一种四声道超声流量计的探头布置结构的制作方法

本实用新型涉及超声流量计技术领域，具体涉及到一种四声道超声流量计的探头布置结构。

背景技术：

燃气流量计是在传统靶式流量计测量原理的基础上充分利用其优点，结合新型传感技术和现代数字技术上研发的一款力感应靶式流量计，具有抗干扰、抗杂质性能强，轻便又可靠等特点。燃气流量计的类型包括涡轮流量计、涡街流量计、超声波流量计，其中超声流量计具有测量精度高、量程宽、功耗低、安装方便、操作简单、压力损失小等优点。

超声流量计是指一种基于超声波在流动介质中传播速度等于被测介质的平均流速与声波在静止介质中速度的矢量和的原理开发的流量计，主要由换能器和转换器组成，有多普勒法、速度差法、波束偏移法、噪声法及相关法等不同类型。基于超声的气体检测装置具有诸多特点，例如独特的信号数字化处理技术，使仪表测量信号更稳定、抗干扰能力强、计量更准确。无机械传动部件不容易损坏，免维护，寿命长。

超声流量计具有以下特点：（1）超声流量计可作非接触测量。夹装式换能器超声流量计可无须停流截管安装，只要在既设管道外部安装换能器即可。这是超声流量计在工业用流量仪表中具有的独特优点，因此可作移动性（即非定点固定安装）测量，适用于管网流动状况评估测定。

（2）超声流量计为无流动阻挠测量，无额外压力损失。

（3）超声流量计适用于大型圆形管道和矩形管道，且原理上不受管径限制，可认为是在无法实现实流校验的情况下优先考虑的选择方案。

（4）超声流量计可测量非导电性液体，在无阻挠流量测量方面是对电磁流量计的一种补充。

（5）某些传播时间法超声流量计附有测量声波传播时间的功能，即可测量液体声速以判断所测液体类别。例如，油船泵送油品上岸，可核查所测量的是油品还是仓底水。

（6）传播时间法超声流量计只能用于清洁液体和气体。

（7）外夹装换能器的超声流量计不能用于衬里或结垢太厚的管道，也不能用于衬里（或锈层）与内管壁剥离（若夹层夹有气体会严重衰减超声信号）或锈蚀严重（改变超声传播路径）的管道。

超声流量计的探头一般是安装在基座的安装孔上的，现有技术中大多是通过简单螺纹或者过盈配合连接，密封性较差，并且不容易调节探头的安装深度或者位置。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种四声道超声流量计的探头布置结构，具有良好的密封性能，能够微调安装深度。

为达上述目的，本实用新型的一个实施例中提供了一种四声道超声流量计的探头布置结构，超声流量计的探头安装在基座上的安装孔内，探头布置结构包括套管、第一螺纹套、第二螺纹套以及封装帽；

安装孔包括内径依次增大的第一平台、第二平台和第三平台；安装孔的内壁具有内螺纹，第二平台的侧壁上具有过线通道；

探头嵌入固定在套管内部，套管的外壁从下往上依次包括第一外螺纹段、密封段以及第二外螺纹段；

第一螺纹套和第二螺纹套的内部具有与套管的外螺纹配合的内螺纹，外壁具有与基座的安装孔的内螺纹配合的外螺纹；

第一螺纹套的下端具有第一密封圈槽，第一密封圈槽内设置有第一密封圈；第一螺纹套和第二螺纹套之间设置有中间密封圈，中间密封圈设置在密封段上；第二螺纹套呈T形，第二螺纹套上具有第二密封圈；

封装帽；封装帽设置于安装孔的第三平台上，并配置有第三密封圈；封装帽的外壁具有与安装孔内螺纹配合的外螺纹；

第一螺纹套、第二螺纹套以及封装帽的上端设置有插孔；

第一密封圈设置在第一平台上，第二密封圈设置在第二平台上，第三密封圈安装在第三平台上。

本实用新型优化方案之一，第一螺纹套的长度大于第一外螺纹段的长度。

本实用新型优化方案之一，中间密封圈包括金属骨架，金属骨架的外壁具有波形沟槽，金属骨架的外部复合有柔性石墨层；金属骨架由双层金属片复合形成，双层金属片的外圆周处熔合连接。

本实用新型优化方案之一，套管呈圆柱体形，套管的内径与超声波探头的外径相当。

本实用新型优化方案之一，套管的外壁上设置有螺孔，螺孔上配置螺钉将探头固定在套管内部，螺孔设置在密封段上。

本实用新型优化方案之一，第一螺纹套呈中空的圆柱体形。

本实用新型优化方案之一，第一螺纹套、第二螺纹套和封装帽为铜制材料制成。

本实用新型优化方案之一，基座上具有四个安装孔用于安装四声道超声流量计的探头，超声波的探头与基座轴线的夹角为30度~60度。

综上所述，本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型具有四层密封圈和三处螺纹连接，安装后密封性和稳定性较好。

2、本实用新型的探头是安装在套管内部的，套管的安装深度决斗探头的安装深度，套管的安装深度可以通过套管与第一螺纹套的连接位置进行变化，因而使得本实用新型的结构能够微调探头的安装位置。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例中第一螺纹套、第二螺纹套和套管的装配图；

