具有插入到殼體中的測量插件的流量計的制作方法
【技術領域】
[0001]本申請要求德國專利申請DE 10 2014 216 553.9的優選權，該申請的內容通過引用結合在本文中。
[0002]本發明涉及一種用于液體或氣體介質的流量的聲基記錄的流量計，該流量計具有殼體和插入到殼體中的測量插件。
【背景技術】
[0003]已知的這種類型的流量計基于(超)聲波測量技術。在這種類型的裝置中，(超)聲波脈沖信號由(超)聲波變換器產生，并且被沿著流向和反向于流向傳送通過該介質。評估聲音信號沿著這兩種傳送方向的傳送時間差，以確定介質的流量。這些流量計根據傳送時差原理工作。
[0004]存在各種構型。一方面，已知在實際意義上表示流量計并且僅確定介質的流量的裝置。另一方面，還存在例如量熱計或量冷計形式的能量計，其中，根據上述原理確定的流量與外部和返回流動中的溫差有關，經由一對溫度傳感器附加地確定該溫差，從而以這種方式確定經由介質供應的(熱或冷)能量。即使這種類型的能量計在這里也應當被理解為特殊配置的流量計。
[0005]聲音信號可以在不同的傳送路徑上通過所要記錄的介質傳送。如果可能的話，如果記錄介質的完整的流動剖面，這將是有利的。為此，EP 1 337 810 B1中描述了一種流量計，其中提供了通過所要記錄的介質的聲音信號的螺旋形傳送路徑。由聲換能器發射的聲音信號通過在封閉測量部段的測量導管的壁部上的反射來接納通過介質的螺旋形傳送路徑。在DE 10 2004 060 118 A1中描述的基于超聲波的體積和/或質量流量計的構型中還提供了測量部段的呈角度的透射傳送。
[0006]已知具有可互換的測量插件的超聲波流量計的其它構型。因此，EP 0 890 826 B1中描述了由塑料制成的具有插入到專用口袋中的反射盤的可互換式槽形測量插件。另外，EP 0 477 418 A1描述了具有槽形板結構的形式測量插件的流量計。EP 2 006 646 A1中公開的超聲波流量計也具有可互換的測量插件，其中，聲換能器被布置在測量部段的對側。測量插件的可互換性使得維修和任何所需要的再檢定或再校準更加容易。
[0007]EP 0 520 306 A2中描述了一種包括測量插件的葉輪式水表，其中設置了旁路。葉輪杯的下部部分形成殼體，測量插件插入該殼體中，該殼體具有旁路開口，從而能夠調節經過旁路開口的水量。
[0008]DE 10 2004 060 065 A1描述了一種包括反射體的超聲波流量計，該反射體定位成遠離形成殼體的流管。在流管的壁部和反射體之間的中間空間中，可以形成有用于所要記錄的介質的次級流路。
[0009]DE 10 2013 008 781 A1中描述了具有旁路通道的超聲波流量計。由于其截面的U形構型，該旁路通道還具有與介質通過主測量部段的流向相比傾斜角度大于0°的截面。由旁路通道形成的次級測量部段和主測量部段交替地運行，主測量部段用于大流量，而由旁路通道形成的次級測量部段用于小流量。在小流量的情況下，截止閥阻斷主測量部段。
[0010]US 4，173，889中描述了具有測量部段的呈角度的透射傳送的超聲波流量計。環形腔室被布置成與測量部段相鄰，該環形腔室通過開口連接至測量部段。兩個聲換能器最初輻射到該環形腔室中，環形腔室因此用于連接該聲換能器。
[0011]US 5，419，329中描述了一種超聲波肺量計，其中，提供有呈角度的透射傳送。具有凹部的凸緣安裝在測量通道壁上。
[0012]盡管已經已知多種基于超聲波的流量計，但是在這些設備的操作、工作安全性/可靠性和/或測量精度方面存在對改進的解決方案的持續的需求。

【發明內容】

