一种流道上壳及安装有该流道上壳的超声波流量计的制作方法

本技术涉及超声波气表，尤其涉及一种流道上壳及安装有该流道上壳的超声波流量计。

背景技术：

1、目前超声波流量表计被广泛应用于各个技术领域，超声波流量计的工作原理为：是在被测管道的上下游安装了两个不分正负极性的配对的超声波换能器。上游的换能器发射一串超声波脉冲，经过流动的流体传播到下游换能器，下游换能器接收到超声波信号后，记录下超声波脉冲的相关信息，同理可记录下上游换能器接收到下游换能器发射的超声波脉冲的相关信息。通过记录的超声波脉冲的相关信息再结合相应的原理就可以换算成所要测量的流量。目前基于测定的介质的差异，市面上应用较为广泛的超声波流量表计有气表和气表。

2、目前市面上超声波流量表计的测量路径主要是折射型，如v形、w形等，多次反射会加大超声波的衰减，小流量测量飞行时间差小，零漂带入的引用误差较大，因此此类超声波气表存在测量精度不高，抗干扰能力弱的问题。虽然也存在对射型流量表计，但是其测量精度不佳，结构复杂且组装便利性有待提高。

3、因此，现有技术还有待进一步发展。

技术实现思路

1、针对上述技术问题，本实用新型提供了一种对射型流道上壳及安装有该流道上壳的超声波流量计，该流道上壳结构简单，流道本体采用环形整流结构，流道上壳分别设置有与进气引流结构、出气导流结构相配合的连接结构，不仅提高超声波流量计的测量精度、组装便利且连接更稳定。

2、本实用新型提供了以下技术方案：

3、第一方面，本申请提供一种流道上壳，其包括：一纵向设置的壳体基板、水平贯穿壳体基板的圆管形的流道本体，沿流道本体内腔轴向延伸设置有环形整流结构，壳体基板与流道本体为一体成型或固定连接；环形整流结构包括多个同心设置的环形分隔管以及连接筋，连接筋将相邻环形分隔管进行连接并将最外侧环形分隔管与流道本体内壁进行连接；

4、流道本体的进口端外壁向外延伸形成用于与进气引流结构进行旋转卡接的环形旋转卡接部；壳体基板围绕流道本体出口端的位置设置有用于连接出气导流结构的末端安装部。

5、优选地，所述流道上壳中，所述环形旋转卡接部的主体为流道本体外壁周向向外延伸形成的环状结构，该环状结构设置有开口朝向流道本体进口端的环形凹槽，环形凹槽的外端面沿内侧壁凹陷形成与进气引流结构外侧壁上的第一旋转卡块相匹配的第一卡槽，第一卡槽沿轴向延伸一定深度后再沿周向旋转延伸形成第二旋转卡槽；第一卡槽的深度大于第二旋转卡槽的深度。

6、优选地，所述流道上壳中，所述第二旋转卡槽的卡孔的宽度沿着旋紧方向逐渐缩小。

7、可选地，第二旋转卡槽的截面是梯形、锥台或锥形。所述第一旋转卡块与第二旋转卡槽的形状相匹配，为梯形、锥台或锥形。

8、优选地，所述流道上壳中，环形凹槽的底面沿着轴向凹陷形成至少一个用于与进气引流结构的端面设置的第二卡块相卡接的周向定位槽。

9、优选地，所述第二卡块为进气引流结构的末端向外轴向延伸的凸起，第二卡块位于一可轴向弹性摆动的悬臂外侧，该悬臂与进气引流结构为一体成型。

10、优选地，所述周向定位槽为至少两个，各周向定位槽呈对称设置。

11、优选地，所述第一卡槽和第二旋转卡槽的数量分别为至少两个，各第一卡槽呈对称设置，各第二旋转卡槽以流道本体的轴心呈对称设置。

12、优选地，所述流道上壳中，所述环形旋转卡接部的上部卡接部为缺失设置，环形旋转卡接部的横截面形状呈优弧形。

13、优选地，所述流道上壳中，所述壳体基板朝向流道本体进口端的一侧设置有用于安装计量电路板的电路板安装槽；电路板安装槽的内侧壁和/或底壁对称设置有电路板内侧限位块，内侧壁仅外侧的位置设置有电路板外侧限位块。

