專利名稱：帶有標(biāo)準(zhǔn)的膠囊型超聲波測(cè)量單元的計(jì)量器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶有膠嚢(capsule)型超聲波測(cè)量單元的計(jì)量器。更確切地涉及一種流體計(jì)量器，特別是一種水表，該流體計(jì)量器包括膠嚢型超聲波測(cè)量單元，該測(cè)量單元包括裝有超聲波傳感器的測(cè)量通道，且該測(cè)量單元安裝在包括入口管和出口管的容器(bache)上，所述入口管與測(cè)量通道的入口連通，所述出口管與該測(cè)量通道的出口連通。
在本文中，術(shù)語(yǔ)膠嚢型測(cè)量單元是指這樣一種可拆除測(cè)量單元該可拆除測(cè)量單元可以安裝到所述容器上或從所述容器拆除而與所述容器的安裝不干涉，即，無(wú)需拆下或重新安裝所述容器。
背景技術(shù)：
在專利文獻(xiàn)EP 1227 303中描述了這種類型的計(jì)量器。
在這種現(xiàn)有技術(shù)的計(jì)量器中，容器是同軸型的，即，出口管具有肘形部，以便流體沿該容器的中心軸線在中央排放，且入口管通過(guò)孔使流體排到同軸的環(huán)形空間中。
在上述文獻(xiàn)中提出的測(cè)量單元僅用于這種類型的容器。
如今已廣泛使用另 一種容器。
此第二種容器包括入口管和出口管，該入口管和出口管都是直的且彼此對(duì)齊，流體直接排入該容器的內(nèi)部。
很明顯，要在第二種容器上安裝超聲波測(cè)量單元需專門設(shè)計(jì)一種合適的測(cè)量單元。此外，很明顯，對(duì)于每種類型的容器必須對(duì)應(yīng)有專門的測(cè)量單元，這增加了維護(hù)負(fù)擔(dān)以及用于這種計(jì)量器的零部件的總量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過(guò)提供以下這樣一種膠嚢型超聲波測(cè)量單元計(jì)量器解決了這
個(gè)問(wèn)題該計(jì)量器包括可以安裝到第一種容器或第二種容器上的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量單元。
為此，本發(fā)明提出一種安裝膠囊型超聲波測(cè)量單元的方法，該測(cè)量單元包括裝有超聲波傳感器的測(cè)量通道，且該測(cè)量單元用于安裝在包括不同類型的入口管和出口管的容器上，所述超聲波傳感器設(shè)置在蓋中，所述入口管用于與所述測(cè)量通道的入口連通，所述出口管用于與所述測(cè)量通道的出口連通，其特征在于，該方法包括使用針對(duì)容器類型的附加適配器，且將所述入口管與所述測(cè)量通道的入口相連，將所述出口管與所述測(cè)量通道的出口相連。
在用于同軸型容器的第一實(shí)施例中，該容器的第一 (出口或入口)管包括肘形部，以便流體沿該容器的中心軸線在中央排放，第二(相應(yīng)地入口或出口)管使流體排入同軸的環(huán)形空間，該適配器包括喇叭形管狀部分，該喇叭形管狀部分用于安裝在所述第一管的口部上且以密封的方式連接到所述測(cè)量單元上。
該適配器優(yōu)選還包括用于將所述容器夾持在測(cè)量單元上的中間環(huán)。所述喇叭形管狀部分和所述中間環(huán)有利地形成為一體件。在用于對(duì)齊型容器的第二實(shí)施例中，該容器的入口管和出口管是直的且彼此對(duì)齊，流體直接排入所述容器的內(nèi)部，適配器包括肘形管狀部分，該肘形管狀部分用于安裝到所述管中的一個(gè)的口部上且以密封的方式連接到所述測(cè)量單元上。
在這種情況下，所述適配器優(yōu)選用于安裝在入口管上。本發(fā)明還涉及一種用于實(shí)施上述方法的測(cè)量單元，其特征在于，該測(cè)量單元包括用于承載所述測(cè)量通道的板和用于將該板固定到所述容器上的夾持環(huán)，所i^il包括入口孔和出口孔，所述適配器用于以密封的方式連接到這些孔中的一個(gè)。
在一個(gè)實(shí)施例中，所述板、所述測(cè)量通道和用于所述傳感器的殼體是一體件。
