用于气体流量测量的组合型轴向对射式超声波换能器的制作方法

本实用新型涉及一种超声波换能器，特别涉及一种用于气体流量测量的组合型轴向对射式超声波换能器，属于超声波传感器技术领域。

背景技术：

超声波气体流量测量装置中的关键器件即为气体介质超声波换能器。现有技术中的轴向对射式超声波换能器其换能器壳体包括用于装配换能器内核的壳体和用于与测量管段连接的连接部分，该两部分为一体式结构，该种结构的超声波换能器存在加工难度大及装配、维修困难的缺陷。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述缺陷，本实用新型提供了一种结构简单、加工难度低、便于装配及维修的用于气体流量测量的组合型轴向对射式超声波换能器。

本实用新型是通过如下技术方案来实现的：一种用于气体流量测量的组合型轴向对射式超声波换能器，其特征是：其由部件A和部件B组合而成，所述部件A包括壳体和换能器内核，所述壳体为筒形结构，所述壳体的后端带有凸台，所述壳体的外侧壁上间隔设有至少两条沿其纵向的肋，所述壳体的前部内侧壁上沿其圆周开有3-8个通于壳体前端面的凹槽A，所述换能器内核装配在所述壳体内，所述凹槽A构成部件A内部与外部连通的气流通道；所述部件B包括筒形的安装部、同轴设置在所述安装部前部的可与测量管段连接的圆筒状的连接部、沿轴向设置在所述安装部的外表面与所述连接部的内侧壁之间的多个导流栅，所述导流栅的两端分别与所述安装部的外表面和所述连接部的内侧壁固定连接，所述导流栅与所述安装部、所述连接部的内侧壁之间形成多个导流通道，所述安装部的内侧壁上开有可与所述部件A的壳体上的肋相配合的纵向的凹槽B，所述安装部的前端设有固定卡扣结构，所述连接部的外侧壁上带有用于与测量管段密封的密封结构；所述部件A装配在所述部件B的安装部内并通过所述肋与所述凹槽B的配合定位，且由所述固定卡扣结构固定。

本实用新型中，部件A与部件B装配组合在一起构成轴向对射式超声波换能器，当其装入气介测量管路后，部件B的连接部与测量管路连接并可对其进行定位及使其与测量管道之间密封，保证上游换能器和下游换能器的轴线对准并防止气流泄漏，具有很好的稳定性。设置在部件B上的导流栅一方面用于支撑安装部和连接部，另一方面其可将测量管路内的气流进行导流，可有效降低测量管路中换能器主体引起的气流不均匀性，使其测量精度得以提高。本实用新型中设置的凹槽A，为部件A外部与内部之间提供了气流通道，可均衡部件A内外气压，使部件A中各构件压力得到平衡，以获得高性能和长寿命。换能器内核为现有技术，其用于声能量传输和信号传输。

进一步的，为便于部件A与部件B的安装部之间的装配及定位，所述壳体的外侧壁带有锥度，且所述壳体的前端的外径小于其后端的外径，所述壳体外侧壁上的肋的外表面也带有与壳体的外侧壁相同的锥度；所述安装部的内侧壁也带有与所述壳体的外侧壁相同的锥度，所述凹槽B的槽底面也带有与所述肋的外表面相同的锥度。

进一步的，为便于走线，其中的一个导流栅的端部设有导线槽。导线可在导线槽内通过。

本实用新型中的凹槽A可以为多个，优选的是，所述凹槽A为3个。

进一步的，为保证超声波换能器与测量管路连接时有良好的定位及密封性，保证上游换能器和下游换能器的轴线对准，设置在连接部的外侧壁上的密封结构为至少一个的凹凸槽结构，所述凹凸槽结构内设有O形密封圈。

进一步的，所述肋为3个。

本实用新型的有益效果是：本实用新型结构简单，采用组合结构，加工难度低，易于生产，便于组装及维修，能大大提高生产效率。通过壳体A和壳体B相配合等特殊的结构设计并通过设置密封圈，有效地提高了气体流量测量装置的工作可靠性及使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型的主视示意图；

