专利名称：具有带状护罩的流量计的制作方法
技术领域：
本公开大致涉及液体和气体流量计。更具体地，其涉及一种用于保护从超声波流量计延伸的缆线的设备和系统。
背景技术：
液相的或气相的碳氢化合物经由管路输送至各处。所期望的是，精确地获知在液流中流动的流体的量，特别是当流体正在转手时，转手指的是被称作“密闭输送”的事件。然而，即使是在不发生密闭输送的地方，测量精度也是所期望的，并且在这些情形中通常使用超声波流量计。超声波流量计通常包括两个或更多个换能器组件，每个换能器组件固定在流量计的本体中的专用端口的内部。流量计的本体也可被称为管件。为了密封流量计内的流体，在管件中的每个换能器端口的外端部上固定有连接器。由此，管件和端部换能器形成包含流过流量计的流体的密封壳体和压力边界。为了测量通过流量计的流体流量，一对换能器组件定位成使得换能器的压电元件与管件的内表面邻接，并且使得一对换能器组件中的每个换能器组件面向这对换能器组件中的定位在管件的流体承载孔的相反侧面上的另一个换能器组件。换能器组件越过流体流来回地发送和接收电信号。每个换能器组件联接至缆线，该缆线穿过端部连接器延伸至管件的外部以及远程位置，该远程位置通常为安装在管件上或与管件邻接的电子器件罩壳。缆线将由特定的换能器组件的压电元件产生的电信号承载至容置在电子器件罩壳内的采集电路板，信号可在采集电路板上进行处理并且随后用于确定通过流量计的流体流速。通常，换能器缆线沿着管件的外表面延伸至电子器件罩壳，其在管件的外表面处保持持续地暴露于气象条件和日照，这能够降低缆线的绝缘性。除了暴露之外，缆线还易于遭受坠落的碎片、家畜的接触和撕咬以及破坏者的破坏和损坏。此外，保持未保护，缆线和换能器在输送和安装期间暴露于可能的损害。因此，通常要采用坚固耐用并因此相对昂贵的缆线，以试图抵抗损坏和劣化。已经做出了一些尝试来制造具有内部缆线通路的流量计本体，内部缆线通路形成在流量计本体的壁中，以至少部分地覆盖缆线，从而提供一定程度的保护。然而，在一些这种产品中，换能器组件的端部和缆线的部分仍然是暴露的，并且因此易受损坏。此外，虽然缆线可被部分地覆盖，但在这种产品中不能防止接触到换能器组件，使得换能器组件可能被破坏，而没有已经发生这种破坏的任何迹象。破坏换能器和缆线连接器可使得流量计完全地失效，或者改变流量计精确地测量流体流量的性能。
为了对本发明公开的示例性实施方式进行详细的说明，现将对附图作以参照，在附图中:图1为超声波流量计的第一实施方式的透视图，该超声波流量计包括根据本文中描述的原理制成的完全组装的带状护罩。图2为图1中示出的流量计的透视图，不包括就位的缆线护罩。图3是图1中示出的缆线护罩采用的柔性带中的一个的平面图。图4是图1中示出的缆线护罩采用的中央护罩的透视图。图5是局部截面的透视图，示出联接至图1中示出的流量计的顶部的下部电子器件壳体。图6是图1中示出的缆线护罩采用的端部护罩组件的透视图。图7为示出图1中示出的流量计上的柔性带和端部护罩组件的组装的透视图。图8为具有根据本文中描述的原理的带状护罩的流量计的第二实施方式的透视图；图9为图8的流量计的横截面透视图，不包括就位的带状护罩的部分；图10为图8的流量计的横截面透视图，示出接线块；图11为图8的流量计的上部部分的近视透视图；图12为图8的流量计的横截面端视图，其中护罩端部支承组件清晰可见；图13为图8的流量计的横截面端视图，其中护罩中央支承组件清晰可见；图14为图8的流量计的上部部分的近视透视图，示出来自换能器的缆线的布线。图15为示出在图8的流量计上的柔性带的俯视图；图16为图15的柔性带的折边缝的侧视图；图17为具有根据本文中描述的原理的带状护罩的流量计的第三实施方式的透视图；图18为图17的流量计的仰视透视图；图19为图17的流量计的透视图，示出为不包括安装的带状护罩；图20为示出具有根据本文中描述的原理的带状护罩的流量计的第四实施方式的透视图；图21为图20的流量计的仰视图；图22为图20的流量计的透视图，示出为具有安装的两个带状护罩中的仅一个。图23为图8的流量计的透视图，示出为具有带状护罩的另一个实施方式。图24为图8的流量计的透视图，示出为具有带状护罩的又一个实施方式。
具体实施例方式以下说明为本公开的实施方式的示例。这些实施方式并非解释为或者用作限制包括权利要求的本公开的范围。本领域技术人员将理解，以下说明具有广泛的应用，并且对任何实施方式的讨论仅意味着是该实施方式的示例，而非旨在指示将包括权利要求的本公开的范围限制于该实施方式。附图未必按比例绘制。本文中公开的某些特征和部件可以在比例上夸大地示出或者以略微的示意性的形式示出，并且出于清楚和简要的目的，传统元件的一些细节可能未示出。本文中使用的、包括在权利要求中使用的术语“包含”和“包括”以开放的形式，并且由此应被解释为意指“包括，但不限于…”。同样，术语“联接”旨在意指间接连接或直接连接。由此，如果第一部件联接至或被联接至第二部件，则部件之间的连接可通过这两个部件的直接接合、或通过经由其它中间部件、装置和/或连接件而实现的间接连接。如果该连接输送电力或信号，则该联接可以通过电线或通过一种或更多种模式的无线电磁波传输，例如，无线电频率、微波、光学的或其他的模式。在一些附图中，一个或更多个部件或部件的各方面可不被显示，或者可以不具有标示在其他地方被标示的特征或部件的参考标号，以便提高附图的清楚度和简明度。另外，如在本文中所使用的，术语“轴向”和“轴向地”通常意指沿着或平行于给定轴线(例如，本体或端口的中央轴线)，而术语“径向”和“径向地”通常意指垂直于该轴线。例如，轴向距离指的是沿着或平行于轴线测量的距离，径向距离指的是垂直于轴线测量的距离。具有带状护罩的流暈计的 第一实施方式参见图1和2，根据本文中公开的原理制成的超声波流量计8的示例性实施方式包括具有纵向轴线17并且适于放置在管路的对齐的部分之间的流量计本体或管件10，下部和上部电子器件壳体14、16，联接至流量计本体10的多个换能器29，从换能器29延伸至下部电子器件壳体14的换能器缆线25，以及完全地覆盖缆线25和换能器29的缆线护罩21。