該測(cè)量單元優(yōu)選包括至少一個(gè)溫度探頭。
本發(fā)明還涉及一種包括組裝在一起的上述類型的測(cè)量單元和上述類型的適配器的膠嚢組件。


下面結(jié)合附圖更加詳細(xì)地描述本發(fā)明，這些附圖示出本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
圖1、 6和11是根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量單元的立體圖、沿中心軸線切去一部分的立體圖和剖視圖2A、 7A和12A是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的適配器的立體圖、沿平面Pl切去一部分的立體圖和剖^f見圖2B、 7B和12B是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的適配器的立體圖、沿平面P2切去一部分的立體圖和剖視圖3A、 8A和13A是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的安裝在測(cè)量單元上的適配器的立體圖、沿平面P1切去一部分的立體圖和剖視圖3B、 8B和13B是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的安裝在測(cè)量單元上的適配器的立體圖、沿平面P2切去一部分的立體圖和剖視圖4A、 9A和14A是才艮據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的容器的立體圖、沿平面Pl切去一部分的立體圖和剖-f見圖4B、 9B和14B是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的容器的立體圖、沿平面P2切去一部分的立體圖和剖視圖5A、 IOA和15A是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的計(jì)量器的立體圖、沿平面Pl切去一部分的立體圖和剖^L圖5B、 IOB和15B是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的計(jì)量器的立體圖、沿平面P2切去一部分的立體圖和剖視圖16A至16D是根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量腔體的立體圖、沿平面P'的橫剖圖、沿平面P〃切去一部分的立體圖和縱剖圖；圖17A至17D分別是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的計(jì)量器的沿第一平面 切去一部分的立體圖和剖視圖以及沿垂直于第一平面的第二平面切去一部 分的立體圖和剖視圖。
圖18是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的第一變型的計(jì)量器的切去一部分 的立體圖。
圖19A和19B是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的第二變型的計(jì)量器的沿兩 個(gè)垂直的平面切去一部分的立體圖。
具體實(shí)施例方式
如圖l至5所示，本發(fā)明使用于安裝在包括不同類型的入口管和出口 管的容器上的超聲波測(cè)量單元1標(biāo)準(zhǔn)化。
此處，圖4A和4B分別示出同軸型容器2和對(duì)齊型容器3。在該同軸 型容器2中，出口管2B具有一肘形部，以便流體沿該容器的中心軸線在 中央排放，入口管2A使流體通過(guò)一孔排放到同軸的環(huán)形空間中。該對(duì)齊 型容器3包括入口管3A和出口管3B，該入口管和出口管都是直的且彼此 對(duì)齊，流體直接排到該容器的內(nèi)部。
標(biāo)準(zhǔn)化需要使用適配器，該適配器將所述入口管與所述測(cè)量通道的入 口相連，將所述出口管與所述測(cè)量通道的出口相連。此適配器連接到該容 器的管中的一個(gè)上，4吏得能夠在測(cè)量單元1的測(cè)量通道中流動(dòng)流體。
