[发明专利]由整体式聚合物结构形成的超声波流量计壳体

说明书

技术领域

本发明涉及一种超声波流量计壳体和涉及一种包括壳体的超声波流量计。特别地，本发明涉及一种具有聚合物壳体的超声波流量计。

背景技术

用于计算水、热、冷气、气体等的消耗量的基于超声波的流量计通常具有金属的流动部分，该金属的流动部分具有形成流道的贯穿孔。具有用于容纳电子部件的腔的隔室或壳体附接到所述流道。所述壳体用于保护电子部件，例如控制所述超声波换能器的测量电路，和任何附加电子设备，例如用于计算消耗量的计算电路，用于显示代表所述消耗量的数值的显示器，用于为所述电子部件供电的电池，无线电通信模块等。

流量计的制造包括许多制造步骤。为了提供成本适宜地制造的流量计，必需控制所述制造方法以限制包含的步骤数量。

国际专利申请WO2009/129885A1公开了一种超声波测量装置，其包括基于聚合物的测量管和壳体，其中，所述壳体注射模制到所述测量管上以用无密封和无缝的方式连接它们。虽然这个装置可能比基于金属测量管的流量计制造更简单，尽管如此，它也遇到需要许多模制步骤以便制造所述组件的问题。

发明内容

可以看出，本发明的目的在于提供一种超声波流量计，它能够用有限数量的步骤制造和组装。

在第一方面中，本发明提供一种超声波流量计壳体，它的形式为铸成一件的整体式聚合物结构。所述整体式结构包括流管和与所述流管分开的腔，其中，所述流管限定贯穿的直流区段，其布置成在入口和出口之间的流体通道，并且所述流动区段壁的一部分是所述腔的内表面的一部分，从而所述流动区段和腔具有共用的壁面积；

其中，所述腔布置成容纳

-至少一个超声波换能器，在所述共用的壁面积；以及

-测量电路，其可操作地连接到所述至少一个超声波换能器，以便允许测量所述流体的流动速率。

根据本发明的具有壳体的流量计能够用比现有计量器减少数量的步骤制造，因为只有单一步骤用于形成整体式聚合物结构。本发明依赖的洞察力是流量计壳体具有直流区段，所述直流区段以它的壁的一部分是所述腔的内部的一部分的方式与腔分开，所述流量计能够一方面在单一步骤中铸造，并且另一方面能够提供适于容纳流量计的所有必需部件的壳体。

在一个普通实施例中，所述共用面积可包括通到所述流管的开口以便将超声波换能器安装到所述开口，从而提供与流动的流体直接接触。这种安装需要在所述换能器和开口之间流体紧密密封，以阻止流体从所述流动区段流到所述腔中。有利地，在有利的实施例中，所述流管和腔利用防水壁分开，并且所述至少一个超声波换能器布置成利用所谓匹配层原则将超声波信号从所述腔通过所述共用面积中的壁传递到所述流动区段中。在这个实施例中，所述超声波换能器简单地定位成与所述共用面积接触，避免任何密封装置。藉此移除任何获得流体密封的组件所必需的步骤，以及提供所述流体密封的组件所需要的任何零件。所述匹配层原则例如在公开的专利申请EP 2 037 231中进一步公开了。

有利地，所述腔设有只有单一的开口，它布置有用盖密封连接的装置。这样，设置在所述腔的封装空间中的任何电子设备能够仅利用单一密封结构与环境封闭隔开。而且，因为所述流动区段可以用所述共用壁/所述流动区段的内表面密封，这个单一密封将密封所述封装空间与所述流量计放置于其中的周围环境条件，但不阻止所述流动的流体。

在第二方面中，本发明涉及一种包括根据本发明第一方面的壳体的超声波流量计。

应当理解的是，如在所述第一方面所提及的，相同的优点和等同实施例适用于所述第二方面。

所述第一和第二方面的进一步有利的实施例在实施例的说明中公开。

在实施例中，所述超声波流量计可以是收费流量计的一部分，例如水表、气体流量计、量热计或冷气计。所述流量计可以是法定计量器，即遵从规章要求的流量计。这种规章要求可以是要求测量的精度。

附图说明

下面将参考附图，仅以实例的方式描述本发明的实施例，其中：

图1A和1B例示流量计壳体的实施例；

图2例示超声波流量计的实施例的分解视图；

图3A和图3B例示处于组装状态的图2的水表；

图4例示具有插入到流管中的测量管元件的流量计壳体；以及

图5A和5B以未组装的透视图（图5A）和组装的横截面视图（图5B）的形式例示模制模具。

具体实施方式

图1A和1B例示流量计壳体10的实施例，在图1A中以透视图的形式显示，在图1B中以剖视图的形式显示。