缆线护罩21包括一对覆盖带18、定位在流量计本体10的顶部上且位于下部电子器件壳体14之下的中央护罩20以及定位在中央护罩20的任一侧上的一对端部护罩组件12。现在参见I，流量计本体10包括一对法兰11，法兰11适用于连接至管路部分上的对应的法兰(未示出)。本体10示出为大致包括中央管状部分13，中央管状部分13具有在法兰11之间延伸的大致圆筒形外表面15。本体10还包括纵向轴线17和中央流动通道19，流过中央流动通道19的流体可被测量。通常，本体10被锻造，然后机械加工成其最终形式；然而，其可以通过任何适合的制造技术而形成。参见图2，流量计8还包括换能器组件29，换能器组件29经由缆线25电联接至下部电子器件壳体14内的电路。为了简便起见，如在本文中所使用的，“换能器组件”在本文中可简单地称作“换能器”。本体10的外表面中的凹穴24包括螺纹端口 27，每个螺纹端口27接收换能器29。每个端口在中央流动通道19与本体10的圆筒形外表面15中的凹穴24之间延伸。本体10还包括圆周沟槽22，圆周沟槽22从凹穴24延伸至管状部分13的顶部。流量计本体10的外表面15还包括一组纵向导向的沟槽26，纵向导向的沟槽26在流量计本体10的顶部与圆周沟槽22相交并延伸至中央护罩20，纵向导向的通路26定位在下部电子器件壳体14的下方(将在下文中描述)。沟槽22、26、带18和中央护罩20形成用于换能器缆线25的电线导管，以从换能器29穿行至电子器件壳体14。
如在图5中最佳地示出的，管状部分13的顶部部分还包括大致为平面的大致矩形区域并且包括三个螺纹孔35。三个支座38支承在孔35内并从孔35向上延伸。支座38包括接合孔35的下部螺纹柱部分并且包括用于接收紧固件44 (将在下文中描述)的上部螺纹孔39，紧固件44将下部电子器件壳体14连接至本体10。孔35和支座38不对称地定位，使得下部电子器件壳体14能够沿仅一个定向附接至流量计本体10。这有助于确保在安装期间换能器29及其相应的缆线25联接至下部电子器件壳体14内的恰当的端子或电路板43。再次参见图2，换能器29保持在每个换能器凹穴24内。每个换能器29螺纹地接合位于凹穴24中的螺纹端口 27并且被密封以防止流体逸出中央流动通道19。换能器缆线25经由圆周沟槽22和纵向导向的沟槽26在换能器29与下部电子器件壳体14之间延伸，并且使换能器元件电联接至容置在下部电子器件壳体14中的电子器件。在示出的实施方式中，流量计8采用四个换能器29，以及四个缆线25在沟槽22、26内延伸并且端接在下部电子器件壳体14中。如前所述，缆线护罩21包括一对带18。作为示例，带18可由薄钢板或铝制成，并且在该实施方式中，具有允许带为柔性的厚度。参见图3，柔性带18包括第一端部78和第二端部80。第一端部78包括一对孔穴82，当带18围绕流量计本体10放置以便覆盖圆周沟槽22和保持其中的换能器缆线25时，一对孔穴82松弛地接收从流量计本体10的顶部的表面突出的销30 (在图7中示出)。柔性带18的第一端部78和第二端部80两者均还包括一对矩形孔76，矩形孔76接收蜗轮紧固件28 (在图7中示出)的连接端部。现在参见图7，柔性带18围绕流量计本体10放置并且覆盖沟槽22，使得在柔性带18的内表面与容置换能器缆线25的圆周沟槽22的壁之间形成电线导管或腔室。当柔性带18围绕流量计本体10的圆周放置以使得第一端部78和第二端部80在流量计本体10的顶部几乎相遇时，蜗轮紧固件28被放置在两个端部78、80之间，附接至相应的矩形孔76，并被紧固以固定带18。参见图4，中央护罩20为盒状结构并且包括纵向轴线23、第一端部52和第二端部54、顶部51以及两个横向侧面50。顶部51包括用于接收换能器缆线25的孔穴62，以及用于接收紧固件44 (在图5中示出)的三个孔穴60，紧固件44用于将下部电子器件壳体14附接至流量计本体10。第一端部52和第二端部54彼此对称并且包括两个孔穴56和细长的槽口 58，两个孔穴56用于接收从端部护罩组件12 (下文中描述)突出的销70，细长的槽口 58沿着底部延伸，以允许当换能器缆线25从纵向导向的沟槽26延伸至下部电子器件壳体14内时接入至换能器缆线25。中央护罩20可被冲压、切削或者由单个的、整体式的薄板材料形成，然后弯曲以形成中央护罩。例如，用于中央护罩20的适合的材料为薄钢板或铝。参见图5,下部电子器件壳体14包括底部36、侧面32和顶部34。上部电子器件壳体16 (图1)由下部电子器件壳体14的顶部支承。下部电子器件壳体14的底部36被支承在位于流量计本体10的顶部上的支座38的顶部。底部36还包括用于接收换能器缆线25的第一孔穴40，并且还包括用于接收螺纹紧固件44的三个另外的孔穴42。孔穴42不对称地定位，以镜像位于从流量计本体10的顶部突出的支座38中的螺纹孔39的位置。螺纹紧固件44接合支座38中的螺纹孔39，支座38保持流量计本体10和中央护罩20的顶部之间的间隙。一个或更多个端子条带和电路板43保持在下部电子器件壳体14内，换能器缆线25连接至一个或更多个端子条带和电路板43。所期望的是，下部电子器件罩壳14被密封成防止湿气、水和污垢侵入。因此，在组装期间，由橡胶或其他弹性体材料制成的衬垫46被布置在中央护罩20的顶部与下部电子器件壳体14的底部36之间。此外，弹性的环形缆线密封构件48设置在孔穴40中并在下部电子器件壳体14与进入的换能器缆线25之间密封。在该实施方式中，四个换能器缆线25中的每一个延伸通过中央护罩20的顶部上的缆线孔穴40并且延伸通过缆线密封构件48。如参照图5最佳地理解的，紧固件40的紧固将下部电子器件壳体14固定至流量计本体10，使得中央护罩20的顶部和衬垫46夹持其间。紧固件44的紧固压缩衬垫46。为了防止过度压缩，每个紧固件44穿过轴肩垫圈47并穿过一对平垫圈49，一个平垫圈49在轴肩垫圈47之上，一个平垫圈49在轴肩垫圈47之下。