第一種適配器4在同軸型容器的情況下使用，第二種適配器5在對(duì)齊 型容器的情況下使用。
此適配器4、 5首先緊固到測(cè)量單元上以形成稱為膠嚢的子組件，如圖 3A和3B所示。然后，該子組件連接到對(duì)應(yīng)的容器2、 3上以形成如圖5A 和5B所示的計(jì)量器。
在隨后的附圖中，通過(guò)剖視圖更詳細(xì)地示出各部件。
如圖6和圖11所示，超聲波測(cè)量單元1包括測(cè)量通道1A，該測(cè)量通 道在其兩端部處裝有超聲波傳感器1B的發(fā)送器和接收器。
該超聲波測(cè)量單元包括一用于承載測(cè)量通道的板1C和一夾持環(huán)1D，此板包括入口孔IE和出口孔1F，適配器4或5用于以密封的方式連接到 這些孔中的一個(gè)。在頂部安置有保護(hù)蓋1G。
容器的入口管2A或3A用于與對(duì)應(yīng)于入口孔IE的測(cè)量通道的入口連 通，容器的出口管2B或3B用于與對(duì)應(yīng)于出口孔IF的測(cè)量通道的出口連 通。在容器上的各適配器4或5與該容器的管中的一個(gè)相連，并〗吏得能夠 在測(cè)量單元的測(cè)量通道1A中流動(dòng)流體。
如圖7A、 8A、 9A、 IOA、 12A、 13A、 14A和15A所示，首先考慮將 測(cè)量單元1安裝在同軸型容器2上。
第一種適配器4包括喇叭形管狀部分4A，該喇叭形管狀部分用于安裝 在該容器的出口管2B的口部上且以密封的方式連接到測(cè)量單元的出口孔 1F。此適配器還包括中間夾持環(huán)4B，該中間夾持環(huán)通過(guò)將其旋擰到測(cè)量單 元1而將容器2夾持到測(cè)量單元1上，且有利地該中間夾持環(huán)和喇叭形管 狀部分4A形成一體件。
首先，如圖8A所示，通過(guò)將中間環(huán)4B旋擰到設(shè)置在測(cè)量單元上的夾 持環(huán)1D上，將測(cè)量單元1緊固到適配器4上。這樣通過(guò)旋擰而夾持具有 兩種功能將測(cè)量單元1的板1C夾持到此中間環(huán)4B上，在板1C與中間 環(huán)4B之間在測(cè)量單元1上設(shè)置有密封件Jl;將喇叭形管狀部分4A夾持 抵靠在測(cè)量單元的板1C的出口孔1F的外圍，在該喇叭形管狀部分與出口 孔的外圍之間在適配器4的喇叭形管狀部分4A的一端設(shè)置有密封件4D。
通過(guò)將適配器4的中間環(huán)4B旋檸到容器上的內(nèi)螺紋2C中，將形成稱 為膠嚢的子組件的測(cè)量單元1和適配器4固定到容器2上。這通過(guò)將喇叭 形管狀部分4A的自由的另 一端抵靠在容器的出口管2B的口部外圍來(lái)夾持 喇叭形管狀部分4A，在所述自由的另 一端與出口管的口部外圍之間在適配 器上設(shè)置有密封件4E。這同時(shí)借助于中間環(huán)4B——該中間環(huán)壓在位于容 器的內(nèi)螺紋2C的底部處的密封件J2上一一密封處于容器高度的水流的環(huán) 形空間。
在圖15A中，箭頭示出流體的流動(dòng)。該流體通過(guò)容器的入口管2A進(jìn) 入位于中間環(huán)4B和喇叭形管狀部分4A之間的空間中。該流體沿著ii^通道1H流動(dòng)，直到到達(dá)測(cè)量通道1A，該流體從該測(cè)量通道經(jīng)由排出通道ll 排到喇叭形管狀部分4A內(nèi)，該流體從該喇叭形管狀部分流到容器的出口 管2B中。
在組裝過(guò)程中，布置標(biāo)記可以確保測(cè)量單元1和容器2準(zhǔn)確地相對(duì)定 位，使得容器的入口管2A和出口管2B的軸線以及測(cè)量通道的軸線對(duì)齊和 /或入口孑L 1E面向入口管2A的口部。
或者，這些軸線不對(duì)齊也是可行的。
然后，如圖7B、 8B、 9B、 IOB、 12B、 13B、 14B和15B所示，考慮
將測(cè)量單元1安裝在對(duì)齊型容器上。
第二種適配器5包括帶有90°肘形部的管狀部分，該帶有90。肘形部 的管狀部分用于安裝在容器的入口管3A的口部上且以密封的方式連接到 測(cè)量單元的板1C的入口孑L 1E。
