超声波燃气表计量通道的制作方法

本技术属于超声波基表结构，具体涉及超声波燃气表计量通道。

背景技术：

1、当超声波束在流体中传播时，流体的流动将使传播时间产生微小变化，并且其传播时间的变化正比于流体的流速。目前市面上的超声波燃气表计量模块均是在此原理的框架下，在燃气表计量通道的气体流动方向上放置一对超声波换能器（如图1所示），工作时超声波换能器同时（或交替）发射、接收，根据上下游接收声波的时间差通过计算得出燃气在计量通道内的流速，进而通过流速与通道截面积相乘得到瞬时流量。

2、如图2、3所示，为民用超声波燃气表计量通道。在通道中等间距地放置有分隔薄片，用于限制气体流动方向与通道方向一致。

3、由于超声波燃气表在商业领域应用中，流量与压力都远大于民用领域。如图4所示，为目前商用超声波燃气表计量通道，在民用超声波计量通道的基础上，增加通道宽度（同时按间距比例增加分隔薄片的数量），使通道截面积变大，从而使商用超声波燃气表满足商用环境中大流量需求。

4、但是由于计量模块只能计算出模块下方区域燃气的流速。仅加宽计量通道的宽度，在增加计量通道通气量的同时，也会导致气体在分隔薄片中流速差异过大。同时宽度作为瞬时流量计算的参数，过宽会放大流速测量的误差，降低燃气表计量准确性。

5、计量模块作为超声波燃气表重要部件，其可靠运行对燃气表的正常计量与使用有十分重大的影响。商用超声波燃气表造价成本较高，并且其故障对燃气公司、燃气使用者造成的损失也远大于一般民用超声波燃气表。

6、针对上述技术问题，故需要进行改进。

技术实现思路

1、本实用新型是为了克服上述现有技术中的缺陷，提供一种设计巧妙，结构简单，可大大提高超声波燃气表在商用环境下的计量准确性的超声波燃气表计量通道。

2、为了达到以上目的，本实用新型所采用的技术方案是；超声波燃气表计量通道，包括具有流道进气口与流道出气口的计量通道壳体；计量通道壳体内形成有容纳腔，容纳腔内沿计量通道壳体长度方向装配有环形分隔壁，环形分隔壁用于将容纳腔分割成两个独立的计量区域；两个独立的计量区域内分别装配有分隔薄片；计量通道壳体上可拆式装配有通道盖；计量通道壳体与通道盖之间装配有换能器与pcb组件；其中，换能器和pcb组件与分隔薄片相对应布设。

3、作为本实用新型的一种优选方式，所述换能器与pcb组件通过计量模块支架装配于计量通道壳体上；所述计量模块支架包括计量模块上支架和计量模块下支架；所述计量模块上支架上形成有限位孔，计量模块下支架上形成有限位轴，限位孔套接于限位轴上用于将计量模块上支架与计量模块下支架连接。

4、作为本实用新型的一种优选方式，所述计量模块上支架顶部具有pcb卡扣件，所述pcb组件安装于所述pcb卡扣件上，计量模块下支架顶部具有换能器安装槽，所述换能器安装于所述换能器安装槽内。

5、作为本实用新型的一种优选方式，所述计量模块下支架两侧形成有限位卡扣，相对应的，通道盖上形成有与限位卡扣相对应的限位卡槽；通道盖装配于计量模块下支架时，限位卡扣与限位卡槽相适配卡接。

6、作为本实用新型的一种优选方式，所述分隔薄片沿着所述通道盖指向所述容纳腔的方向嵌入所述容纳腔，所述容纳腔内设有限位结构，所述分隔薄片与所述限位结构相配合限位；所述限位结构包括设于容纳腔底部的内凹槽和设于容纳腔侧壁的卡槽；所述分隔薄片的两侧卡接于卡槽内，分隔薄片的底部插接于内凹槽内。