在该实施方式中，轴肩垫圈47和平垫圈49都由塑性材料或其他非传导性材料制成。衬垫46包括位于每个平垫圈49的位置处的孔，孔的直径比垫圈49的直径稍大。轴肩垫圈47和平垫圈49共同地防止衬垫46的过度压缩，与此同时，提供下部电子器件壳体14在流量计本体10上的刚性安装。非传导性的平垫圈47还将下部电子器件壳体14与中央护罩20的顶部电隔离，在该实施方式中，中央护罩20由传导性的金属薄板制成。一旦位于中央护罩20的内部的换能器缆线25延伸至并终止于电路板43的适当的端子上，则使得由换能器29产生并传输至电路板43的电信号能够以传统方式通过下部壳体14内的电子器件处理，或者，经由进一步的电联接通过容置在上部壳体16中的电子器件处理。参见图6，端部护罩组件12包括纵向轴线63、顶部65和横向侧面64，纵向轴线63在外部宽端部66与折边(dog-eared)或锥形内端部68之间延伸。锥形端部68包括两个突出销70，突出销70对应于中央护罩20的第一和第二端部52、54上的孔穴56 (在图4中示出)。内端部68还包括细长的槽口 72，细长的槽口 72通常在尺寸和形状上对应于中央护罩20的第一和第二端部52、54上的类似的槽口 58(在图4中示出)。如在图7中最佳地示出的，宽端部66包括用于接收紧固件69的两个孔穴67，紧固件69用于将每个端部护罩组件12附接至流量计本体10。再次参见图6，每个端部护罩组件12还包括靠近锥形端部68的斜接角74，以便使组件12的宽度变窄，由此使其与中央护罩20的宽度相对应。端部护罩组件12可被冲压、切削或者由单个的、整体式的薄板材料形成，然后弯曲以形成端部护罩组件。适用于端部护罩组件12的示例性材料包括薄钢板或铝。具有带状护罩的流暈计的第二实施方式参见图8和9，流量计200的第二实施方式包括适于放置在管路的对齐的部分之间的流量计本体或管件210，围绕流量计本体210联接的带状护罩250、一个或更多个换能器组件29、一对法兰231、接线块400以及至少一个电子器件壳体236。电子器件壳体236优选地为密封的罩壳并通过接线块400的导管233以及通过另外的导管234联接至流量计本体210。在该实施方式中，电子器件壳体236与流量计本体210独立地安装。导管233、234可以由导电材料或非传导性材料制成，并且可为刚性的或柔韧的。现在参见图9，流量计本体210包括大致管状部分，大致管状部分具有大致圆筒形外表面220、纵向轴线211和中央流动通道212，通过中央流动通道212的流体的流量可被测量。通常，本体210被铸造或锻造，然后机械加工成其最终形式；然而，其可以通过任何适当的制造技术而形成。流量计本体210的每个端部联接至法兰231。法兰231适用于连接至管路部分上的对应的法兰(图中未示出)。流量计本体210还包括彼此轴向地布置并且朝向本体210的端部定位的两个径向地延伸的环形表面214。环形表面214环绕本体210。每个表面214面对法兰231，并包括用于安装带状护罩250的多个螺纹沉孔216。布置在环形表面214与外表面220的交汇处的一系列轴向地延伸的半圆形凹部215形成为协助护罩250的安装,如下文所述。在图9的顶部示出的凹部228形成于外表面220中并与流量计本体210的轴向中点大致对齐。凹部228包括大致平面的基部并形成沟槽或电线导管以接收缆线，例如换能器缆线25。在图10和11中最佳地看到，接线块400为包括一段或更多段导管233、板410、多个凸台或支座元件418以及多个螺纹紧固件422的组件。板410包括与纵向轴线211大致对齐的斜接纵向侧面412、两个相对的端部413、多个通孔414、用于每个导管233的孔穴415和位于侧面412上的多个螺纹沉孔416。在该实施方式中，接线块400包括两个通孔414和在通孔414之间的两个孔穴415，两个通孔414中的每一个靠近每个端部413。当组装流量计200时，每个孔穴415接收并固定一段导管233，所述一段导管233主要远离流量计本体210延伸。支座元件418包括中央通孔并且与通孔414大致轴向地对齐以及定位在板410和流量计本体210之间。螺纹紧固件422延伸通过每个孔414和支座418的对齐的孔。紧固件422通过流量计本体210中的螺纹沉孔229螺纹地接收，紧固件422将接线块400联接至流量计本体210。由于板410通过支座元件418与流量计本体210的外表面220分开，由此在板410的下方形成纵向导向的沟槽或电线导管426。在类似于图10的其他实施方式中，一个或更多个导管233直接布置在凹部228上，板410在不使用任何支座元件418并且不在板410和本体210之间形成沟槽426的情况下安装至流量计本体210。在其他实施方式中，可以使用一个或更多个机械垫圈，并且可能堆叠地，以形成等同于支座元件418的支承特征。在其他实施方式中，纵向侧面412不是斜接的，修改护罩250的一个或更多个特征以进行补偿。其他的这种修改是可能的并且在本公开的范围之内。在图9的实施方式中，流量计本体210的外表面220包括布置在多个凹部或换能器凹穴224中的多个换能器组件29。每个凹穴224连接至螺纹端口 226，螺纹接口 226在中央流动通道212和外表面220之间延伸。每个端口 226被构造为在没有流体损失的情况下螺纹地接收并牢固地保持换能器组件29。换能器组件29中的一个或更多个的一些方面可延伸至中央流动通道212内。换能器29通过缆线25电联接至电子器件壳体236内的电路，其中缆线25穿过导管233、234。随后将更详细地解释缆线25的路径。缆线25可由一个或更多个节段构成，一个或更多个节段通过一个或更多个缆线连接器块232互连，缆线连接器块232也称作端子块，其联接至流量计本体210。电子器件壳体236中的电路可被构造为执行以下任务中的任一项或所有任务:接收、放大、调整和传输来自一个或更多个换能器29的数据。换能器29可包括多种类型的换能器，例如，包括热电偶压力换能器和超声波流量传感器元件。可在各个凹穴224和端口 226中布置多对换能器29。