图2是图1中的A-A剖视示意图；

图3是图1的左视示意图；

图4是图1的右视示意图；

图5是本实用新型的立体结构示意图；

图6是本实用新型中的部件A的主视图；

图7是图6的B-B剖视图；

图8是图6的俯视图；

图9是图6的仰视图；

图10是本实用新型中的部件B的主视图；

图11是图10中的C-C剖视图；

图12是图10的左视图；

图13是图10的右视图；

图14是部件B的立体结构示意图；

图中，1、壳体，2、凹槽A，3、肋，4、凸台，5、密封垫圈,6、固定孔，7、声阻抗匹配层，8、压电片，9、背衬材料，10、PCB转接板，11、固定结构胶，12、信号激励与接收馈线，13、馈线转接线，14、安装部，15、连接部，16、固定卡扣结构，17、导流栅，18、O形密封圈，19、导线槽，20、凹槽B，21、穿线孔。

具体实施方式

下面通过非限定性的实施例并结合附图对本实用新型作进一步的说明：

如附图所示，一种用于气体流量测量的组合型轴向对射式超声波换能器，其由部件A和部件B组合而成。所述部件A包括壳体1和换能器内核，所述壳体1为筒形结构，所述壳体1的后端带有凸台4，凸台4的下部设有密封垫圈5。所述壳体1的外侧壁上间隔设有至少两条沿其纵向的肋3，本实施例中，所述肋3为均匀布置的3条。所述壳体1的前部内侧壁上沿其圆周开有3-8个凹槽A2，所述凹槽A2的开口通于壳体1的前端面，所述凹槽A2的数量优选3个。所述换能器内核装配在所述壳体1内，换能器内核为现有技术，主要包括：声阻抗匹配层7、压电片8、背衬材料9、馈线转接线13、PCB转接板10、信号激励与接收馈线12、固定结构胶11构成，声阻抗匹配层7通过粘结剂固定在所述体的前端，压电片8、背衬材料9、PCB转接板10由声阻抗匹配层7后侧依次安装在所述壳体的内并由固定结构胶11固封，声阻抗匹配层7与压电片8之间通过粘结剂粘结在一起，馈线转接线13为两根，两根馈线转接线13一端与压电片8的对应侧银电极焊接，其另一端均焊接在PCB转接板10的相应焊盘上并被出至所述壳体外部，两根馈线转接线为压电片与PCB转接板之间馈送信号，信号激励与接收馈线12的一端焊接在PCB转接板10的相应位置上，其另一端引出至所述壳体外部。压电片8用于压电转换与逆压电转换，声阻抗匹配层7用于与气体介质间的阻抗匹配与声能量传输，两根馈线转接线13为压电片与PCB转接板之间馈送信号，信号激励与接收馈线12用于换能器与外部电路的信号激励或接收。换能器内核装配于所述壳体1后，所述凹槽A2构成部件A内部与外部连通的气流通道，可均衡内外气压，使其气介超声波换能器各构件压力得到平衡，以获得其高性能和长寿命。所述部件B包括筒形的安装部14、同轴设置在所述安装部14前部的可与测量管段连接的圆筒状的连接部15、沿轴向设置在所述安装部14的外表面与所述连接部15的内侧壁之间的多个导流栅17，所述导流栅17为板状结构，所述导流栅17的两端分别与所述安装部14的外表面和所述连接部15的内侧壁固定连接，所述导流栅17与安装部14、连接部15的内侧壁之间形成多个导流通道。本实施例中的导流栅17优选设置为3个。所述安装部14的内侧壁上开有可与所述部件A的壳体1上的肋3相配合的纵向的凹槽B20，凹槽B20的数量与壳体1上的肋3的数量相同。所述安装部14的前端设有固定卡扣结构16。所述连接部15的外侧壁上带有用于与测量管段密封的密封结构，本实施例中的该密封结构为至少一个的凹凸槽结构，所述凹凸槽结构内设有O形密封圈18。所述部件A装配在所述部件B的安装部14内，并通过所述肋3与所述凹槽B20配合定位，部件A上设有固定孔6，固定卡扣结构16通过固定孔6对部件A固定。为便于走线，本实用新型还在部件B上设有穿线孔21，在靠近穿线孔21的一个导流栅17的端部设有导线槽19。

为便于部件A与部件B的安装部14之间的装配，优选的是，所述壳体1的外侧壁带有锥度，且所述壳体1的前端的外径小于其后端的外径，所述壳体1外侧壁上的肋3的外表面也带有与壳体的外侧壁相同的锥度。所述安装部14的内侧壁也带有与所述壳体的外侧壁相同的锥度，所述凹槽B20的槽底面也带有与所述肋3的外表面相同的锥度。通过将壳体1的外表面及安装部14的内表面均设计为带有一定的锥度，两者可方便地进行装配，可降低装配难度。

本实施例中的其他部分均为现有技术，在此不再赘述。