創意無極限，儀表大發明。今天為大家介紹一項國家發明授權專利——一種超聲流量傳感器及其組裝方法。該專利由匯中儀表股份有限公司申請，并于2016年9月28日獲得授權公告。

內容說明

本發明涉及一種超聲流量傳感器及其組裝方法，特別是利用超聲檢測技術，計量管道內液體流量或液體熱量的流量計，屬于聲學、傳感技術領域。

發明背景

目前，現有超聲流量傳感器，特別是小口徑超聲流量傳感器通常都采用依靠反射體反射進行超聲傳播的方式進行測量，反射體有片狀的、柱狀的等各種形式，反射體一般依靠嵌件固定或直接依靠反射體本身與管段體配合固定，如本人申請的專利：《具有束流功能的超聲流量、熱量計轉換器用測量管段》，中國專利號ZL201020275319.2，就是依靠反射體與管段體之間過盈配合固定的；還有反射體是依靠兩個在縱向上剖開的兩個半件抱緊固定，例如中國專利號200810176267.0；還有反射體是柱狀的，依靠柱狀反射體的圓柱與管段體上相匹配的圓孔固定。上述超聲流量傳感器在使用中存在裝配要求精度高、流量傳感器組成部件多、結構復雜等缺點。

發明內容

本發明目的是提供一種超聲流量傳感器及其組裝方法，反射體固定簡潔，結構簡單，組裝方便快捷，牢固可靠，組成部件少，解決背景技術中存在的問題。

本發明的技術方案是：一種超聲流量傳感器，包含管段體、中心套管和反射體，管段體內設有中心套管，反射體直接固定在中心套管上。

圖為本發明實施例一結構示意圖

本發明中所述管段體上設有一對傳感器安裝孔，并分別安裝超聲傳感器，超聲傳感器設置在管段體上的傳感器安裝孔內，中心套管設置在兩個超聲傳感器之間，中心套管上設有與傳感器安裝孔匹配的中心套管固定孔，超聲傳感器與反射體相匹配。所述中心套管，可以是完整的管狀，兩端部平齊，其長度大于一對傳感器安裝孔中心線的距離，傳感器安裝孔對應的中心套管壁上開有孔，反射體固定在傳感器安裝孔對應的中心套管管壁上；也可以是不完整的管狀，至少一個端部不平齊，該端部的管壁延伸至傳感器安裝孔對應的位置，反射體固定在中心套管延伸至傳感器安裝孔處的管壁上，中心套管連同其延伸管壁的長度，大于一對傳感器安裝孔中心線的距離。中心套管的中間部分，部分內徑縮小，縮小部分構成一個測量通道，超聲傳感器設置在縮小部分的兩側，便于提高測量精度。中心套管上設有O型密封圈安裝槽，O型密封圈安裝槽內設有O型密封圈，作為管段體與中心套管之間的密封。

本發明中心套管定義及作用：所述中心套管，主要作用有兩個：一是中心套管兩端提供固定反射體的載體；二是將管段體局部過流面積縮小，提高經過其通道的被測介質的流速，提高儀表測量分辨率。其中間部分是用于測量被測介質流速的固定長度的縮小部分通道，一般位于兩個超聲傳感器或兩反射體之間，縮小部分長度不會超過兩超聲傳感器或兩反射體最近距離的外輪廓之間長度；其縮小部分的截面積可以等面積變化也可以是變面積變化。

所述中心套管為一體結構，中間的縮小部分與兩端部一體成型，也為分體結構，沿中心套管徑向分為兩段或三段，中心套管中間的縮小部分是一個整體，不可分割，兩段或三段之間通過插接、卡扣連接等方式連接在一起。中心套管分為三段：中間的縮小部分為一段，縮小部分前端的管壁為一段，縮小部分后端的管壁為一段。中心套管分為兩段：縮小部分與其中一端的管壁為一段，另一端管壁為一段。

中心套管是通過設置在管段體上的超聲傳感器固定并定位的，也可以是通過設置在管段體上的其他功能部件和結構件固定并定位，如溫度傳感器、固定銷釘、卡扣、螺紋等。反射體可以是片狀的也可以是其它形狀的，如凸面半球狀。述反射體兩側設有卡片，中心套管的管壁上設有與卡片匹配的凹槽，反射體兩側的卡片分別卡在中心套管上的凹槽內，完成反射體的固定，凹槽在中心套管上的位置、角度，根據超聲傳感器與反射體匹配的位置角度確定。反射體與中心套管之間，還可以是通過其它方式固定，如通過粘接或焊接或注塑嵌件固定等方式將反射體固定在中心套管上。

本發明的有益效果：由于反射體直接組裝在一體結構的中心套管上，使得整個流量傳感器結構和組裝更為簡單、可靠，在降低生產成本的同時還大大提高了生產效率。本發明專利具有結構簡單合理、安裝方便、可靠性高、測量精度高、適應性強等特點，可廣泛應用于超聲水表、熱表、流量計的流量傳感器中。

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