流量计及其组装方法与流程

本发明涉及流量计和该流量计的组装方法。

背景技术：

1、借助于至少一个超声换能器对超声波在流体中的传播时间进行测量能够从该测量中推导出流体的流量。存在有多种超声流量计，在该超声流量计中，流体的流量是通过超声波在于管状部中循环的流体中的传播速度来测量的。

2、本发明适用于下述流量计：在该流量计中，换能器或至少换能器的安装装置穿过管状部的壁，以与待测量流量的流体接触。并且本发明适用于下述流量计：在该流量计中，换能器和/或换能器的安装装置被安装在管状部的外部，并且通过该换能器的测量是通过波传播穿过管状部的壁来实现的。

3、从文件fr 3 047 068中已知一种用于超声换能器的安装装置，该超声波换能器适于被安装成穿过包括管状部的流量计的壁，所述装置适于将换能器的发射/接收方向定向成在管状部的纵向对称的平面中与管状部的纵向轴线成预定角度的对角方向、也称为测量方向。

4、与将其换能器特别地布置在管状部的同一侧的其他流量计相比，包括以测量方向相对于管状部呈对角方向的这种方式定向的换能器的流量计通常具有更大的整体尺寸。此外，这种流量计中的换能器的构型引起了所述流量计的各个部件的组装的可靠性问题以及将电连接安置在流量计的换能器与电子电路卡之间的问题。

技术实现思路

1、因此，本发明的目的在于提出一种流量计和组装方法，该组装方法能够便于对所述流量计的部件进行组装，同时在该流量计的各个部件之间实现优异的坚固性和电连接的优异的可靠性。

2、本发明还可以提出一种流量计，可以以与该流量计在工业规模上的使用相匹配的成本对该流量计进行大规模生产，并且该流量计可以应用于通常用途、例如用于对水供给管道中的流量进行测量。

3、更准确而言，本发明的目的在于一种流量计，该流量计包括：

4、-管状部，所述管状部用于对流体的流量进行测量，所述管状部沿着纵向轴线延伸，

5、-至少一个第一超声换能器和至少一个第二超声换能器，所述超声换能器以相对于所述管状部的壁彼此相对的方式安装，

6、-至少一个第一容置部和至少一个第二容置部，该第一容置部限界有对所述第一超声换能器进行接纳的内部容积部，该第二容置部限界有对所述第二超声换能器进行接纳的内部容积部，

7、-侧向覆盖件，该侧向覆盖件适于对每个容置部的开口进行封堵，

8、-至少一个电子电路卡，该电子电路卡电连接至第一超声换能器且电连接至第二超声换能器，

9、-主接纳部，该主接纳部包括主开口和底部，所述主接纳部的凹形部被定向成远离管状部的纵向轴线，所述主接纳部限界有对所述电子电路卡进行接纳的内部容积部，

10、该流量计的特征在于，该流量计包括：

11、-至少一个第一导管，该第一导管将所述接纳部的对所述电子电路卡进行接纳的内部容积部连接至对所述第一超声换能器进行接纳的内部容积部，第一导管形成在所述管状部的壁中，

12、-至少一个第二导管，该第二导管将所述接纳部的对所述电子电路卡进行接纳的内部容积部连接至对所述第二超声换能器进行接纳的内部容积部，第二导管形成在所述管状部的壁中，

13、-填充材料，该填充材料选自热固性树脂，所述填充材料至少部分地将以下各者填充：对所述第一超声换能器进行接纳的所述内部容积部；对所述第二超声换能器进行接纳的所述内部容积部；所述第一导管；以及所述第二管道，所述填充材料还至少部分地将对所述电子电路卡进行接纳的所述内部容积部填充。

14、将主接纳部分别连接至对换能器进行接纳的第一容置部和第二容置部的所述第一导管和所述第二导管适于允许呈液态形式的填充材料流动。因此，可以将所述填充材料仅经由主接纳部或者经由对换能器进行接纳的容置部中的一个容置部以液态形式(所述填充材料的粘度可以根据所使用的填充材料的性质以及特别是温度而变化)引入，并且至少将所述填充材料扩散到对换能器进行接纳的每个容置部、第一导管、第二导管和主接纳部中。这能够使电子电路卡的接触部和电缆以及换能器嵌置在填充材料中。因此，填充材料提供了电子电路卡与换能器之间的密封，从而提高了流量计的坚固性。

15、在本发明的一些实施方式中，每个容置部包括开口和底部，每个容置部的凹形部被定向成远离所述管状部的纵向轴线。

16、在本发明的一些实施方式中，所述流量计包括侧向覆盖件，该侧向覆盖件适于对每个开口进行封堵。

17、在本发明的一些实施方式中，所述侧向覆盖件是透明的。这具有能够对布置在每个容置部内部的部件进行观察的优点。

18、在本发明的一些实施方式中，所述流量计包括主覆盖件，该主覆盖件适于对所述主接纳部的主开口进行封堵。有利地，主覆盖件可以临时对所述主接纳部的主开口进行封堵。

19、特别地，所述填充材料选自环氧化合物树脂(或环氧树脂)、聚氨酯、硅树脂(特别是聚二甲基硅氧烷(pdms))、上述各者的共聚物及上述各者的混合物。

20、在本发明的一些实施方式中，管状部的壁在形成有导管的每个区域中具有增加的厚度，以形成肋状部，导管至少部分地形成在该肋状部中。导管附近的额外厚度部对导管进行容置并且限制了管状部壁的体积的增加。这使生成复杂性和成本降低。

