[實用新型]內襯式超聲波流量計用固定安裝結構

有效

• 申請號: 202020051130.9
• 申請日: 2020-01-10
• 公開（公告）號: CN211602049U
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 方欣
• 申請（專利權）人: 青島海威茨儀表有限公司
• 主分類號: G01F1/66
• 分類號: G01F1/66;G01F15/14;G01F15/18
• 代理公司: 山東三邦知識產權代理事務所(普通合伙) 37308
• 代理人: 肖太升;高洋

本實用新型涉及內襯式超聲波流量計用固定安裝結構，包括殼體和成對的換能器，所述殼體包括外管和內襯，所述外管套裝在內襯外側，所述內襯上設置有用于安裝換能器的換能器安裝孔。內襯由兩端法蘭夾在中間固定，兩側或一側的局部法蘭(壓環)是活動的，可由外絲與固定法蘭連接或用激光焊接固定的方法連接，可靠性高。

技術領域

本實用新型具體涉及流量計量設備技術領域，特別涉及內襯式超聲波流量計用固定安裝結構。

背景技術

超聲波流量計是一種通過采集和計算聲波在通過一段流動流體中(液體或氣體)的時差來解析出流體流速，從而求得流體體積的高精度流量計。 2012年后，隨著時差芯片電子采樣技術，即時差提取精度、處理水平的大幅提高，能夠計算出的時差分辨率已經可達到5ps。如在水中，可以測量的最小流速已經達到1mm/s。在液體計量方面，以前常采用電磁流量計，但電磁流量計只能測量滿足一定電導率強度的液體，對于電導率過低的液體，比如純凈水等是不能計量的。另外，電磁流量計在氣體介質中，也是不能工作的。而超聲波流量計對流體的計量，只與超聲波在流體中的聲速及兩點時差相關，如果將聲速與某種流體隨溫度變化的關系帶入計量芯片軟件中，那么，超聲波流量計是目前所有流量計中，能夠測量單相流體始動流量最小、量程比最大、壓損最小、液體及氣體均可分別使用的高精度流量計。

但是，當前超聲波流量計有許多不足之處，具體如下：

通常在流量計金屬殼體制造方面，多采用鑄造或管段焊接的方法。鑄造成型殼體有一次性成型的優點，但其制造過程工序復雜、時間長、容易造成環境污染，特別是聲道多時，制造及后期加工的成本很高，如專利授權公告號CN 206440316 U。

采用焊接工藝的管段與法蘭連接看似簡單，如專利申請公布號CN 106441471A，但是，由于管體外沿的換能器安裝座也需要焊接，這部分是不易定位及焊接的，所以加工工藝同樣復雜。而且，焊接好的換能器座易變形。理論與實驗證明，安裝后，由于換能器與水流動方向有角度，若兩換能器面不平行，有微小角度差就會對信號的接受產生較大影響。所以換能器孔及定位必須要用CNC進行一次性精密定位加工，費時費工，成本也很高。

換能器安裝及密封十分重要，為了安全，最好是采用多級密封，如專利CN208171354 U。但這也會帶來換能器座體積變大，占用空間和成本增加。

目前所有換能器的引出線都要通過管外特殊通道引導到流量計上端的電路盒體里，引出線很長、而且線組很多，如4通道就有8條線，長度通常接近一米，線與線之間難以分辨，易搞錯，同時，線長了抗干擾及安全性也差。

為了讀取流量計的數值，通常需要液晶顯示屏，而它與積算電路板一體就制約了積算電路板的IP68防護。比如，最可靠的IP68防護是用A、B 組分的硬膠灌封，但其熱脹冷縮極易損壞玻璃液晶屏及管腳。

現在的超聲波流量計，內部換能器安裝孔等非規則部分，無法做到防腐處理，即便是采用316L不銹鋼制造，在海水等高腐蝕性流體中使用一段時間后，也會被腐蝕，壽命短，無法長期使用。

流量計的標準規定了儀表管段的長度，理論證明，換能器之間連線在流體流動方向的投影距離越大，對于采用相同的時差芯片的積算電路而言，流量計的信噪比將越高。即，可測量的流體的始動流量就越小，以及流量計可測量的精度范圍即量程比也就越大。可見，如何將一對換能器之間連線在流體流動方向的投影距離不受流量計法蘭及換能器安裝座/孔尺寸的限制，將其盡可能做到最大，亦是行業關注的重要焦點。如專利CN 106441471A，盡管已經靠近法蘭，但受安裝、加工空間限制，也無法做到與法蘭完全合并或超越法蘭內側。