14、优选地，所述电路板安装槽为方形凹槽，其他实施例中，所述电路板安装槽可以采用其他形状。

15、优选地，所述流道上壳中，电路板安装槽的内壁或侧壁还设置有与电路板上的插孔进行插接或卡接配合的第三卡块。

16、优选地，所述流道上壳中，流道本体末端贯穿至壳体基板的另一侧，所述末端安装部包括：围绕流道本体末端设置的多个用于勾住出气导流结构连接端侧边的楔形卡钩，楔形卡钩的外端向流道本体的中心轴方向延伸形成钩状突起，钩状突起的外端面为向壳体基板方向倾斜的斜面；楔形卡钩与壳体基板的距离为出气导流结构侧边对应位置的厚度。

17、优选地，为提高楔形卡钩的结构强度，楔形卡钩背离钩状突起的侧面设置有延伸至壳体基板的加强筋。

18、优选地，所述流道上壳中，末端安装部还包括：围绕流道本体末端垂直设置在壳体基板上的多个定位柱，各个定位柱朝向流道本体的侧面设置用于与出气导流结构外侧壁的定位块进行滑动配合的限位滑槽，所述限位滑槽平行于流道本体。

19、优选地，所述流道上壳中，所述定位柱的背离流道本体中心轴的外侧壁设置有用于与换能器固定架的卡爪进行卡接的楔形卡突。

20、优选地，所述定位柱的外端面设置有用于与换能器固定架进行固定连接的连接孔。本实施例中，所述连接孔可用于安装现有的紧固件，如螺钉、螺栓等。通过安装在连接孔的紧固件加强换能器固定架与壳体基板的连接稳定性。

21、优选地，所述流道上壳中，壳体基板的底部侧壁贯穿设置有供导线穿过的通孔；所述壳体基板的外周向流道本体出口端方向垂直延伸形成侧壁，各侧壁围合形成一上壳内腔。

22、优选地，壳体基板朝向流道本体进口端的侧面的下端固定设置有用于定位电线的卡勾。

23、第二方面，本申请还提供一种超声波流量计，其安装有前述的流道上壳和与该流道上壳盖合连接的流道下壳，还包括：进气引流结构、出气导流结构、换能器固定架。

24、优选地，所述流道上壳为一体设置，为塑料材质；所述超声波流量计整体采用塑料材质。可选择满足性能要求的工程塑料，这样的选材设置不仅使流道上壳及流量计更轻便，且极大降低了生产成本。

25、本实用新型提供的流道上壳及安装有该流道上壳的超声波流量计具有以下有益效果：

26、1、该流道上壳结构简单紧凑，功能多样，不仅便于安装电路板，还分别设置有与进气引流结构、出气导流结构以及换能器固定架进行连接的连接部，分别实现与上述结构的较为便利的可拆卸连接，提高连接处的气密性和稳定性。

27、2、所述流道上壳的流道本体采用环形整流结构，采用对射型超声波测量路径，使超声波流量计的测量精度高、抗干扰能力强。所述流道上壳和流道本体的一体式设置保证了两者装配稳定性和精度，避免因流道本体与流道上壳因装配精确性不足或使用过程中的移位导致气表测量精度的影响。

28、3、所述流道上壳与流道下壳组装成流道壳体的设置，优点在于环形周向定位卡接极大程度上保证了换能器安装同心度。流道整体结构采用缩径处理，中心流道与进出气口有较短的拔模角度，一方面实现流道缩径整流作用，另一方面保证注塑工艺的实现，并且便于电路板安装及走线设计。

技术特征：

1.一种流道上壳，其特征在于，包括：一纵向设置的壳体基板、水平贯穿并设置在壳体基板的圆管形的流道本体，沿流道本体内腔轴向延伸设置有环形整流结构，壳体基板与流道本体为一体成型或固定连接；环形整流结构包括多个同心设置的环形分隔管以及连接筋，连接筋将相邻环形分隔管进行连接并将最外侧环形分隔管与流道本体内壁进行连接；

