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【仪表最新专利】新型大口径超声波流量及计换能器组件

仪表专利中国仪表网2017年05月05日 13:23:28人气:16148

  【中国仪表网 仪表专利】创意无极限,仪表大发明。今天为大家介绍一项国家发明授权专利——一种新型大口径超声波流量计换能器组件及大口径超声波流量计。该专利由青岛海威茨仪表有限公司申请,并于2017年5月3日获得授权公告。
  
  内容说明
  
  本发明属于液体流体计量技术领域,具体涉及一种新型大口径超声波流量计换能器组件及大口径超声波流量计。
  
  发明背景
  

  超声波流量计已经广泛地应用到大口径热量表及大口径水表等工业流量计量领域中。为了达到更为精准的流量计量,考虑流量计量的安全性和可靠性,大口径超声波流量计换能器的安装结构在不断发生变化。由先前一对换能器与流量计流体流动方向成一定角度的安装方式转变成垂直于流体流动方向的安装方式。例如,授权公开号CN 204694317U公开的一种大口径超声波流量计换能器座,其换能器安装座采用的垂直流体流动方向的设置。这种结构的变化,一方面是增大一对换能器间的连线与流体方向投影距离,提高了流量计精度及流量比;另一方面也改变过去一对换能器孔柱里只能安装一对换能器的缺陷,可以在一对换能器孔柱里安装数对换能器,形成双通道(或多通道)结构。
  
  然而,现有技术中,采用换能器安装座垂直于流体流动方向设置的结构时存在着以下几个技术难点:1 .换能器安装座安装在管段壳体两端垂直开设的安装孔中,目前,对于换能器安装座在安装孔中的旋转自由度的限制采用的方案是在换能器安装座上开设孔,通过螺钉穿过此孔与管段壳体螺纹连接。此种定位方式精度低,换能器座会产生微小的旋转,直接影响一对换能器之间的信号的发送和接受,从而影响计量精度。所以如何定位换能器安装座,防止其在安装孔中旋转,是一个难点课题。2 .对于换能器安装座与安装孔之间密封,目前采用的结构是换能器安装座上设有凸沿,密封圈位于凸沿的下面,并且凸沿一圈有定位螺丝孔,螺钉穿过螺丝孔与安装孔连接。为了达到有效的密封,那么凸沿盖直径必须加大,这就使得安装孔直径较大,这对于孔径相对较小的流量计管体来说,它会影响到流量计法兰螺栓安装。因此,换能器安装座只有设置于离法兰较远的位置,在一定长度的管段壳体上使得两个换能器间的直射距离减小,影响流量计计量精度及量程比。如何优化换能器安装座的密封结构,成为一个难点课题。
  
  发明内容

  
  针对现有技术中换能器安装座定位精度低和换能器安装座密封结构体积较大等问题,提供了一种大口径超声波流量计换能器固定柱。
  
  一种新型大口径超声波流量计换能器组件,其特征在于:包括换能器和固定柱。固定柱中间部开设有至少一个第一安装孔,换能器数量与第一安装孔相同并一一设置于所述第一安装孔中。所述固定柱上部开设有穿线孔,所述穿线孔与第一安装孔连通。所述固定柱上具有第一圆柱体和第二圆柱体,所述第一圆柱体位于固定柱的上部,所述第二圆柱体位于固定柱的下部,所述第一圆柱体的下部具有第一定位平面,所述第一定位平面为沿平行于第一圆柱体轴线方向在第一圆柱体圆周上去除材料形成。
  


图为本实用新型所述新型大口径超声波流量计换能器组件的爆炸视图
 
  在上述技术方案基础上,所述第一定位平面共四处,沿圆周均匀分布。相互平行的两个第一定位面的垂直距离大于所述固定柱中间部的直径。所述第二圆柱体与固定柱之间形成第一定位台阶面。还包括:固定件,所述第一安装孔中形成有第一安装面,所述换能器设置于第一安装孔中一端与第一安装面贴合,所述第一安装面上开设有与穿线孔连通的通孔,所述固定件上开设有与换能器相适配的第二安装孔,所述固定件与第一安装孔螺纹连接。
  
  在上述技术方案基础上,所述换能器与第一安装面之间设置有第一密封垫。一种大口径超声波流量计,其特征在于,包括上述新型换能器组件和管段壳体。所述新型换能器组件为两个,所述管段壳体两端各开设有第三安装孔,两个换能器组件分别设置于所述第三安装孔中。所述第三安装孔包括第一圆孔和第二圆孔,所述第一圆孔与第一圆柱体相适配,所述第一圆孔上具有与第一定位平面相适配的第二定位平面,所述第二定位平面为第一圆孔内壁沿径向向内延伸形成,所述第二定位平面与第一定位平面数量相同且位置相应,所述第二定位平面与第一定位平面相贴合,第二圆孔与第二圆柱体配合,所述第二圆孔的顶部的第二定位台阶面与第一定位台阶面相贴合。
  
  在上述技术方案基础上,还包括第二密封圈、第三密封圈和弹性挡圈,所述第三安装孔上部开设有第一槽体、第二槽体和第三槽体,所述第一槽体与弹性挡圈相适配,所述固定柱上部开设有与弹性挡圈相适配的第四槽体,所述弹性挡圈设置于第一槽体和第四槽体中,所述第二密封圈设置于第二槽体中,所述第三密封圈设置于第三槽体中。还包括塑料盖,其设置于第三安装孔中并位于固定柱上方,所述塑料盖与第三安装孔之间设置有第四密封圈,所述塑料盖与固定柱螺纹连接,所述塑料盖上开设有铅封孔。
  
  本实用新型的有益效果:1 .固定柱设置有第一定位面,有效地解决了专利CN 204694317U的设计不足,将固定柱准确定位,不会绕轴线转动。2 .固定柱密封结构优化,结构简单,体积小,安装孔较小,换能器固定柱可以设置在距离管段壳体两端法兰较近的位置,一定长度的管段壳体下,获得了最大的换能器间连线与流体流动方向投影的距离,提高了流量计的计量精度和量程比。
  
  如需进一步了解,请下载该专利完整说明书。
  
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