流量计制造技术

本发明专利技术涉及一种用于液体或气体介质的流量计，它具有一个由介质通流的测量通道（１）、至少一个入口通道和至少一个出口通道以及至少一个用于发射或接收超声波信号的超声波换能器偶副（２，３），其中，为了将一个超声波信号从一个超声波换能器（２或３）传导到另一超声波换能器（３或２），在测量通道（１）中设置至少一个反射器偶副（４，５），所述测量通道（１）的直径局部地通过一个缩小部（７）减小，以进行通流导引，其中所述缩小部（７）通过一个设置或组合在测量通道内壁（６）上的测量通道嵌件构成，它同时作为用于其它功能部件的保持体或固定体。此外本发明专利技术还涉及一种流量计，其中，一个流动导板作为用于反射器偶副的固定板并且在测量通道的纵向上延伸。在另一实施方案中，设置至少两个测量段，它们分别具有至少一个反射器偶副和一个超声波换能器偶副。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于流体或气体介质的流量计。
技术介绍
对于超声波流量测量，已知具有一个通流介质的测量通道以及一个入口通道和一个出口通道的流量计，其中具有至少一个超声波换能器偶副用于发射或接收超声波信号。如同由DE 100 47 383 C1所述的那样，为了将一个超声波信号从一个超声波换能器传导到另一超声波换能器在测量通道中设置一个反射器偶副，由此实现超声波信号的一个U形转向。在测量段内部或者在入口区域可能产生不对称或径向干扰的流动断面，它们导致虚假的测量结果。也已知，测量通道的直径或横截面至少局部地为了进行通流导引而减小，用于在测量区域获得一个足够大的通流速度，以最大程度地消除可能的非对称流动断面。
技术实现思路
因此本专利技术的目的是，这样改进一个上述形式的流量计，使得测量精度提高。这个目的通过权利要求1、25和42的总的方案构思得以实现。本专利技术的有利改进方案由从属权利要求给出。按照本专利技术，设置一个缩小部，它通过一个设置或组合在测量通道内壁上的测量通道嵌件构成，它同时作为用于其它功能部件的保持体或固定体。这一点具有优点或双重功能，一方面减小测量通道并且使介质相应地通过测量通道导引，这也有助于相应地提高测量精度。另一方面所述缩小部作为用于其它功能部件的保持体或固定体，由此可以省去其它固定机构或类似部件。此外所述测量通道的外壳与测量通道嵌件可以由不同的材料制成。尤其是所述外壳本身可以由黄铜、炮铜或覆层灰铸铁、铝、特种钢或由塑料制成，而测量通道嵌件有利地由塑料制成。在此有利的是可以使所述测量通道的直径在测量段处、尤其在相关的反射器偶副之间缩小。通过两个超声波换能器以及两个反射器可以按照U辐射原理构成一个超声波，即流速的测量区位于两个反射器之间。一个连接的计算器电路按照公知的运行时间差方法检测在测量段里面在顺流方向和逆流方向上的声波的不同运行时间。由于缩小部引起的强烈的通流收缩负责在两个反射器之间产生一个足够大的流速并在很大程度上减小测量设备入口区的不对称流动断面。获得一个特别好的测量效果并使径向干扰的流动断面的影响最小。作为缩小部可以使用一个测量通道环，它或者组合在测量通道里面或者可以通过简单的方法装在测量通道里面。所述测量通道环可以这样构成，使得它使测量通道均匀地围绕其圆周缩小并使介质直接穿过测量通道的中心传导。所述缩小部可以由多个，尤其由两个缩小部部件，例如由两个测量通道环部件组成。这样的缩小部部件具有优点，它们允许一定的误差并且以相应的方法顶靠在测量通道内壁上。两个缩小部部件还具有优点，即，在它们之间可以安装例如一个导流板，该导流板负责进一步优化介质的流动。一个缩小部或一个测量通道环的两个缩小部部件通过适宜的方式可以是相同的，因此对于其加工例如只需一个注塑模具。此外由此彻底简化缩小部或测量通道环的装配。所述缩小部部件可以有利地可拆卸地连接，例如插接或螺旋连接并且例如与上述的通流导向板一起作为一个单元插进测量通道。为了进行维修也可以通过简单的方法再将测量通道环部件相互拆开。但是也可以使所述缩小部部件持久地连接，例如粘接。有利的是由缩小部固定一个固定板。对于这个固定板可以有利的是上述的通流导向板。此外所述固定板可以用于布置至少一个反射器偶副。因此所述固定板承担两个功能，即，一方面通过减小流动中尤其是测量通道入口区中的涡旋分量优化流动断面，另一方面作为反射器偶副的载体。适宜地可以使固定板在测量通道的纵向上延伸，其中该固定板在直径上设置在测量通道里面。所述缩小部与固定板一起尤其对于名义宽度大于50mm的较大流量计负责使流速加速以及消除干扰的流动断面。