2.根据权利要求1所述的流道上壳，其特征在于，所述环形旋转卡接部的主体为流道本体外壁周向向外延伸形成的环状结构，该环状结构设置有开口朝向流道本体进口端的环形凹槽，环形凹槽的外端面沿内侧壁凹陷形成与进气引流结构外侧壁上的第一旋转卡块相匹配的第一卡槽，第一卡槽沿轴向延伸一定深度后再沿周向旋转延伸形成第二旋转卡槽；第一卡槽的深度大于第二旋转卡槽的深度。

3.根据权利要求2所述的流道上壳，其特征在于，所述第二旋转卡槽的卡孔的宽度沿着旋紧方向逐渐缩小。

4.根据权利要求3所述的流道上壳，其特征在于，环形凹槽的底面沿着轴向凹陷形成至少一个用于与进气引流结构的端面设置的第二卡块相卡接的周向定位槽。

5.根据权利要求1所述的流道上壳，其特征在于，所述环形旋转卡接部的上部卡接部为缺失设置，环形旋转卡接部的横截面形状呈优弧形。

6.根据权利要求1所述的流道上壳，其特征在于，所述壳体基板朝向流道本体进口端的一侧设置有用于安装计量电路板的电路板安装槽；电路板安装槽的内侧壁和/或底壁对称设置有电路板内侧限位块，内侧壁仅外侧的位置设置有电路板外侧限位块。

7.根据权利要求6所述的流道上壳，其特征在于，电路板安装槽的内壁或侧壁还设置有与电路板上的插孔进行插接或卡接配合的第三卡块。

8.根据权利要求7所述的流道上壳，其特征在于，流道本体末端贯穿至壳体基板的另一侧，所述末端安装部包括：围绕流道本体末端设置的多个用于勾住出气导流结构连接端侧边的楔形卡钩，楔形卡钩的外端向流道本体的中心轴方向延伸形成钩状突起，钩状突起的外端面为向壳体基板方向倾斜的斜面；楔形卡钩与壳体基板的距离为出气导流结构侧边对应位置的厚度。

9.根据权利要求8所述的流道上壳，其特征在于，末端安装部还包括：围绕流道本体末端垂直设置在壳体基板上的多个定位柱，各个定位柱朝向流道本体的侧面设置用于与出气导流结构外侧壁的定位块进行滑动配合的限位滑槽，所述限位滑槽平行于流道本体。

10.根据权利要求9所述的流道上壳，其特征在于，所述定位柱的背离流道本体中心轴的外侧壁设置有用于与换能器固定架的卡爪进行卡接的楔形卡突，所述楔形卡突的外端面向壳体基板的方向倾斜；所述定位柱的外端面设置有用于与换能器固定架进行固定连接的连接孔。

11.根据权利要求1所述的流道上壳，其特征在于，壳体基板的底部侧壁贯穿设置有供导线穿过的通孔；壳体基板朝向流道本体进口端的侧面的下端固定设置有用于定位电线的卡勾；所述壳体基板的外周向流道本体出口端方向垂直延伸形成侧壁，各侧壁围合形成一上壳内腔；所述流道上壳为一体设置，采用塑料材质。

12.一种超声波流量计，其特征在于，安装有如权利要求1~11中任一项所述的流道上壳和与该流道上壳盖合连接的流道下壳，还包括：进气引流结构、出气导流结构、换能器固定架；所述超声波流量计采用塑料材质。

技术总结本技术公开了一种流道上壳及安装有该流道上壳的超声波流量计，该流道上壳包括：一纵向设置的壳体基板、水平贯穿壳体基板的圆管形的流道本体，沿流道本体内腔轴向延伸设置有环形整流结构，壳体基板与流道本体为一体成型或固定连接；环形整流结构包括多个同心设置的环形分隔管以及连接筋，连接筋将相邻环形分隔管进行连接并将最外侧环形分隔管与流道本体内壁进行连接；流道本体的进口端外壁向外延伸形成用于与进气引流结构进行旋转卡接的环形旋转卡接部；壳体基板围绕流道本体出口端的位置设置有用于连接出气导流结构的末端安装部。该流道上壳结构简单紧凑，功能多样，与其他多种结构组装便利，超声波流量计的测量精度高、抗干扰能力强。技术研发人员：李宝罗,韩泽民,刘家琦,孙佳秀,董振亮,朱宇翔受保护的技术使用者：青岛乾程科技股份有限公司技术研发日：20231031技术公布日：2024/8/5