[实用新型]超声波流量计传感器组件及其系统

说明书

背景技术

在将碳氢化合物从地下提取出来后，流体流(例如，原油、天然气)经由管线从一个地方传输到另一个地方。期望精确地获知在管线中流动的流体的量，并且当流体转手或“密闭输送”时要求特定的精度。超声波流量计可用于测量在管线中流动的流体的量，并且超声波流量计具有足以在密闭输送中使用的精度。在大容积天然气管线中，在一天中，气体在密闭输送点处的“转手”价值可总计达一百万美元或更多。为此，制造商尝试制造如下超声波仪表，该超声波仪表不仅非常精确，而且就故障之间的平均时间较长而言也是可靠的。 

因而，增加超声波仪表的可靠性和/或减少超声波仪表发生故障之后的检修和修理时间的任何进步将在市场中提供竞争优势。 

发明内容

本实用新型的目的之一是提供一种超声波流量计传感器组件及其系统，以增加超声波仪表的可靠性和/或减少超声波仪表发生故障之后的检修和修理时间。 

本实用新型涉及一种系统，所述系统包括：卷筒零件，所述卷筒零件限定外表面、中央通道和传感器端口，所述传感器端口从所述外表面延伸到所述中央通道；传感器组件，所述传感器组件耦合到所述传感器端口。所述传感器组件包括：过渡元件，所述过渡元件耦合到所述卷筒零件，所述过渡元件具有布置在所述传感器端口内的第一端和位于所述外表面外部的第二端；压电模块，所述压电模块具有压电元件，所述压电模块直接耦合到所述过渡元件的所述第一端并且所述压电模块布置在所述外表面内；变换器模块，在所述变换器模块中布 置有变换器，所述变换器模块直接耦合到所述过渡元件的所述第二端并且所述变换器模块布置在所述外表面外部；以及电导体，所述电导体布置在通过所述过渡元件的通道内，所述电导体将所述变换器耦合到所述压电元件。 

本实用新型另外涉及一种传感器组件，所述传感器组件包括：耦合构件、压电模块、变换器模块和电导体。所述耦合构件包括：第一端，所述第一端具有第一埋头孔；第二端，所述第二端与所述第一端相对，所述第二端具有第二埋头孔；第一电针，所述第一电针布置在所述第一埋头孔内；第二电针，所述第二电针布置在所述第二埋头孔内，所述第二电针电耦合到所述第一电针；以及凸缘部，所述凸缘部布置在所述第一端与所述第二端之间，所述凸缘部构造为将所述传感器组件耦合到超声波仪表的筒管零件的外表面，所述凸缘部限定垂直于所述耦合构件的中心轴线的平面。所述压电模块具有压电元件，所述压电模块至少部分地布置在所述第一埋头孔内，并且所述压电模块整个位于所述平面的第一侧上。在所述变换器模块中布置有变换器，所述变换器模块至少部分地布置在所述第二埋头孔内，并且所述变换器模块整个位于所述平面的与所述第一侧相对的第二侧上。所述电导体布置在通过所述耦合构件的通道内，所述电导体将所述变换器耦合到所述压电元件。 

本实用新型还涉及一种系统，所述系统包括：用于容纳流动的受测流体的装置；传感器组件。所述传感器组件包括：用于耦合的装置，将所述传感器组件耦合到所述用于容纳的装置；用于产生声能的装置，所述用于产生的装置耦合到所述用于耦合的装置；用于封装用于阻抗匹配的装置的装置，所述用于封装的装置直接耦合到所述用于耦合的装置，并且所述用于阻抗匹配的装置电耦合到所述用于产生的装置；所述用于耦合的装置设计并构造为使得所述用于封装的装置位于所述用于容纳的装置的外表面外部。 

本实用新型的超声波流量计传感器组件及其系统能够导致：由阻抗匹配变换器导致的传感器组件的故障之间的平均时间增加了；减少检修由阻抗匹配变换器故障导致的传感器组件的故障所需的时间量；并且减少修理由阻抗匹配变换器的故障导致的传感器故障所需的时间量。 

附图说明

现在将参照附图对示例性实施例进行详细描述，在附图中： 

图1示出了根据本实用新型的实施例的超声波仪表； 

图2示出了根据本实用新型的实施例的超声波流量计的横截面俯视图，其中图2大致沿图1的线2-2截取； 

图3示出了根据本实用新型的实施例的端部正视图； 

图4示出了根据本实用新型的实施例的局部俯视图； 

图5示出了根据本实用新型的实施例的筒管零件的透视图； 

图6示出了根据本实用新型的实施例的传感器组件的横截面正视图； 

图7示出了根据本实用新型的实施例的压电模块的横截面正视图； 

图8示出了根据本实用新型的实施例的耦合构件的横截面正视图； 

图9示出了根据本实用新型的实施例的传感器保持构件和传感器模块的分解横截面正视图；