所述缩小部可以与固定板连接成一个单元，因此可以使这个单元作为测量嵌件从前面或从一个侧面插进测量通道。因此可以说，缩小部与固定板共同构成一个用于优化通流的单元。一个上述的缩小部件尤其可以在端面上具有至少一个榫销，它嵌入到固定板和/或另一缩小部件的一个相应孔里面。由此实现一个稳定的、简单装配的且可以再拆开的连接。在缩小部与测量通道内壁之间可以具有一个密封件，它补偿误差。所述密封件还可以包围整个单元，即缩小部和设置在其上的固定板，由此附加地使该稳定的单元固定并对于测量通道内壁密封。作为密封件，可以使用至少一个、尤其两个环绕缩小部的O形环。两个O形环提高密封性并优化整个测量嵌件在外壳中的定心。所述缩小部或测量通道环可以具有环绕的槽，O形环置入其中，由此使它们稳定在其位置上。所述O形环还补偿金属与塑料部件之间的不同温度系数。所述缩小部可以在超声波换能器处具有至少一个基本上在通流方向上延伸的槽或一个通道。这些槽在与其邻近的换能器表面上产生一个持续的流动，由此能够几乎排除沉积。因为所述缩小部在其前端和后端也引起堵塞区和涡流区，它们可能在换能器表面上导致沉积，所以这些槽非常有用。所述槽或清洁通道为了避免污染或局部稳定的气泡可以设置在缩小部的内侧上，由此可以使密封的O形环安置在缩小部的整个外圆周上。但是所述槽也可以设置在缩小部或测量通道环的外侧面上，在那里它也用于避免在换能器下部的缩小部死区中污染或局部稳定的气泡。至少一个O形环在上述的后一种实施方案中可以置入一直到达外壳侧的清洁槽前面的槽中。用于O形环的这些槽同时构成清洁槽，在其中可以置入一个唯一的O形环。特别有利的是，缩小部和反射器以及固定板以及反射器固定体可以这样相互设置或构造，使得几乎不影响介质的层流。由此可以可靠地在测量区防止遮蔽效应即通流不均匀性并且可靠地防止朝非常小的流量剧烈下降的仪器特性曲线。通过有利的结构设计方案，可以使测量区例如朝一个非常小的流速扩展，或者附加地可以在相同的测量技术特性下通过加大缩小部内径减小流量计的压力降。作为一种实施方案，例如可以设置一个轴向倾斜的测量段，其中，入口端的反射器相对于在纵向上延伸的测量通道轴线(纵向轴线)比出口端的反射器更少地倾斜。尤其是入口端的反射器可以在一个35°至44°的范围里相对于在纵向上延伸的测量通道轴线(纵向轴线)倾斜，其中出口端的反射器在一个46°至70°的范围里相对于纵向轴线倾斜。在此所述缩小部本身不必改变。由此使测量段轴向倾斜于测量通道的纵向轴线延伸。通过一个相对于轴向减小至约40％的入口端反射器的迎角，以及在上述流体没有向上偏转地通过反射器固定体的情况下，使流体尽可能圆形地在反射器表面上通过。出口端的反射器也自由环流，因此可以最佳地展开所期望的自清洁效应。在另一实施方案中，也可以设置一个非中心的缩小部，其敞开的内部区域偏中心地定位在测量通道里面。对于非中心的缩小部该缩小部的一侧具有一个较大的厚度，它向着对置的一侧连续地减小。通过相应的反射器布置也明显有效地使层流偏转到超声波测量段。在后一个实施方案中，所述测量段适宜地基本中心地在缩小部敞开的内部区域里面延伸。所述反射器和/或反射器固定体可以通过简单的方法从固定板中至少局部地冲制出来并相应地弯曲。在需要时可以使反射器从固定板平面或者从反射器固定体平面出发只在缩小部的敞开的内部区域的中心方向上倾斜，从而，流体不会象上述的那样偏转到另一个方向并避免由此可能产生的通流不均匀性。此外，可以设置一个非对称的缩小部，其对置的边缘区域(或入流区域)在其斜度上分别连续地相互反向地变化。在此所述缩小部的厚度总是保持不变本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于液体或气体介质的流量计，具有一个由介质通流的测量通道（１）、至少一个入口通道和至少一个出口通道以及至少一个用于发射或接收超声波信号的超声波换能器偶副（２，３），其中，为了将一个超声波信号从一个超声波换能器（２或３）传导到另一超声波换能器（３或２），在测量通道（１）中设置至少一个反射器偶副（４，５），所述测量通道（１）的直径局部地通过一个缩小部（７）减小，以进行通流导引，其特征在于，所述缩小部（７）通过一个设置或组合在测量通道内壁（６）上的测量通道嵌件构成，它同时作为用于其它功能部件的保持体或固定体。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：哈拉尔德克勒默，京特豪恩施泰因，威廉奥菲莱因，
申请(专利权)人：液体比重计有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]