首先，如圖8B所示，通過(guò)將螺釘5A緊固到測(cè)量單元的對(duì)應(yīng)的螺紋孔 中，將測(cè)量單元1緊固到適配器5上。這種螺釘緊固將適配器5夾持抵靠 在測(cè)量單元的板1C的入口孑L 1E的外圍處，在適配器5和入口孔1E的外 圍之間在適配器5的一端設(shè)置有密封件5B。
通過(guò)將測(cè)量單元的夾持環(huán)1D旋檸到該容器的內(nèi)螺紋3C中，將形成稱 為膠嚢的子組件的測(cè)量單元1和適配器5固定到容器3上。這通過(guò)將適配 器5的仍然自由的另一端抵靠在該容器的入口管3A的口部外圍來(lái)夾持適 配器5，在所述自由的另一端與入口管的口部外圍之間在適配器上設(shè)置有 密封件5C。
在圖15B中，箭頭示出流體的流動(dòng)。該流體通過(guò)該容器的入口管3A it^適配器5的內(nèi)部。然后，該流體沿著進(jìn)入通道1H流動(dòng)，直到到達(dá)測(cè) 量通道1A,該流體從該測(cè)量通道1A經(jīng)由排出通道II排到容器3內(nèi)，該流 體從該容器3流入該容器的出口管3B。
圖16A至16D示出測(cè)量腔體l'，該測(cè)量腔體l'是測(cè)量單元的一部分。 此腔體的一個(gè)重要特征是圓形板1C、測(cè)量通道1A和用于傳感器 Cl、 C2的殼體形成為一體件，該一體件優(yōu)選由塑性材料模制而成。該測(cè)量通道1A的縱軸線平行于板1C。傳感器Cl和C2——該傳感器 是超聲波傳感器一一設(shè)置在測(cè)量通道1A的端部以通過(guò)面對(duì)面發(fā)射超聲波 測(cè)量流率。測(cè)量通道1A的縱軸線優(yōu)選垂直于板1C的中心軸線，以便將此 測(cè)量通道安置在該板的中央，且在板1C的直徑的范圍內(nèi)獲得盡可能長(zhǎng)的 測(cè)量通道。
此測(cè)量通道的端部經(jīng)由進(jìn)入通道1H與入口孔1E連通，經(jīng)由排出通道 II與出口孑L 1F連通，i^通道1H和排出通道II的縱軸線垂直于測(cè)量通 道1A的軸線。此進(jìn)入通道和排出通道設(shè)置成盡可能遠(yuǎn)離測(cè)量通道的中央， 即，盡可能靠近傳感器Cl、 C2，以使得在超聲波路徑中用于測(cè)量流率的 可用長(zhǎng)度最大。
例如在熱能計(jì)量器的應(yīng)用中，該測(cè)量腔體也可以包括溫度測(cè)量探頭， 該溫度測(cè)量探頭可以裝配在孔A中，該孔A設(shè)置在測(cè)量腔體的壁中。
這種安裝溫度測(cè)量探頭的方法特別適于安裝到同軸型容器上，如圖 17A至17D所示。
探頭S的頭部固定在孔A中，該孔相對(duì)于測(cè)量通道1A設(shè)置在側(cè)面， 以便該探頭的測(cè)量端位于出流(outlet flow)的芯部處，所述芯部沿計(jì)量器 的中心軸線在夾持抵靠于容器2上的適配器4的喇叭形管狀部分4A的端 部附近。
在將測(cè)量單元1安裝在對(duì)齊型容器3上的情況下，也可以以如圖18、 19A和19B所示的方式安裝溫度測(cè)量探頭S。
如圖19A和圖19B所示，可以像前文的描述一樣，此探頭S可以傾斜 地安裝在孔A中。那么，探頭的測(cè)量端位于容器3中的出流的芯部處。
或者，如圖18所示，探頭S可以安裝在容器的出口管中。
上述實(shí)施例是優(yōu)選的實(shí)施例，本發(fā)明還涉及沒(méi)有具體描述的不同的實(shí) 施例。
例如，各容器的入口管和出口管可以互換。例如，在同軸型容器的情 況下，中央管可以是入口管，環(huán)形管可以是出口管。
10
權(quán)利要求
1.一種安裝膠囊型超聲波測(cè)量單元(1)的方法，該測(cè)量單元包括裝有超聲波傳感器(C1、C2)的測(cè)量通道(1A)，且該測(cè)量單元用于安裝在包括不同類型的入口管和出口管的容器上，所述超聲波傳感器設(shè)置在蓋(1G)中，所述入口管用于與所述測(cè)量通道的入口連通，所述出口管用于與所述測(cè)量通道的出口連通，其特征在于，該方法包括使用針對(duì)容器類型的附加適配器(4、5)，且將所述入口管與所述測(cè)量通道的入口相連，將所述出口管與所述測(cè)量通道的出口相連。
