9安装于截面为割圆形的传感器10上，并将2个传感器10的顶部与桥接钢架6焊接为一体，呈现“门”字形刚性结构，在焊接的过程中通过桥接钢架6上的异型孔与传感器10的配合完成对射定位，保证两传感器10上的超声波换能器9在水中能实现两两稳定对射。在与机芯2的连接处，采用注塑工艺，将穿过导线管5的信号线、桥接钢架6一同包裹于塑料表壳3的同时铸造出机芯2的安装空位。在与管体13的连接处，采用固定压紧片与扣紧螺母配合的方式，在固定传感器10的同时，固定压紧片压紧密封垫11也完成了密封。...

【技术保护点】
1.一种供管段式超声波流量计使用的测量模块，其特征在于，包括：表头、信号线(4)、超声波换能器(9)、传感器(10)，所述信号线(4)一端与所述表头连接、所述信号线(4)另一端与所述传感器(10)连接，所述传感器(10)上设有若干所述超声波换能器(9)，所述表头与所述传感器(10)一体连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种供管段式超声波流量计使用的测量模块，其特征在于，包括：表头、信号线(4)、超声波换能器(9)、传感器(10)，所述信号线(4)一端与所述表头连接、所述信号线(4)另一端与所述传感器(10)连接，所述传感器(10)上设有若干所述超声波换能器(9)，所述表头与所述传感器(10)一体连接。


2.如权利要求1所述的供管段式超声波流量计使用的测量模块，其特征在于，还包括桥接钢架(6)，所述桥接钢架(6)设在所述表头与传感器(10)之间，所述桥接钢架(6)与两个传感器(10)构成“门”字形一体刚性结构。


3.如权利要求2所述的供管段式超声波流量计使用的测量模块，其特征在于，还包括导线管(5)，所述导线管嵌套所述信号线(4)；所述表头包括：表盖(1)、机芯(2)、表壳(3)，所述机芯(2)内置于所述表壳(3)中，所述表盖(1)与所述表壳(3)连接，所述表壳(3)上端通过卡槽与所述机芯(2)勾连。


4.如权利要求1所述的供管段式超声波流量计使用的测量模块，其特征在于，所述传感器(10)上设有紧固结构，所述紧固结构由扣紧螺母(7)套接外圆内割圆的固定压紧片(8)上构成，所述传感器(10)上设有用于形成轴向密封的密封垫(11)。


5.如权利要求2所述的供管段式超声波流量计使用的测量模块，其特征在于，所述桥接钢架(6)两侧焊接端设有割圆形开孔槽，所述传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：王京先，
申请(专利权)人：大连道盛仪表有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21