再次参见图8和9，带状护罩250包括多个端部支承组件255、多个中央支承组件295、至少一个覆盖带345和覆盖接线块400的至少一个中央护罩375。图8和9的实施方式包括四个端部支承组件255和四个中央支承组件295 ;然而也可采用更少或更多的组件255以及更少或更多的组件295。每对对称护罩端部支承组件255联接至环形表面214并覆盖环形表面214。在该实施方式中，组件255为具有径向地延伸的壁的形状和外观的结构，每个组件255被构造为围绕环形表面214大致半途地延伸。如随后将描述的，壁(组件255)的高度围绕流量计本体210的圆周而改变。如在图12中最佳地示出的，护罩端部支承组件255包括四个联接的板:两个端部板256和两个中央板276。每个板256包括较矮的第一端部258、较高的第二端部259、沿行大致椭圆形路径的外边缘261以及沿行大致圆形弧的内边缘262。第一端部258为基本平坦的。相比而言，第二端部259包括垂直弯曲部，其形成法兰。组件255的两个分开的端部板256彼此为实质上的镜像复制物。中央板276包括第一端部278、较高的第二端部279、沿行大致圆形弧的外边缘281以及沿行大致圆形弧的内边缘282。弧282的中心点不需要与外边缘281的中心点径向地对齐。第一端部278的高度基本匹配端部板256上的第二端部259的高度。两个端部278、279均弯曲以形成法兰。组件255的两个中央板276彼此为实质上的镜像复制物。参见图12的左侧，为了形成端部支承组件255，第一端部板256的较高的端部259联接至第一中央板276的第一端部278，在板256、276交接的位置处形成法兰连接部290。该第一法兰连接部在图12中被标示为连接件290A。作为第一端部板的镜像复制物的第二端部板256类似地联接至作为另一个中央板276的镜像复制物的第二中央板276，形成第二法兰连接部290B。两套成对的板256、276联接到一起，使得两个中央板276沿着第二端部279接触。第二端部279的联接形成第三法兰连接部290C。结果是，端部支承组件255大致成形为类似半环。组件255通过紧固件263以及可选的锁紧垫圈264联接至环形表面214。紧固件263分别延伸通过板256、276中靠近内边缘262、282的孔穴或孔，并与靠近表面214的螺纹沉孔216螺纹地接合。法兰连接部290延伸至流量计本体210上的半圆形凹部215内。法兰连接部290加强组件255对于外部地施加的径向和轴向力分量的抵抗，否则可能引起屈曲。在较矮的第一端部258处，端部板256的大致椭圆形外边缘261与外表面220大致齐平。外边缘261进一步地径向延伸并且在外边缘261接近第二端部259时超出外表面220。圆形外边缘281经过结合第二端部259与中央板276的第一端部278的法兰连接部290A、290B，继续向外延伸，延伸仍然进一步超出外表面220，直至到达第二端部279和联接端部支承组件255的两个中央板276的法兰连接部290C的附近。如在图13中最佳地看到的，护罩中央支承组件295包括从流量计本体的外表面220径向地延伸的三个联接的板，为两个端部构件296和中央构件316。端部构件296为大体平坦的并包括较矮的第一端部298、较高的第二端部299、沿行大致椭圆形路径的外边缘301、支承肋状物304、靠近第一端部298的腿305B和靠近第二端部299的腿305A。第一端部298逐渐减小至几乎为点。支承肋状物304从腿305A的附近延伸至腿305B的附近，并且与边缘301上的点大致切向地对齐但从边缘301移位。通过使端部构件296的一部分垂直于构件296的剩余部分地弯曲，在腿305A、305B之间形成底部槽口 302，而可形成肋状物304。组件295的两个端部构件296彼此是实质上的镜像复制物。中央构件316是基本平坦的并包括沿着大致圆形弧延伸的外边缘321、两个支承肋状物324、靠近构件316的两个端部的腿325A以及靠近构件316的中间的腿325B。外边缘321基本通过由连接上述中间腿325B的两个独立的圆弧形成的路径所限定。每个支承肋状物324从腿325A的附近延伸至腿325B的附近，并且与边缘321上的点大致切向地对齐但从边缘321移位。通过使中央构件316的一部分与构件316的其余部分垂直地弯曲，在腿325A、325B之间形成底部槽口322，而可形成肋状物324。因此，在中央构件316中存在两个底部槽口 322。仍然参见图13，为了形成中央支承组件295，第一端部构件296的较高端部299联接至中央构件316的一个端部，以形成腿305A和腿325A在其中重叠并且在其中紧固到一起的连接。作为第一端部构件的镜像复制物的第二端部构件296联接至中央构件316的另一端部，形成类似的连接。结果是，中央支承组件295大致成形为类似环形的部分。安装托架327 (在图14中最佳地看到)联接至结合的腿305A、325A，另一个托架327联接至中间腿325B。组件295的腿305A、305B、325A、325B使用类似于紧固件263的紧固件联接至外表面220，这些紧固件螺纹地接合表面220中的沉孔(未示出)。缆线连接器块232联接至腿305A、305B、325A、325B或托架327。托架327被构造为加强组件295对于外部地施加的径向和轴向的力的抵抗，否则可能引起屈曲。在端部构件296的较矮的第一端部298处，大致椭圆形的外边缘301相对地接近外表面220。外边缘301进一步地径向延伸，并且在外边缘301接近较高的第二端部299时进一步地超出外表面220。中央构件316上的圆形外边缘321经过成对的腿305A、325A的连接件，继续向外延伸，仍然进一步延伸超出外表面220，最终到达中间腿325B的附近。因此，中央支承组件295通常被描述为具有径向地延伸的壁或肋状物的形状和外观的结构，每个壁或肋状物构造为将圆周的至少一部分联接至流量计本体210的外表面220。如在图14中最佳地示出的，多个圆周地定向的沟槽330形成在联接至环形表面214的护罩端部支承组件255和联接至流量计本体210上的外表面220的护罩中央支承组件295之间。