21、在本发明的一些实施方式中，所述填充材料将对所述第一超声换能器进行接纳的所述内部容积部和对所述第二超声换能器进行接纳的所述内部容积部完全填充。

22、在本发明的一些实施方式中，所述流量计还包括至少一个第一电缆和至少一个第二电缆，该第一电缆在所述第一导管中延伸，以将所述第一超声换能器电连接至所述电子电路卡，该第二电缆在所述第二导管中延伸，以将所述第二超声换能器电连接至所述电子电路卡。

23、在本发明的一些实施方式中，所述流量计还包括对所述电子电路卡进行容纳的壳体，所述壳体被布置在所述主接纳部的内部容积部中。

24、在本发明的一些实施方式中，所述电子电路卡被布置在所述壳体中，以在与管状部的纵向轴线正交的平面中延伸。

25、在特别有利的变体中，所述第一超声换能器和所述第二超声换能器沿着与所述管状部的纵向轴线正交的方向延伸。

26、在特别有利的变体中，所述流量计包括四个超声换能器，所述第一容置部和所述第二容置部中的每一者的接纳用内部容积部均对两个超声换能器进行接纳。因此，所述第一容置部限界有对所述第一超声换能器和第三超声换能器进行接纳的内部容积部，并且所述第二容置部限界有对所述第二超声换能器和第四超声换能器进行接纳的内部容积部。

27、在本发明的一些实施方式中，每个超声换能器包括压电板和两个传导引脚，该引脚电连接至所述电子电路卡。

28、本发明还包括对这种流量计进行组装的方法。

29、因此，本发明还涉及对这种流量计进行组装的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

30、-将所述第一超声换能器安装在所述第一容置部的对所述第一超声换能器进行接纳的内部容积部中，并且将所述第二超声换能器安装在所述第二容置部的对所述第二超声换能器进行接纳的内部容积部中，

31、-将所述电子电路卡安装在所述主接纳部的对所述电子电路卡进行接纳的内部容积部中，

32、-将所述电子电路卡电连接至第一超声换能器且电连接至第二超声换能器，

33、-在将所述电子电路卡电连接至第一超声换能器且电连接至第二超声换能器之后，将填充材料经由主接纳部的主开口以液态形式引入，

34、-执行对所述填充材料进行聚合和/或硬化的步骤，以及

35、-在将呈液态形式的所述填充材料引入之前，通过侧向覆盖件将每个容置部的开口封堵。

36、在本发明的一些实施方式中，在所述方法中，将至少一个第一电缆引入到第一导管中，从而将第一超声换能器电连接至电子电路卡，并且将至少一个第二电缆引入到第二导管中，从而将第二超声换能器电连接至电子电路卡。所述电缆能够使所述电子电路卡电连接至第一超声换能器和第二超声换能器。在本发明的一些实施方式中，特别地，将两根电缆引入到第一导管部中，从而将第一超声换能器电连接至电子电路卡，并且将两根电缆引入到第二导管中，从而将第二超声换能器电连接至电子电路卡。还可以将其他电缆穿过所述第一导管和所述第二导管中的每个导管。

37、在本发明的一些实施方式中，所述方法还包括下述步骤：在该步骤期间，将所述电子电路卡布置在壳体中，并且将所述壳体安装在所述主接纳部的内部容积部中。

38、在本发明的一些实施方式中，在所述方法中，在将呈液态形式的所述填充材料引入之前，所述侧向覆盖件将每个容置部的开口封堵。

39、在本发明的一些实施方式中，所述方法还包括下述步骤：在所述步骤期间，至少使所述主接纳部的内部容积部经受低于大气压力的压力。例如，可以将所述主接纳部的内部容积部连接至抽吸源(以产生真空)，或者可以将流量计布置在真空围封件中。

40、根据本发明的组装方法还包括以下步骤：

41、-获得至少一个用户界面，该用户界面包括显示器、蓄电装置和通信装置，

42、-将主覆盖件从主接纳部6移除，

43、-将呈液态形式的填充材料经由主接纳部的主开口引入，以对主接纳部的内部容积部的剩余的空的容积部的全部或部分进行填充，

44、-将用户界面电连接至电子电路卡，并且将用户界面定位在主接纳部的内部容积部的剩余的空的容积部中，

45、-将流量计翻转，使得填充材料对用户界面进行涂覆，

46、-执行对所述填充材料进行聚合和/或硬化的步骤，

47、-将主覆盖件安置在主接纳部6上。

48、本发明还涉及特征在于上文或下文所提及的特征中的以组合的方式或不以组合的方式的一些特征或所有特征的流量计和方法。无论各个特征的正式描述如何，除非明确地进行相反的指示，否则上文或下文所提及的各种特征不得被视为紧密地或不可分割地联系的，这是因为本发明可以涉及这些结构或功能的特征中的仅一个特征，或者本发明可以涉及这些结构或功能的特征中的仅一些特征，或者本发明可以涉及这些结构或功能的特征中的一个特征的仅一部分，或者本发明还可以涉及这些结构或功能的特征中的一些特征或全部特征的任何组、组合或并列。