[0013]本發明的目的在于提出一種在開始描述的類型的流量計，與已知流量計相比，該流量計被進一步改進。
[0014]為實現該目的，提供了這樣一種流量計，其中，測量插件包括測量部段，介質的主流動分支在工作期間沿著流向(流動方向)流經該測量部段。另外，該測量部段具有內部空間，介質的主流動分支在工作期間流經該內部空間，該內部空間被測量通道壁封閉。另外，在介于測量通道壁的背離內部空間的外側和殼體的殼體壁的內側之間的中間空間中，形成至少一個用于介質的次級流動分支的次級流動路徑，其中，每個次級流動路徑均至少分段地相對于流向以大于0°的傾斜角度延伸。特別地，該傾斜角度最大是90°。至少兩個輻板(連結件，web)附裝在該測量通道壁的外側和該殼體壁的內側之間，這些輻板布置成沿著流向一個在另一個后面，每個輻板均具有至少一個輻板凹部，該輻板凹部形成各自的沿著流向延伸的貫通開口，其中，輻板的各貫通開口相對于流向布置成相對于沿著流向相鄰的輻板的通孔徑向、橫向(側向)或切向地偏移。
[0015]特別地，次級流動分支在計量學上是介質的無關緊要的部分，該次級流動分支作為不能被記錄的被動流而被引導越過測量部段。應當承認，一方面，被引導越過測量部段的次級流動分支在流量計的測量精度上沒有負份額。另一方面，圍繞測量通道壁一特別是在其外部一流動的次級流動分支有利地防止了固定介質在介于測量通道壁的外側和殼體壁的內側之間的中間區域中形成死區。否則，細菌可能在死區的停滯介質中形成，當流量計被特別地用于飲用水管中時，這可能導致問題，為此，這種死區是不受歡迎的。由于次級流動分支至少在一些區域特別地不平行于流向而是有利地傾斜于流向行進的事實，在其中否則可能形成的死區的區域周圍實現了特別良好且有效的沖洗。通過為次級流動分支特別限定的次級流動路徑，根據本發明的流量計因此包括避免固定介質的死區的特別且單獨提供的或內置的裝置。可以設置不同數量的次級流動路徑。例如，可以設想單個次級流動路徑。然而，同樣也存在具有特別地2個、4個、6個、8個甚至多達12個次級流動路徑的實施例。各次級流動路徑在測量通道外部的中間空間中特別地從測量通道的第一(或相對于流向的前面)軸向邊緣向著測量通道的第二(或相對于流向的后面)軸向邊緣延伸。
[0016]特別地，沿著流向相鄰的兩個輻板的貫通開口沿著流向不對齊。因此得到具有相對于流向分段傾斜的累進并且有利地圍繞并穿過潛在的死區進行清洗的有利的次級流動路徑。該貫通開口特別地是次級流動路徑的構成部分，并且由于其相對于彼此的布置，該貫通開口還特別地在沿著流向相鄰的兩個輻板之間的區域中確定了次級流動路徑的累進。所述貫通開口是形成或確定至少一個相對于流向至少分段傾斜的次級流動路徑的非常適當的方式。
[0017]該流量計是用于進行介質流量的聲基記錄的流量計。在這種情況下所需要的聲換能器可以具有不同的構型。在一優選實施例中具有兩個聲換能器，這些聲換能器均被形成為既是聲發送器又是聲接收器，從而，例如，可以沿著介質的流向和反向于該流向將聲音脈沖信號注入測量部段中，并且根據傳送時差原理確定介質的流量。這兩個聲換能器因此特別地產生兩個聲音信號，該聲音信號大體上沿著相反的方向經過測量部段。
[0018]測量插件特別地被可拆卸地插入殼體中。例如，在某一工作周期之后和/或出于維修和/或(再)校準的目的，該測量插件可以被移除并且一如果需要的話一更換。特別地，測量插件可以沿著流向滑入殼體中，例如從殼體的連接開口開始。
[0019]該測量插件優選地由塑料或使用塑料制成。它可以包括除了實際測量通道之外的其它部件，例如分別布置在測量通道的入口側和出口側的偏轉支架，這些偏轉支架具有用于偏轉測量信號、例如聲音信號的偏轉元件。這兩個偏轉支架各自可以固定地或可拆卸地連接至實