在图14示出的实施方式中，三个圆周沟槽330形成在流量计本体210的一个半部上。虽然在图14中未示出，但另外的三个沟槽330形成在流量计本体210的相对的半部上。在其他实施方式中，组件255、295可联接至流量计本体210的仅一个侧面，使得沟槽330形成在流量计本体210的仅所述一个侧面上。现在参见图23，在一些实施方式中，一个或更多个中央支承组件295并不联接至流量计本体210的外表面220，而联接至带状护罩250的覆盖带345。参见图24，在一些实施方式中，一个或两个端部支承组件255联接至带状护罩250的覆盖带345。在一些实施方式中，一个或更多个中央支承组件295以及一个或两个端部支承组件255联接至带状护罩250的覆盖带345。现在参见图11和15，带345为柔性的并且包括第一端部348、第二端部349和两个外边缘351。图15示出如果柔性带345被放平时如何呈现的俯视图。第一端部348包括一对孔穴353，当带345可拆卸地联接至流量计本体210的至少一部分并围绕所述至少一部分设置时，一对孔穴353松弛地接收流量计本体210上的靠近接线块400的销230。多个蜗轮紧固件360联接至带345的端部。蜗轮紧固件360的第一端部联接至第一端部348。特征360、348的联接可通过焊接、铆接或通过另一种适合的方式而实现。带345的第二端部349包括多个矩形孔356，多个矩形孔356可拆卸地接收并保持形成于蜗轮紧固件360的第二端部处的舌片。因此，带345的第一端部348通过紧固件360可拆卸地附接至带345的第二端部349。在该实施方式中，柔性带345形成为两个部分，这两个部分被构造为通过其互锁端部358选择性地联接或分离。如图16所示，互锁端部358结合以形成折边缝。互锁端部358有助于带348围绕流量计本体210的安装和移除。
如参照图8和9最佳地解释的，柔性带345围绕护罩端部支承组件255和护罩中央支承组件295的大致周边或圆周的至少一部分布置，与此同时，围绕流量计本体210圆周地布置。在公开的实施方式中，柔性带345围绕流量计本体210的圆周的大部分布置；然而，其他实施方式可具有覆盖流量计本体210的更少或更多部分的更短或更长的带345，并且在一些实施方式中，带345覆盖本体210的整个圆周。当被如此定位时，柔性带345覆盖圆周沟槽330，使得在其中形成腔室并且腔室用作用于换能器缆线25的电线导管。在该布置中，带345的第一和第二端348、349在与接线块400相邻或位于接线块400之下的位置处几乎交汇，如在图11中最佳地示出的。带345通过穿过孔穴353的销230以及通过联接第一和第二端部348、349的蜗轮紧固件360保持就位。带345还覆盖沟槽的由凹部228形成的一部分。如图8和14所示，当被安装在流量计本体210上时，中央护罩375覆盖接线块400、柔性带345的端部348、349、凹部228以及沟槽426。中央护罩375包括两个半壳构件377。每个半壳构件377包括第一端部378、第二端部379、纵向侧面381、打开的纵向边缘382、顶部385、斜接面386以及用于每个导管233的半圆槽口 388。在图8和14的实施方式中，构件377在顶部385中具有两个半圆槽口 388。每个端部378、379和纵向侧面381通过斜接面386毗连至顶部385。斜接面386延伸直至它们在385处合并，并且一个或更多个槽口388形成在斜接面386中。参见图8，多个孔穴389穿过邻接纵向侧面381的斜接面386，以利用紧固件263和锁定垫圈264将构件377联接至接线块400上的螺纹沉孔416。另外的孔穴389形成在端部378、379中，以利用紧固件236和锁定垫圈264将构件377联接至环形表面214上的螺纹沉孔216。根据如上所述地安装的中央护罩375，腔室或电线导管通过凹部288和中央护罩375的下侧面形成。邻接的腔室或电线导管通过中央护罩375的下侧面和板410之下的纵向导向的沟槽426形成。由圆周沟槽330、凹部288和纵向导向的沟槽426形成的腔室容置换能器29、缆线25，并且可容置其他设备、绝缘体和通信部件或装置。接线块400适于使一个或更多个缆线25从这些腔室中的一个或更多个内通过至护罩250外部的位置。在图14的示例中，连接至沟槽330中的换能器29的缆线25穿过中央支承组件295中的底部槽口 302并进入中心地定位的沟槽330。缆线25向上延伸至凹部228和沟槽426，并且通过穿过导管233、234以及进入电子器件壳体236内而继续延伸，缆线25在电子器件壳体236处联接至电路板或缆线连接器块。缆线25可为具有联接至一个或更多个连接器块232的中间端部的一系列缆线长度，或者，缆线25可为单一长度的缆线。具有带状护罩的流暈计的第Ξ实施方式参见图17，与本公开相一致的流量计500的第三实施方式包括适于放置在管路的对齐的部分之间的流量计本体或管件510、构造成围绕流量计本体510联接的一个或更多个柔性带545、一个或更多个换能器组件540 (图19)、一对法兰531、接线块533以及一个或更多个电子器件壳体。在图17的示例中，两个柔性带545围绕流量计本体510布置，下部电子器件壳体534和上部电子器件壳体536通过接线块533联接至流量计本体510。现在参见图18和19，流量计本体510包括大致管状部分和中央流动通道512，管状部分具有大致圆筒形外表面520和纵向轴线511，通过中央流动通道512的流体的流量可被测量。通常，本体510被铸造或锻造，然后机械加工成其最终形式；然而，其可以通过任何适合的制造技术而形成。流量计本体510的每个端部联接至法兰531。法兰531适用于连接至管路部分上的对应的法兰(图中未示出)。如在图19中最佳地示出的，在该实施方式中，流量计本体510还包括位于每个端部处的凸起的环形唇状部528以及两个凹部521，两个凹部521为圆周的或近似圆周的并具有在端部唇状部528和中央部527之间轴向地延伸的宽度。