一种大口径多声道水平分区对射式超声波流量计制造技术

本发明专利技术隶属于流量计量设备的技术领域，具体为一种大口径多声道水平分区对射式超声波流量计，旨在解决现有技术计量量程比低、计量精度不高、以及与大口径超声波水表技术发展的最优化解决方案之间存在的差距。本发明专利技术采取：换能器声程最大化布局、抗湍流干扰的分区流道、低压损一致性流道、多声道换能器模式、分区计量、管体由管段加工的模式、局部密封方式、兼顾易安装温度及压力传感器的布局、流量计加工与安装一致性方式，从而使本发明专利技术实现了计量量程比最大化、始动流量值最小化、超声波换能器间声波能量传递幅值的最大化，具有抗流体紊流干扰特性，满足在多种实际应用场合情况下，量程范围内有很高的计量精度。程范围内有很高的计量精度。程范围内有很高的计量精度。

【技术实现步骤摘要】
一种大口径多声道水平分区对射式超声波流量计


[0001]本专利技术隶属流量计量设备的
，具体涉及一种大口径多声道水平分区对射式超声波流量计。

技术介绍

[0002]在步入物联网大数据及人工智能与工业自控时代，对于工业及民生水、热、燃气供给计量领域，由全电子模式流量计逐步取代机械式或机电组合模式流量计，已成不可逆转的大趋势。
[0003]按照实际应用所需，流体计量行业或场合期待兼容各口径规格范围、低压损、高精度、高可靠性、无磨损器件、耐久性及经济性的标准流量计量器具。目前，在世界范围内全电子流量计量应用最广的为电磁流量计以及后起之秀的超声波流量计。
[0004]超声波流量计是伴随其时差计时芯片（2012～2017年，国际上AMS、D
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FLOW、TI等公司先后推出了较先进的时差计时芯片，目前，其分辨率都已达到5～10ps，完全满足了水计量应用需求）的技术突破而崛起的。对比电磁流量计，超声波流量计是通过时差数字信号进行采样的（而电磁流量计则是通过模拟信号采样的）。以水表为例，它具有突出的技术优势：更小的始动流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大口径多声道水平分区对射式超声波流量计，其特征在于:包括管体套管（21）、换能器（33）、换能器水平固定支架、换能器水平固定支架支撑柱、分区导流隔板（42）、换能器引出线固定座（24）、温度传感器固定座（23）、压力传感器固定座（22）、仪表电路盒固定螺母（52）；通过在管体套管（21）内设置两个相互平行的换能器水平固定支架结构件（31），组成多声道超声波换能器水平对射安装结构；所述换能器水平固定支架支撑柱与辐射状数个分区导流隔板（42）对应组合，换能器（33）在换能器水平固定支架中央、且以环形分布，每个扇形分区有一对（或多对）换能器，构成了多声道水平对射分区的结构方式；通过换能器水平固定支架空心支撑柱（314）引出线斜孔（313），即可将两个换能器水平固定支架可尽可能地安置在管体套管内的两端，又可使换能器总引出线（56）从换能器引出线固定座（24）引出、导入仪表电路盒（51）内与积算电路PCB（53）连接；在温度传感器固定座（23）、压力传感器固定座（22）、仪表电路盒（51）及其固定螺母（52）的协同下，构成了大口径多声道水平分区对射式超声波流量计，在给定的管体套管（21）长度下，实现了计量量程比最大化、始动流量值最小化、超声波换能器间声波能量传递幅值的最大化，具有抗流体紊流干扰特性，满足在多种实际应用场合情况下，确保量程范围内有很高的计量精度。2.如权利1所述的一种大口径多声道水平分区对射式超声波流量计，其特征在于：所述分区导流隔板（42）为矩形金属薄板，由数个分区导流隔板（42）以管体套管（21）的中心水平线向外辐射组成为栅格结构，由两端换能器水平固定支架将其固定于管体套管（21）内；流量计管体套管（21）内截面，按照换能器水平固定支架结构件（31）上的支撑柱及多组换能器数量，进行流道分割隔离，分成数个扇形小流道且与两端换能器水平固定支架（31）上的支撑柱面对接，一对换能器（33）处于扇形小流道的前后端面的中部区。3.如权利1所述的一种大口径多声道水平分区对射式超声波流量计，其特征在于：所述换能器水平固定支架由换能器水平固定支架结构件（31）及环形导流罩（32）组成，安装于流量计管体（21）内的两端，与分区导流隔板（42）及固定管（41）对接，将分区导流隔板（42）及固定管（41）固定；所述换能器水平固定支架结构件（31）中央有结构环（315），所述结构环通过支撑柱与换能器水平固定支架结构件外圈环形结构连接；所述结构环（315）内设有换能器安装孔（3155），超声波换能器（33）及侧密封圈（332）安装于结构环内的安装孔（3155）中，由超声波换能器后凸沿（333）定位；所述换能器压板（3151）用于压紧固定换能器，所述换能器固定压板（3151）通过固定螺母（3152）固定于结构环（315）上；所述结构环上有换能器信号线转接PCB（3153），所述PCB通过结构环上的PCB固定柱（3154）经热熔固定；所述换能器水平固定支架结构件（31）的进水端及出水端外侧有环形导流罩（32），为了方便引出线，只有当换能器总引出线（56）从引出线固定头（247）引出后，才可将环形导流罩倒扣（321）与换能器固定支架结构件中间的结构环（315）卡配扣紧；为了IP68的防护需要，还要通过引出线孔用平头细针通过引出线斜孔（313），向换能器水平固定支架结构环（315）内部注入双组份高强度防水密封胶，将换能器、换能器引出线及结构环内部密封固定。4.如权利1所述的一种大口径多声道水平分区对射式超声波流量计，其特征在于：在换能器水平固定支架结构件（31）中，只有换能器总引出线（56）穿过结构环外圈上的空心支撑柱（314），与结构环（315）的内部相通；安装温度传感器和压力传感器的空心支撑柱（312）、（311）中间孔为通孔，与结构环的内部不相通，其余支撑柱均为较薄的实心柱，与结构环外圈与换能器水平固定支架结构件内圈连接，且将内管圆形分隔成扇形区域，与分区导流隔
板（42）一一对应。5.如权利1所述的一种大口径多声道水平分区对射式超声波流量计，其特征在于：所述两个换能器水平固定支架（31）分别位于管体法兰（11、12）位置的管体套管（21）内侧，即流量计的进、出水口处；多组超声波换能器的信号线（331）汇聚焊接于转接板PCB（3153）上，输出一根总信号线（56），其中包含每个换能器的正极信号线及一根共用地线；由于两个换能器水平固定支架结构件（31）就安置于流量计套管两端头，所以，换能器总输出线由斜孔（313）与换能器引出线固定头（247）对接、输出引出线；这种斜孔结构的目的是在换能器引出线固定座（24）安置于距法兰内侧一段距离时，换能器仍可以安装于进水口、出水口的端头，使换能器的间距仍保持最大值。6.如权利1所述的一种大口径多声道...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：觉隆传感技术深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：