7、作为本实用新型的一种优选方式，所述分隔薄片包括薄片本体、底部限位凸起和侧壁限位凸起，所述底部限位凸起设于所述薄片本体底部，侧壁限位凸起设于所述薄片本体的两侧；所述容纳腔的底部设有内凹槽，所述底部限位凸起与所述内凹槽相配合限位；所述容纳腔的侧壁设有卡槽，所述侧壁限位凸起与所述卡槽相配合限位。

8、作为本实用新型的一种优选方式，所述卡槽朝向容纳腔一侧形成有两侧壁，两侧壁一端形成有弧形连接部，另一端形成有安装口；两侧壁中部对称安装有的限位块；两限位块之间的距离与分隔薄片的厚度相对应，当分隔薄片装配至卡槽时，分隔薄片的两侧与限位块相抵接。

9、作为本实用新型的一种优选方式，所述限位块呈锥形结构，限位块的端部呈弧形结构。

10、作为本实用新型的一种优选方式，两侧壁限位凸起之间形成有凹槽，凹槽上搁置有挡片。

11、作为本实用新型的一种优选方式，所述挡片上形成有用于换能器声束穿过的4个通孔，该通孔与分隔薄片相对布设，通孔位于换能器下方。

12、作为本实用新型的一种优选方式，所述分隔薄片的数量至少为两个，所述内凹槽和卡槽的数量与所述分隔薄片的数量一致。

13、作为本实用新型的一种优选方式，所述计量模块下支架朝向所述挡片的一端依次设有第一限位板和第二限位板，所述第一限位板位于挡片上端，与容纳腔内侧壁相抵靠，所述计量通道壳体顶部靠近形成有限位凹槽，所述第二限位板与所述限位凹槽相抵靠。

14、本实用新型的有益效果是：

15、1.本实用新型结构简单，提供超声波燃气表计量通道；根据超声波计量原理，并排设置两个计量模块，各自得到燃气瞬时流量后，叠加计算可得一个瞬时流量。两个计量模块叠加计算得到的瞬时流量相较于单计量模块所得的瞬时流量更接近燃气实际瞬时流量，可大大提高超声波燃气表在商用环境下的计量准确性。

16、2.本实用新型设计巧妙，在计量通道壳体设置环形分隔壁，可以使两组计量模块距离加大，保证其安装结构的可行性，并且避免了换能器因距离过近而互相造成声波干扰；同时环状结构将燃气可通过的截面积限制在了较小的范围，避免因宽度参数造成的误差放大。

17、3.本实用新型由于计量通道上放置了双计量模块，在其中一个计量模块发生损坏的情况下，在系统自检发现后，可由另一个正常运行的计量模块单独计量，大大减少了商用燃气表因计量通道故障而对制造商、燃气公司、燃气使用者所造成的损失。

18、4.本实用新型具有高准确度、高稳定性、大流量的优点，且可大幅度减少燃气表使用中损坏的几率，极大地满足了制造商、燃气公司、燃气使用者的需求及利益。

技术特征：

1.超声波燃气表计量通道，其特征在于；包括具有流道进气口（10）与流道出气口（11）的计量通道壳体（1）；计量通道壳体（1）内形成有容纳腔（3），容纳腔（3）内沿计量通道壳体（1）长度方向装配有环形分隔壁（2），环形分隔壁（2）用于将容纳腔（3）分割成两个独立的计量区域（20）；两个独立的计量区域（20）内分别装配有分隔薄片（5）；计量通道壳体（1）上可拆式装配有通道盖（4）；计量通道壳体（1）与通道盖（4）之间装配有换能器（9）与pcb组件（7）；其中，换能器（9）和pcb组件（7）与分隔薄片（5）相对应布设。

2.根据权利要求1所述的超声波燃气表计量通道，其特征在于：所述换能器（9）与pcb组件（7）通过计量模块支架（8）装配于计量通道壳体（1）上；所述计量模块支架（8）包括计量模块上支架（80）和计量模块下支架（81）；所述计量模块上支架（80）上形成有限位孔（85），计量模块下支架（81）上形成有限位轴（84），限位孔（85）套接于限位轴（84）上用于将计量模块上支架（80）与计量模块下支架（81）连接。