外表面520跨越中央部527、两个凹部521以及端部唇状部528。在示出的实施方式中，每个端部处的两个唇状部528具有与中央部527相同的外直径。凹部521具有较小的直径。圆周沟槽522布置在每个圆周凹部521内。纵向导向的沟槽523 (图19)从每个沟槽522延伸至中央部527内并且在接线块533联接至流量计本体510的位置的下方通过。仍然参见图19，流量计500还包括位于圆周凹部521中的至少一个凹部或换能器凹穴524。换能器组件540布置在凹穴524中。在所公开的实施方式中，流量计本体510具有两个换能器凹穴524，每个换能器凹穴524构造为用于换能器540的放置，在本示例中，换能器540为超声波换能器。第二对这些特征524、540位于本体510的相反的端部和相反的侧面上，因此在图19中不可见。每个凹穴524连接至螺纹端口 526，螺纹端口延伸至中央流动通道512。每个端口 526被构造为在没有流体损失的情况下螺纹地接收并牢固地保持换能器组件540。当安装后，换能器组件540中的一个或更多个的一些方面可延伸至中央流动通道512内。换能器540通过缆线524电联接至电子器件壳体534、536内的电路板。随后将更详细地说明缆线524的路径。在电子器件壳体534、536中的电路可被构造为执行以下任务中的任一项或所有任务:接收、放大、调整和传输来自一个或更多个换能器540的数据。在至少一个实施方式中，多对换能器540布置在多个凹穴524和端口 526中。参见图18，柔性带545包括第一端部548和第二端部549。端部548、549包括至少一个孔穴553，用于当带545被安装在形成于流量计本体510上的凹部521内时接收螺纹紧固件554。当将带545圆周地固定至流量计本体510上时，紧固件554螺纹地接合形成于圆周凹部521中的螺纹沉孔530。根据带545的厚度，其外侧表面可以与中央部527的外侧表面齐平。在图18的实施方式中，柔性带545围绕流量计本体510的圆周的大部分布置；然而，其他实施方式可具有覆盖流量计本体510的更少或更多部分的更短或更长的带545。此外，柔性带545覆盖至少一个凹穴524、圆周沟槽522的至少一部分以及纵向导向的沟槽523的至少一部分，使得互连的腔室形成于带545的内表面与特征524、522、523之间，并且能够用作用于换能器缆线542的电线导管。当安装时，第二柔性带545可以由相似的方式固定，以与至少第二凹穴524和朝向流量计本体510的相反的端部的第二对沟槽522、523共同形成腔室。在图18的实施方式中，由特征524、522、523和一个带545形成的腔室容置换能器540和一个缆线542。在其他实施方式中，这些腔室可容置不止单个换能器540和缆线 542。当组装时，联接至换能器540的缆线542通过包含凹穴524、圆周沟槽522和纵向导向的沟槽523的腔室布置。接着，缆线524经过第一下部接线块533，然后通过块533中的孔，最终穿过下部电子器件壳体534中的孔穴。因此，接线块533适于使一个或更多个缆线542从一个或更多个腔室内通过至护罩545外部的位置。当缆线从接线块533穿过，到达例如电子器件壳体534时，该缆线穿过联接的特征533、534中的对齐的孔穴，这类似于参照图5讨论的实施方式。缆线542可连接至电路板，用于在壳体534、536内的数据调节或操作。缆线542可连接至电路板或缆线连接器块，以便用于数据通过电线或以无线方式传输至另一个位置。在例如块533的块中的孔或通孔的示例随后在图22中作为特征637被示出。在图17-19中示出的实施方式中的至少一个可替代的实施方式中，外表面520可形成为不具有凹部521。即使在该可替代的实施方式中，流量计本体510也包括两个圆周沟槽522和一个或两个纵向导向的沟槽523，位于与图19的实施方式中的沟槽522、523大致相似的位置中。该可替代的实施方式的其他特征可以与图17至19中示出的那些特征类似，其中对外表面520的形状进行适当的调整。例如，柔性带545可以更长，或者螺纹沉孔530的位置可以调整。因此在所描述的可替代的实施方式中，带545的外侧表面将不与中央部527的外直径齐平。具有带状护罩的流暈计的第四实施方式在图20、21和22中示出了与本公开相一致的另一个流量计实施方式600。流量计600的流量计本体或管件610包括与前面参照图17至19讨论的流量计本体510相似的结构，而本体610不具有如同端部唇状物528 (图18)的端部唇状物。而流量计600的圆周凹部621延伸至流量计本体610的外端部。流量计本体600还包括构造成围绕流量计本体610联接的一个或更多个柔性带645、一个或更多个换能器组件640 (图22)、一对法兰631、接线块633以及一个或更多个电子器件壳体。在图20和22的实施方式中，两个柔性带645围绕流量计本体610布置，并且下部电子器件壳体634和上部电子器件壳体636通过接线块633联接至流量计本体610。现在参见图20和22，流量计本体610包括大致管状部分和中央流动通道612，大致管状部分具有大致圆筒形外表面620和纵向轴线611，流过中央流动通道612的流体的流量可被测量。通常，本体610被锻制或锻造，然后机械加工成其最终形式；然而，其可以通过任何适合的制造技术而形成。流量计本体610的每个端部联接至法兰631。法兰631适用于连接至管道部分上的相应的法兰(未示出)。如在用于所公开的实施方式的图22中最佳地示出的，流量计本体610还包括中央部627和两个凹部621。每个凹部621为圆周的或近似圆周的并且从中央部627轴向地延伸至本体610的两个端部中的一个。外表面620跨越中央部627和两个凹部621。圆周沟槽622布置为与每个圆周凹槽621内的外表面620邻接。纵向导向的沟槽623从每个沟槽622延伸到中央部627内，并在接线块633联接至流量计本体610的位置的下方经过。仍然参见图22，流量计600还包括位于圆周凹部621中的至少一个凹部或换能器凹穴624。