一种直插式音叉密度计的制作方法

本实用新型涉及一种介质密度测试仪器，特别涉及一种直插式音叉密度计。

背景技术：

音叉在线密度计，是一种用于连续在线测量液体的浓度和密度的设备，可直接用于工业生产。现有的音叉在线密度计多数采用插入式安装，广泛适用于管路、开阔的罐体容器和封闭的罐体容器中的介质密度检测。

音叉密度计的工作原理为：传感器基于元器件振动原理工作，元器件部分为浸入被测液体中的音叉部分，音叉部分通过内在的固定于叉体底部一端的压电设备感应振动。振荡频率由固定于叉体另一端的二次压电设备来检测，然后通过顶部的电路放大信号。

现有的可参考授权公告号为CN206146784U的中国实用新型专利，其公开了一种音叉式在线密度计，其技术方案要点是包括外壳、法兰盘、连接柱以及安装柱，安装柱的下端连接有两个对称的叉体，安装柱于连接柱同轴插入连接，安装柱上端开槽中设置有应变片。

在音叉式在线密度计使用时，其一般需要插入管道或者罐体内部，长时间的使用介质中的杂质容易沉淀在音叉的表面，影响音叉的振动，导致音叉式密度计的测量结果产生误差，在工业生产中，往往不可以停产，企业一般选择在生产线停车时将音叉密度计拆卸下来进行清洗，但是反复拆卸、安装还要进行调试校准，操作较为繁琐。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种直插式音叉密度计，其具有的优势是，不需要进行重复的拆卸、安装，能够对音叉的叉体上附着的杂质进行较为有效的定期气/液冲洗，使得叉体保持清洁，减小检测误差。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种直插式音叉密度计，外罩，音叉组件，其具有一个内装有感应装置以及检测装置的安装柱以及位于安装柱下方的音叉，所述音叉包括两个相互对称的叉体；连接柱，其一端连接外罩，另一端连接所述安装柱；法兰盘，螺纹连接于所述连接柱上以用于和管道上的安装法兰相配合，所述法兰盘内具有连通于外界高压喷射装置的汇流空腔；还包括清洗装置，所述清洗装置包括至少一根平行于所述连接柱设置的气/液喷管，其中气/液喷管的一端连通所述汇流空腔，另一端封闭，所述气/液喷管底部开设有多个朝向所述叉体的气/液喷孔。

通过采用上述技术方案，直插式音叉密度计一般通过法兰盘安装在管道中，之后通过一系列的调试、校准，但是，在长时间的使用过程中，介质中的一些杂质会附着在音叉的叉体表面，如果不及时进行清洁，杂质沉淀会越来越多，影响叉体的振动频率，导致检测结果存在较大的误差，通过设置的气/液喷管，能够在不对音叉式密度计进行拆卸的情况下主动对叉体进行高压喷气、高压喷液，从而将叉体表面的杂质进行清洁，使得杂质不易在叉体表面沉淀过多，使得叉体振动频率能够准确的反映出介质流速从而得到较为准确的检测结果。

较佳的，所述法兰盘内部沿其径向开设有至少一道连通所述汇流空腔的气/液通道，所述至少一个气/液通道连通所述高压喷射装置。

通过采用上述技术方案，通过外部高压喷射装置能够将高压气体或者液体打入到法兰盘内部，高压气体或者液体经过气/液喷管到达至音叉的叉体底端，高压液体或者气体通过气/液喷孔直接对叉体表面进行冲洗。

较佳的，所述气/液喷管设置有一根，所述气/液喷管在高于所述叉体的位置连接有弧形叉管，弧形叉管的两端向叉体的两侧延伸呈半包围状态，所述弧形叉管的末端向下延伸形成有与气/液喷管平行的支气/液喷管，所述支气/液喷管上的气/液喷孔朝向所述叉体的内侧壁面。

通过采用上述技术方案，高压气体或者液体经过气/液喷管向下流动，并且通过弧形叉管进行分流，气/液喷管以及支气/液喷管三者呈半包围状态围住叉体，能够对处于下游的叉体外壁面以及两个叉体的内壁面进行冲洗，使得叉体表面处于清洁状态，利于检测结果的准确性。