2. —種用于實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法的適配器(4)，該適配 器用于同軸型容器(2)，該同軸型容器的第一 (出口或入口 )管(2B) 包括肘形部，以便流體沿該容器的中心軸線在中央排放，第二(相應(yīng)地入 口或出口 )管(2A)使流體排入同軸的環(huán)形空間，其特征在于，該適配器 包括喇叭形管狀部分(4A)，該喇叭形管狀部分用于安裝在所述第一管的 口部上且以密封的方式連接到所述測(cè)量單元(1)上。
3. 根據(jù)前述權(quán)利要求所述的適配器，其特征在于，該適配器還包括 用于將容器(2)夾持在測(cè)量單元(1)上的中間環(huán)(4B)。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求所述的適配器，其特征在于，所述喇叭形管狀 部分(4A)和所述中間環(huán)(4B)形成為一體件。
5. —種用于實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法的適配器(5)，該適配 器用于對(duì)齊型容器(3)，該對(duì)齊型容器的入口管(3A)和出口管(3B) 是直的且彼此對(duì)齊，流體直接排入該容器的內(nèi)部，其特征在于，該適配器 包括肘形管狀部分，該肘形管狀部分用于安裝在所述管中的一個(gè)的口部上 且以密封的方式連接到所述測(cè)量單元(1)。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求所述的適配器，其特征在于，所述適配器(5) 用于安裝在入口管(3A)上。
7. —種用于實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法的測(cè)量單元(1)，其特 征在于，該測(cè)量單元包括一用于承載所述測(cè)量通道(1A)的板(1C )和一夾持環(huán)(ID)，所ii^包括入口孔(IE)和出口孑L (IF),所述適配器用 于以密封的方式連接到這些孔中的一個(gè)。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求所述的測(cè)量單元，其特征在于，所i^(lC)、 所述測(cè)量通道(1A)和用于所述傳感器(Cl、 C2)的殼體是一體件。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求7或8所述的測(cè)量單元，其特征在于，該適配 器包括至少一個(gè)溫度探頭(S)。
10. —種包括組裝在一起的根據(jù)權(quán)利要求7至9中任一項(xiàng)所述的測(cè)量 單元和根據(jù)權(quán)利要求2至6中任一項(xiàng)所述的適配器的膠嚢組件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種使得膠囊型超聲波測(cè)量單元(1)標(biāo)準(zhǔn)化的方法，該測(cè)量單元包括裝有超聲波傳感器(C1、C2)的測(cè)量通道(1A)，且該測(cè)量單元用于安裝在包括不同類型的入口管和出口管的容器上，所述超聲波傳感器設(shè)置在蓋(1G)中，所述入口管用于與所述測(cè)量通道的入口連通，所述出口管用于與所述測(cè)量通道的出口連通。根據(jù)本發(fā)明，此方法包括使用針對(duì)容器類型的附加適配器(4、5)，且將所述入口管與所述測(cè)量通道的入口相連，將所述出口管將所述測(cè)量通道的出口相連。
文檔編號(hào)G01F1/66GK101641575SQ200880007235
公開日2010年2月3日 申請(qǐng)日期2008年2月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月6日
發(fā)明者T·布齊 申請(qǐng)人:阿克塔銳斯兩合公司