3.根据权利要求2所述的超声波燃气表计量通道，其特征在于：所述计量模块上支架（80）顶部具有pcb卡扣件（86），所述pcb组件（7）安装于所述pcb卡扣件（86）上，计量模块下支架（81）顶部具有换能器安装槽（87），所述换能器（9）安装于所述换能器安装槽（87）内。

4.根据权利要求2所述的超声波燃气表计量通道，其特征在于：所述计量模块下支架（81）两侧形成有限位卡扣（88），相对应的，通道盖（4）上形成有与限位卡扣（88）相对应的限位卡槽（40）；通道盖（4）装配于计量模块下支架（81）时，限位卡扣（88）与限位卡槽（40）相适配卡接。

5.根据权利要求1所述的超声波燃气表计量通道，其特征在于：所述分隔薄片（5）沿着所述通道盖（4）指向所述容纳腔（3）的方向嵌入所述容纳腔（3），所述容纳腔（3）内设有限位结构，所述分隔薄片（5）与所述限位结构相配合限位；所述限位结构包括设于容纳腔（3）底部的内凹槽（12）和设于容纳腔（3）侧壁的卡槽（13）；所述分隔薄片（5）的两侧卡接于卡槽（13）内，分隔薄片（5）的底部插接于内凹槽（12）内。

6.根据权利要求5所述的超声波燃气表计量通道，其特征在于：所述分隔薄片（5）包括薄片本体（30）、底部限位凸起（31）和侧壁限位凸起（32），所述底部限位凸起（31）设于所述薄片本体（30）底部，侧壁限位凸起（32）设于所述薄片本体（30）的两侧；所述容纳腔（3）的底部设有内凹槽（12），所述底部限位凸起（31）与所述内凹槽（12）相配合限位；所述容纳腔（3）的侧壁设有卡槽（13），所述侧壁限位凸起（32）与所述卡槽（13）相配合限位。

7.根据权利要求5所述的超声波燃气表计量通道，其特征在于：所述卡槽（13）朝向容纳腔（3）一侧形成有两侧壁（13-1），两侧壁（13-1）一端形成有弧形连接部（13-2），另一端形成有安装口（13-3）；两侧壁（13-1）中部对称安装有限位块（13-4）；两限位块（13-4）之间的距离与分隔薄片（5）的厚度相对应，当分隔薄片（5）装配至卡槽（13）时，分隔薄片（5）的两侧与限位块（13-4）相抵接。

8.根据权利要求7所述的超声波燃气表计量通道，其特征在于：所述限位块（13-4）呈锥形结构，限位块（13-4）的端部呈弧形结构（13-5）。

9.根据权利要求6所述的超声波燃气表计量通道，其特征在于：两侧壁限位凸起（32）之间形成有凹槽（33），凹槽（33）上搁置有挡片（6）。

10.根据权利要求9所述的超声波燃气表计量通道，其特征在于：所述挡片（6）上形成有用于换能器（9）声束穿过的4个通孔（60），该通孔（60）与分隔薄片（5）相对布设，通孔（60）位于换能器（9）下方。

技术总结
本技术涉及超声波燃气表计量通道，包括具有流道进气口与流道出气口的计量通道壳体；计量通道壳体内形成有容纳腔，容纳腔内沿计量通道壳体长度方向装配有环形分隔壁，环形分隔壁用于将容纳腔分割成两个独立的计量区域；两个独立的计量区域内分别装配有分隔薄片；计量通道壳体上可拆式装配有通道盖；计量通道壳体与通道盖之间装配有换能器与PCB组件；其中，换能器和PCB组件与分隔薄片相对应布设；本技术具有高准确度、高稳定性、大流量的优点，且可大幅度减少燃气表使用中损坏的几率，极大地满足了制造商、燃气公司、燃气使用者的需求及利益。

技术研发人员：王增,汪志远,侯付春,厉恺杰,魏佳敏,王瑞兵
受保护的技术使用者：浙江威星智能仪表股份有限公司
技术研发日：20240228
技术公布日：2024/10/14