流量传感器

创意无极限，仪表大发明。今天为大家介绍一项国家发明授权专利——一种超声流量传感器及其组装方法。该专利由汇中仪表股份有限公司申请，并于2016年9月28日获得授权公告。

　　内容说明

　　本发明涉及一种超声流量传感器及其组装方法，特别是利用超声检测技术，计量管道内液体流量或液体热量的流量计，属于声学、传感技术领域。

　发明背景
　　
目前，现有超声流量传感器，特别是小口径超声流量传感器通常都采用依靠反射体反射进行超声传播的方式进行测量，反射体有片状的、柱状的等各种形式，反射体一般依靠嵌件固定或直接依靠反射体本身与管段体配合固定，如本人申请的专利：《具有束流功能的超声流量、热量计转换器用测量管段》，中国专利号ZL201020275319 .2，就是依靠反射体与管段体之间过盈配合固定的；还有反射体是依靠两个在纵向上剖开的两个半件抱紧固定，例如中国专利号200810176267 .0；还有反射体是柱状的，依靠柱状反射体的圆柱与管段体上相匹配的圆孔固定。上述超声流量传感器在使用中存在装配要求精度高、流量传感器组成部件多、结构复杂等缺点。

　发明内容

　　本发明目的是提供一种超声流量传感器及其组装方法，反射体固定简洁，结构简单，组装方便快捷，牢固可靠，组成部件少，解决背景技术中存在的问题。

本发明的技术方案是：一种超声流量传感器，包含管段体、中心套管和反射体，管段体内设有中心套管，反射体直接固定在中心套管上。

　　本发明中所述管段体上设有一对传感器安装孔，并分别安装超声传感器，超声传感器设置在管段体上的传感器安装孔内，中心套管设置在两个超声传感器之间，中心套管上设有与传感器安装孔匹配的中心套管固定孔，超声传感器与反射体相匹配。所述中心套管，可以是完整的管状，两端部平齐，其长度大于一对传感器安装孔中心线的距离，传感器安装孔对应的中心套管壁上开有孔，反射体固定在传感器安装孔对应的中心套管管壁上；也可以是不完整的管状，至少一个端部不平齐，该端部的管壁延伸至传感器安装孔对应的位置，反射体固定在中心套管延伸至传感器安装孔处的管壁上，中心套管连同其延伸管壁的长度，大于一对传感器安装孔中心线的距离。中心套管的中间部分，部分内径缩小，缩小部分构成一个测量通道，超声传感器设置在缩小部分的两侧，便于提高测量精度。中心套管上设有O型密封圈安装槽，O型密封圈安装槽内设有O型密封圈，作为管段体与中心套管之间的密封。

本发明中心套管定义及作用：所述中心套管，主要作用有两个：一是中心套管两端提供固定反射体的载体；二是将管段体局部过流面积缩小，提高经过其通道的被测介质的流速，提高仪表测量分辨率。其中间部分是用于测量被测介质流速的固定长度的缩小部分通道，一般位于两个超声传感器或两反射体之间，缩小部分长度不会超过两超声传感器或两反射体最近距离的外轮廓之间长度；其缩小部分的截面积可以等面积变化也可以是变面积变化。

所述中心套管为一体结构，中间的缩小部分与两端部一体成型，也为分体结构，沿中心套管径向分为两段或三段，中心套管中间的缩小部分是一个整体，不可分割，两段或三段之间通过插接、卡扣连接等方式连接在一起。中心套管分为三段：中间的缩小部分为一段，缩小部分前端的管壁为一段，缩小部分后端的管壁为一段。中心套管分为两段：缩小部分与其中一端的管壁为一段，另一端管壁为一段。

中心套管是通过设置在管段体上的超声传感器固定并定位的，也可以是通过设置在管段体上的其他功能部件和结构件固定并定位，如温度传感器、固定销钉、卡扣、螺纹等。反射体可以是片状的也可以是其它形状的，如凸面半球状。述反射体两侧设有卡片，中心套管的管壁上设有与卡片匹配的凹槽，反射体两侧的卡片分别卡在中心套管上的凹槽内，完成反射体的固定，凹槽在中心套管上的位置、角度，根据超声传感器与反射体匹配的位置角度确定。反射体与中心套管之间，还可以是通过其它方式固定，如通过粘接或焊接或注塑嵌件固定等方式将反射体固定在中心套管上。

本发明的有益效果：由于反射体直接组装在一体结构的中心套管上，使得整个流量传感器结构和组装更为简单、可靠，在降低生产成本的同时还大大提高了生产效率。本发明专利具有结构简单合理、安装方便、可靠性高、测量精度高、适应性强等特点，可广泛应用于超声水表、热表、流量计的流量传感器中。