换能器组件640布置在凹穴624中。在该公开的实施方式中，流量计本体610具有两个换能器凹穴624，每个换能器凹穴624构造为用于换能器640的放置，在本示例中，换能器640为超声波换能器。第二对这些特征624、640位于相反的端部上并且可以位于本体610的相反的侧面上。第二对这些特征624、640在图22中隐藏于柔性带645之下，因此不可见。每个凹穴624连接至螺纹端口 626 (在换能器640之下)，螺纹端口 626延伸至中央流动通道612。每个端口 626被构造为在没有流体损失的情况下螺纹地接收并牢固地保持换能器组件640。当安装时，换能器组件640中的一个或更多个的一些方面可延伸到中央流动通道612内。换能器640通过缆线642电联接至电子器件壳体634、636内的电路。随后将更详细地说明缆线642的路径。电子器件壳体634、636中的一个或更多个电路可被构造为执行以下任务中的任一项或所有任务:接收、放大、调整和传输来自一个或更多个换能器640的数据。在至少一个实施方式中，多对换能器640被布置在多个凹穴624和端口626 中。参见图21，柔性带645包括第一端部648和第二端部649。端部648、649包括至少一个孔穴653(在紧固件654之下)，用于当带645被安装在流量计本体610上的凹部621中时接收螺纹紧固件654。当将带645圆周地固定至流量计本体610上时，紧固件654螺纹地接合表面620中的螺纹沉孔(未示出)。在图21示出的实施方式中,柔性带645围绕流量计本体210的圆周的大部分布置；然而，其他实施方式可具有覆盖流量计本体610的更少或更多部分的更短或更长的带645。根据带645的厚度，其外侧表面可以与中央部627的外侧表面齐平。如在图20中最佳地示出的，在流量计本体610的每个端部处，两个半环形端部板655垂直于轴线611联接。这对端部板655被螺纹地接收在本体610上的沉孔(未示出)中的另外的螺纹紧固件654保持。带645至少轴向地延伸至本体610的端部并且可以延伸至或超出端部板655。通过这样的布置，每个端部板655可以彼此独立地安装或移除。对于图22的实施方式，柔性带645覆盖至少一个凹穴624、圆周沟槽622的至少一部分以及纵向导向的沟槽623的至少一部分，使得互连的腔室形成在带645的内表面与特征624、622、623之间，并且用作用于换能器缆线642的电线管道。当安装时，第二柔性带645以相似的方式固定，以与至少第二凹穴624和朝向流量计本体610的相反的端部的第二对沟槽622、623共同形成腔室。在图22的实施方式中，由特征624、622、623和一个带645形成的腔室容置一个换能器640和一个缆线642。在其他实施方式中，这些腔室可在其中容置更多的特征640、642。在组装时，联接至换能器640的缆线642通过包含凹穴624、圆周沟槽622和纵向导向的沟槽623的腔室布置。接着，缆线642经过第一下部接线块633，然后通过块633中的孔637，最终穿过孔穴进入下部电子器件壳体634内。因此，接线块633适于使一个或更多个缆线642从一个或更多个腔室内穿过至护罩645外部的位置。对于从接线块633穿行至电子器件壳体634的缆线，该缆线穿过联接的特征633、634中的对齐的孔穴，类似于图5的示例。缆线642可连接至电路板，用于在电子器件壳体634、636内的数据调节或操作。缆线642可连接至电路板或缆线连接器块，以便用于数据通过电线或以无线方式传输至另一个位置。在图22示出的实施方式的至少一个可替代的实施方式中，外表面620不具有凹部621。即使在该可替代的实施方式中，流量计本体610也包括两个圆周沟槽622和一个或两个纵向导向的沟槽623，其位于与图22的实施方式中的沟槽622、623大致相似的位置中。该可替代实施方式的其他特征可以与图20至22中示出的那些特征类似，其中对外表面620的更加一致的形状进行适当的调整。例如，柔性带645可以更长，或者螺纹沉孔630的位置可被调整。因此在所描述的该可替代的实施方式中，带645的外侧表面将不与中央部627的外侧直径齐平。附加信肩、已经呈现了与本公开相一致的示例性实施方式，每个示例性实施方式具有由至少一个带形成的至少一个护罩。示例已包括柔性带18、345、545、645。除了或取代覆盖联接至一个或更多个缆线25、542、642的一个或更多个换能器29、540、640，这些护罩和带可覆盖可以以无线方式传输并且因此可以不连接至缆线的其他换能器。可替代地，一个或更多个换能器可以联接至也由护罩保护或由罩壳保护的无线传输或无线接收电路，例如由电子器件壳体保护。在与本公开相一致的任何实施方式中，各个部件之间的接线可被机械地构造为禁止或减少湿气的侵入。例如，在一些实施方式中，各个外部部件之间的接线可通过使用密封材料进行密封以抵抗湿气或空气的通过，密封材料例如为橡胶衬垫、硅树脂密封材料、填缝材料或其他适合的、有弹性或柔性的材料。作为示例，参见图8，可被如此构造或密封的接线包括柔性带345与端部支承件255之间的接线、柔性带345与中央护罩375之间的接线以及中央护罩375与导管233之间的出现在半圆形槽口 388处的接线。导管233、234和电子器件壳体236以及这些特征之间的接线优选地被密封。其他可被密封的接线包括通过螺纹紧固件联接的接线，例如，比如端部支承件255与径向延伸的环形表面214之间的接线。在前文中已参照图5公开了密封构件的另外的示例。为了适应一个或更多的其他部件，对于流量计本体10、210、510、610或对于柔性带18、345、545、645的一些修改是必要的。改变可包括:例如，改变换能器凹穴224或螺纹端口 226的尺寸或定向，或者，例如，柔性带18、345、545可包括凸出部(未示出)，以适应延伸超出流量计本体10、210、510、610的外直径的换能器29、540、640。尽管已经示出并描述了所公开的实施方式，但在不脱离本文中的范围和教导的情况下，本领域技术人员可对其做出修改。本文中所述的实施方式仅是示例性的而非限制。本文中所述的系统、设备和工艺的许多变型和修改都是可能的，并且都在本发明的范围内。因此，保护范围不限于本文中描述的实施方式，而仅由所附的权利要求限定，权利要求的范围应当包括权利要求的主题的所有等同物。