较佳的，所述气/液喷管设置有三根，其中包括第一气/液喷管，所述第一气/液喷管设置于所述叉体的迎料面一侧且安装时位于介质流向的下游；还包括两根第二气/液喷管，两根第二气/液喷管相对设置并位于两个叉体的对称轴线上，所述第二气/液喷管上的气/液喷孔朝向叉体的内侧壁面。

通过采用上述技术方案，采用三根气/液喷管可以直接对处于下游的叉体外壁面以及两个叉体相对的内壁面进行冲洗，使得叉体保持清洁状态，使得叉体能够准确的反映出介质流速，提高检测结果的准确性。

较佳的，所述气/液喷孔等间距间隔设置，多个气/液喷孔所形成的高度大于叉体的长度。

通过采用上述技术方案，各个气/液喷孔形成的高度大于叉体长度，能够对叉体壁面进行全方位的冲洗，壁面出现盲点。

较佳的，所述法兰盘的底面中心螺纹连接有接触管道内部液体的凸台，所述气/液喷管穿过所述凸台连通所述汇流空腔。

通过采用上述技术方案，法兰盘的底面设置凸台，凸台直接接触介质，这样在进行安装时，能够保证连接处的气密性，避免出现漏气、漏液的情况发生，同时凸台的设计能够进行有效的定位，保证法兰盘安装能够处于水平状态。

较佳的，所述连接柱的底端开设有外螺纹，所述安装柱的端部开设有供感应装置以及检测装置安放的放置槽，放置槽的内壁面上开设有内螺纹，所述连接柱与安装柱螺纹配合。

通过采用上述技术方案，连接柱与安装柱采用螺纹连接的分体式结构，可以方便对内部的感应装置以及检测装置进行检修。

较佳的，所述连接柱内部形成有空腔，以供连接感应装置以及检测装置的信号线接入外罩中。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、采用内置的气/液喷管能够随音叉一同进入管道中，定期对音叉的叉体上的杂质进行有效的清洁，保证叉体表面的洁净，使得感应装置能够准确的感应到叉体被介质冲击所产生的振动频率的变化，提高了检测结果的准确度；

2、采用单管分叉或者三管齐下的方式，能够对叉体的内壁面以及下游叉体的外壁面进行有效的清洁，冲洗不留死角；

3、通过采用高压气体以及高压液体两种方式对叉体表面进行清洁，保证清洁方式的多样性以及更好的清洁效果；

4、连接柱与安装柱、凸台与法兰盘均采用分体式螺纹连接的方式进行对接，方便后期的检修工作。

附图说明

图1是实施例一的整体结构示意图；

图2是实施例一的安装结构示意图；

图3是实施一中的音叉组件的结构示意图；

图4是实施例一的剖视图；

图5是实施例一的仰视图；

图6是实施例二的整体结构示意图；

图7是实施例二的仰视图。

图中，1、外罩；11、显示装置；2、连接柱；21、螺纹部；22、外螺纹；3、音叉组件；31、安装柱；311、放置槽；3111、内螺纹；32、音叉；321、叉体；3211、弧形部；3212、倾斜部；33、信号线；4、法兰盘；41、凸台；42、汇流空腔；43、气/液通道；5、冲压螺母；6、冲洗装置；61、气/液喷管；62、弧形叉管；63、支气/液喷管；64、气/液喷孔；7、第一气液喷管；71、第二气液喷管；8、T形管道；81、安装法兰。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

实施例一：一种直插式音叉密度计，如图1所示，包括外罩1，外罩内部设置有显示装置11，外罩的下端连接有连接柱2，连接柱下端连接有音叉组件3。

具体的，显示装置11具有触摸显示屏，能够将实时检测到的密度数据进行显示，方便运行检修人员进行巡查、记录。连接柱2内部中空，音叉组件3与显示装置11的信号线3（如图3所示）通过连接柱2伸至外罩1中。

如图1与图2所示，连接柱2的外壁上构造形成有螺纹部21，螺纹部21上螺纹连接有法兰盘4，用于在直插式安装时与T形管道8上的安装法兰81进行对接，为了能够保证安装时T形管道8的气密性，法兰盘4的下方中心处螺纹连接有一个同心的凸台41，在进行安装对接后，凸台41应处于T形管道8中。同时在法兰盘4的上方设置有一个冲压螺母5，一旦管路安装准备完毕后，需要将冲压螺母5向下旋进以压紧法兰盘4。