图2为本实用新型一个实施例中封装帽和第三密封圈的装配图；

图3为本实用新型一个实施例中基体和安装孔的示意图；

图4为本实用新型一个实施例中安装孔的示意图；

图5为本实用新型一个实施例中探头布置结构设置在安装孔内的示意图；

图6为中间密封圈的示意图。

其中，1、基座；2、安装孔；3、套管；4、第一螺纹套；5、第二螺纹套；6、封装帽；7、第一平台；8、第二平台；9、第三平台；10、过线通道；11、第一外螺纹段；12、密封段；13、第二外螺纹段；14、第一密封圈；15、中间密封圈；16、第二密封圈；17、第三密封圈；18、插孔；19、金属骨架；20、波形沟槽；21、柔性石墨层。

具体实施方式

本实用新型提供了一种四声道超声流量计的探头布置结构，超声流量计的探头安装在基座1上的安装孔2内，探头布置结构包括套管3、第一螺纹套4、第二螺纹套5以及封装帽6。套管3的作用在于对探头进行保护以及便于安装探头，由于探头不能够直接进行螺纹连接，也不能够在探头壳体表面开设螺纹，因此将探头固定在套管3内部，让套管3成为探头的外壳，进而使得探头得到保护，同时套管3可以进行机械加工，也便于安装。

大多数超声流量计的探头呈圆柱体形，因此优选套管3呈圆柱体形，套管3的内径与超声波探头的外径相当，即探头能够嵌入套管3内部，也不会出现过于松动。套管3的外壁上设置有螺孔，螺孔上配置螺钉将探头固定在套管3内部，螺孔设置在密封段12上。螺孔上配置的螺钉较小，可以对探头的壳体的外壁进行挤压，使其安装在套管3内部后更加稳固。

基座1是流量计的主体，基座1的安装孔2包括内径依次增大的第一平台7、第二平台8和第三平台9。安装孔2的内壁具有内螺纹，第二平台8的侧壁上具有过线通道10；内螺纹能够与螺纹套的外螺纹配合，过线通道10是为了能够将探头的信号线从安装孔2内引出到基座1的表头的安装位置处；这样信号线将不会从安装孔2内直接穿出，避免信号线暴露。

探头嵌入固定在套管3内部，套管3的外壁从下往上依次包括第一外螺纹段11、密封段12以及第二外螺纹段13。第一螺纹套4和第二螺纹套5的内部具有与套管3的外螺纹配合的内螺纹，外壁具有与基座1的安装孔2的内螺纹配合的外螺纹。

第一螺纹套4的下端具有第一密封圈14槽，第一密封圈14槽内设置有第一密封圈14；第一螺纹套4和第二螺纹套5之间设置有中间密封圈15，中间密封圈15设置在密封段12上；第二螺纹套5呈T形，第二螺纹套5上具有第二密封圈16；

封装帽6；封装帽6设置于安装孔2的第三平台9上，并配置有第三密封圈17；封装帽6的外壁具有与安装孔2内螺纹配合的外螺纹；

第一螺纹套4、第二螺纹套5以及封装帽6的上端设置有插孔18；第一密封圈14设置在第一平台7上，第二密封圈16设置在第二平台8上，第三密封圈17安装在第三平台9上。

在安装时，可以先安装第一螺纹套4，然后安装套管3，将套管3插入第一螺纹套4内后，两者之间的螺纹连接可以选择连接位置，即可以通过调节套管3在第一螺纹套4内部的位置进而调节探头的安装深度。例如，当需要探头深入时，让套管3旋转向下即可。

由于第一密封圈14是在第一平台7和第一螺纹套4之间的，因此第一密封圈14的密封性不会受到套管3的深度的影响。当套管3的安装位置固定后，安装中间密封圈15，然后安装第二密封圈16在第二平台8上，然后安装第二螺纹套5，第二螺纹套5拧紧使得中间密封圈15密封在第一螺纹套4和第二螺纹套5之间，中间密封圈15的厚度可以适当调节，根据螺纹套和套管3的安装尺寸选择。

当第二螺纹套5安装完毕后，让探头的信号线进入到安装孔2内，然后在第三平台9上放置第三密封圈17，最后使用封装帽6将安装孔2的开口密封。

为了能够拧紧第一螺纹套4、第二螺纹套5和封装帽6，需要在三者的上端设置有插孔18。插孔18可以是一个深度为5mm~1cm的小孔，插孔18的作用在于，可以使用工具夹持住第一螺纹套4、第二螺纹套5和封装帽6的上端，进而驱使其旋转，进而能够拧紧或者松开螺纹连接。

本实用新型的优化实施例中，中间密封圈15包括金属骨架19，金属骨架19的外壁具有波形沟槽20，金属骨架19的外部复合有柔性石墨层21；金属骨架19由双层金属片复合形成，双层金属片的外圆周处熔合连接。

本实用新型的优化实施例中，第一螺纹套4呈中空的圆柱体形。第一螺纹套4、第二螺纹套5和封装帽6为铜制材料制成。

本实用新型的优化实施例中，基座1上具有四个安装孔2用于安装四声道超声流量计的探头，超声波的探头与基座1轴线的夹角为30度~60度。

本实用新型的优化实施例中，优选第一螺纹套4的长度大于第一外螺纹段11的长度；这样套管3在嵌入第一螺纹套4后，第一螺纹套4的上端会保持在密封段12处，这样能够让第二密封圈16直接放置在第一螺纹套4上端表面，第二密封圈16通过第二螺纹套5下端的挤压在第一螺纹套4上端和第二螺纹套5下端之间形成密封。

虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。