权利要求
1.一种流量计，包括: 流量计本体； 护罩，所述护罩围绕所述流量计本体的至少一部分布置并且包括具有两个端部的至少一个带； 位于所述带与所述流量计本体之间的至少一个腔室；以及 接线块，所述接线块联接至所述流量计本体并且适于接收布置在所述腔室内的缆线以及适于使所述缆线穿行至所述护罩外部的位置。
2.根据权利要求1所述的流量计，其中，所述流量计还包括: 联接至所述流量计本体的换能器组件；以及 缆线，所述缆线联接至所述换能器并且从所述换能器延伸穿过所述腔室进入所述接线块内。
3.根据权利要求2所述的流量计，其中，所述缆线从所述接线块延伸并且进入适于容置电子器件的罩壳内。
4.根据权利要求1所述的流量计，所述带为柔性构件。
5.根据权利要求1所述的流量计，其中，所述护罩包括彼此轴向地间隔开的至少两个带。
6.根据权利要求1 所述的流量计，其中，所述带围绕所述流量计本体的圆周的大部分布置。
7.根据权利要求1所述的流量计，其中，所述流量计本体沿两个相反的方向轴向地延伸超出所述护罩。
8.根据权利要求1所述的流量计，其中，紧固件将所述带可拆卸地联接至所述流量计本体。
9.根据权利要求1所述的流量计，其中，所述护罩还包括中央护罩部件，所述中央护罩部件构造为覆盖所述接线块的至少一部分。
10.根据权利要求9所述的流量计，其中，支座元件将所述接线块从所述流量计本体移位，在所述接线块与所述流量计本体之间形成第二沟槽。
11.根据权利要求1所述的流量计，其中，所述护罩的所述带的端部布置为靠近所述接线块；并且其中，所述带的所述第一端部可拆卸地附接至所述带的第二端部。
12.根据权利要求1中所述的流量计，其中，所述至少一个带包括两个部分，每个部分具有互锁端部，所述互锁端部被构造为与另一部分的互锁端部选择性地联接或分离。
13.一种流量计，包括: 流量计本体； 覆盖物，所述覆盖物包括至少第一和第二壁以及至少一个带部， 其中，所述两个壁从所述流量计本体径向地延伸，以及 其中，所述带部围绕所述流量计本体的至少一部分布置并且由所述壁支承； 其中，在所述覆盖物与所述流量计本体之间形成腔室。
14.根据权利要求13所述的流量计，其中，所述覆盖物还包括从所述流量计本体径向地延伸的至少第三壁，以及 其中，所述第三壁轴向地布置在所述第一壁和第二壁之间并且布置在所述带部以下。
15.根据权利要求13所述的流量计，还包括接线块，所述接线块联接至所述流量计本体并且适于使缆线从所述腔室内穿行至所述腔室外部的位置。
16.根据权利要求15所述的流量计，其中，所述覆盖物还包括中央护罩部件，所述中央护罩部件覆盖所述接线块的至少一部分。
17.根据权利要求16所述的流量计，其中，支座元件将所述接线块从所述流量计本体移位，在所述接线块与所述流量计本体之间形成第二腔室。
18.根据权利要求15所述的流量计，其中，所述覆盖物的所述带的端部布置为靠近所述接线块；并且所述带的第一端部可拆卸地附接至所述带的第二端部。
19.根据权利要求13所述的流量计，其中，所述至少一个带部包括两个部分，每个部分具有互锁端部，所述互锁端部被构造为与另一部分的互锁端部选择性地联接或分离。
20.—种流量计,包括: 流量计本体，所述流量计本体具有通孔和外表面，所述通孔用于引导流体通过所述流量计本体； 护罩组件，所述护罩组件围绕所述本体的所述外表面的至少一部分布置并且包括具有两个端部的至少一个带； 位于所述带和所述流量计本体之间的腔室；以及 换能器，所述换能器联接至所述流量计本体并且布置在所述腔室内。
21.根据权利要求20所述的流量计，还包括至少一个紧固件，所述至少一个紧固件将所述带的第一端部联接至所述带的第二端部。
22.根据权利要求20所述的流量计，还包括接线块，所述接线块联接至所述流量计本体并且适于使缆线从所述腔室内穿行至所述护罩组件外部的位置。
23.根据权利要求20所述的流量计，还包括:罩壳，所述罩壳联接至所述流量计本体并且适用于容置电子器件；以及 其中，所述接线块布置在所述罩壳与所述流量计本体之间。
24.根据权利要求23所述的流量计，还包括从所述换能器延伸至所述罩壳内的换能器缆线，所述缆线被布置成穿过所述腔室以及穿过形成在所述罩壳和所述接线块中的对齐的孔穴。
25.根据权利要求20所述的流量计，其中，所述流量计包括联接至所述流量计本体的至少一对换能器。
26.根据权利要求20所述的流量计，还包括罩壳，所述罩壳联接至所述流量计本体并且适用于容置电子器件，并且其中，所述流量计本体包括多个孔，所述多个孔用于接收将所述罩壳联接至所述流量计本体的紧固件，所述孔以不对称方式形成在所述流量计本体上。
27.根据权利要求20所述的流量计，其中，所述护罩包括在所述流量计本体上彼此轴向地间隔开的至少两个带。
28.根据权利要求20所述的流量计，还包括至少一个支座，所述至少一个支座支承所述带远离所述流量计本体的所述外表面一定距离。
29.一种制造流量计的方法，包括: 提供流量计本体； 提供第一护罩带；围绕所述流量计本体周向地定位所述第一护罩带， 并由此将缆线封装在电线导管中；以及 将所述第一护罩带附装至所述流量计本体。
全文摘要
公开了一种流量计，该流量计具有由护罩包封的流量计本体，护罩具有至少部分地围绕流量计本体布置的柔性带。护罩保护换能器和换能器缆线。护罩形成位于护罩与流量计本体之间的腔室，并且包括可拆卸部，以允许进入腔室。
文档编号G01F1/66GK103206991SQ20121044805
公开日2013年7月17日 申请日期2012年11月9日 优先权日2012年1月12日
发明者查尔斯·罗伯特·阿兰, 蓝迪普·辛格·格里维尔 申请人:丹尼尔测量和控制公司
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