如图1与3所示，音叉组件3包括安装柱31以及位于安装柱31下方的音叉32，安装柱31内部开设有放置槽311，放置槽311内部设置有感应装置以及检测装置，本领域技术应该知道，该感应装置以及检测装置均为压电晶体，音叉32通过其中一个压电晶体而产生的振动，振动的频率通过另一个压电晶体检测出来，通过移相放大电路，叉体被稳定在固有的谐振频率上。当管道内部的介质流经音叉32，因为介质质量的改变，引起谐振频率的变化从而计算出实际的介质密度。

放置槽311的槽口内壁面上构造有内螺纹3111，连接柱2的底端构造形成有与之配合的外螺纹22，安装柱31通过螺纹连接的方式与连接柱2旋紧。

音叉32包括两个对称的叉体321，叉体321垂直固定在安装柱31的底面上，叉体321的外壁面形成有弧形部3211，不利于杂质的沉积，该弧形部3211底端剖切形成有倾斜部3212，该倾斜部3212与垂直平面所成角度一般设置为30度。叉体321可以采用不锈钢或者钛金属，其具有较高的防腐耐磨性能，能够适应多种介质。

如图1与图4所示，为了能够在不拆卸对叉体321进行清洁，该插入式音叉密度计设置有冲洗装置6。

冲洗装置6包括一根气/液喷管61，当然这里气/液喷管61的数量不仅限于一根，该气/液喷管61平行于连接柱设置。法兰盘4的内部开设有圆形的汇流空腔42，汇流空腔42的直径小于凸台41的直径。法兰盘4内部沿其径向开设有至少一条气/液通道43，该气/液通道43连通汇流空腔42，其另一端连通外部独立设置高压喷射装置，这里高压喷射装置可以为高压氮气罐或者高压液体罐。气/液喷管垂直于凸台41并且连通法兰盘4内部的汇流空腔42。

气/液喷管61的底端封闭且与叉体321的底端处于同一水平线上，其底部沿长度方向开设有若干气/液喷孔64，气/液喷孔64均朝向其中一个叉体321的背面对叉体321的弧形部3211进行冲洗，位于最高与最低两个气/液喷孔64之间的间隔应该大于或者等于叉体321的高度，从而能够保证冲洗无盲点。

为了能够对两个叉体321的内壁面进行冲洗，气/液喷管61在与叉体321顶端等高的位置上设置有弧形叉管62，弧形叉管62呈半圆形包围住叉体321（如图5所示），其末端向下延伸形成有两根平行于气/液喷管61的支气/液喷管63，支气/液喷管63处于两个叉体321的对称轴线上。支气/液喷管63在其管壁上开设有多个气/液喷孔64，且两根支气/液喷管63的气/液喷口64均具有一定的斜度，各自对准一根叉体321的内壁面。

在进行管道安装时，采用直插方式，确保叉体321与介质流向保持垂直状态，能够减少介质中杂质的沉淀，同时要保证气/液喷管61处于介质流向的下游，这样气/液喷管61不会对介质进行阻挡，从而保证叉体321振动频率反映出正常的介质流速，降低检测误差。

实施例二：与实施例一不同之处在于，如图6与图7所示，气/液喷管61垂直于凸台设置有三根，三根气/液喷管61环绕连接柱2的中心轴线周向分布，气/液喷管61的顶端向上穿过凸台41延伸至汇流空腔42中，气/液喷管61包括一根第一气/液喷管7以及两根第二气/液喷管71，第一气/液喷管7位于叉体321的迎料面，两根第二气/液喷管71对称设置且处于两个叉体321的对称轴线上，第一气/液喷管7以及两根第二气/液喷管71的下部均沿长度方向开设有若干气/液喷孔64，第一气/液喷管7上的气/液喷孔64朝向叉体321的弧形部3211，第二气/液喷管71上的气/液喷孔64具有一定的斜度，各自朝向叉体321的内壁面。

相比于实施例一的单根气/液喷管61分叉冲洗的设置来看，采用三根独立的气/液喷管61能够承受较为快速的介质流速，气/液喷管61抗冲击力较强。

本实用新型通过在直插式音叉密度计上加装冲洗装置6，能够对叉体321上的杂质进行气体或者液体冲洗，使得杂质不易在叉体321上过度沉淀，保持叉体321表面的清洁从而使得叉体321能够准确的反映出介质流速对叉体321振动频率的影响进而提高检测结果的准确度。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。