超声波流量计换能器安装结构的制作方法

1.本实用新型属于流量计结构领域，具体涉及一种超声波流量计换能器安装结构。


背景技术：

2.超声波流量计以其非接触和高精度的优点，广泛应用于诸多领域，例如，化工、水利、石油、天然气、医疗等，超声波流量计的原理是超声波在流体中传播时，其传播速度会受到流体流速影响而变化，因此可以通过测量穿过流体的超声波信号来计算流体流速，其普遍采用的测量方法是时间差法。通常在流体管道的相对两侧布置一对对射的换能器，超声波从一侧换能器发出，并在另一侧换能器接收，通过检测超声波顺流和逆流的传播时间差，可以计算出流体的流速。
3.故换能器是超声波流量计中的重要部件，一旦出现故障则极易导致整个流量计报废，因为换能器在流量计中直接与流体接触，那么不可避免的会受到来自流体施加的周向和轴向的压力，现有技术中，对于换能器的安装及线路密封大多采用胶圈径向挤压密封的方式，承压范围较小，容易受压力破坏，同时安装便捷性较差。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型提供了一种超声波流量计换能器安装结构，以解决现有超声波流量计中换能器安装不便，承压能力较弱寿命较短等问题。
5.其技术方案如下：
6.一种超声波流量计换能器安装结构，包括壳体，壳体内具有沿其轴向设置的流道，所述壳体具有对称且成对设置于流道两侧的超声波换能器，其关键在于：所述超声波换能器通过保护组件以可拆卸方式设置于壳体上，所述保护组件包括承压螺母座和锁定螺套，所述承压螺母座和锁定螺套合围形成与所述超声波换能器相适应并能够供其头部露出的定位腔，所述承压螺母座具有供超声波换能器的连接线穿出的密封结构，所述承压螺母座与壳体螺纹配合。
7.采用以上方案，承压螺母座和锁定螺套同时解决换能器的安装及承压密封保护等问题，结构简洁可行，便于实施，且制造成本较低，有利于提高换能器的安装效率和流量计的整体使用寿命。
8.作为优选：所述承压螺母座包括同轴设置的配合段、安装段和压紧头，其中配合段具有与锁定螺套匹配的外螺纹，安装段具有与壳体匹配的外螺纹，所述压紧头、配合段和安装段的直径依次增大，安装段具有与连接线相适应的过线孔，压紧头具有与过线孔贯通的锁紧孔，所述锁紧孔的内侧壁具有内螺纹，并配置有与之相适应的压紧螺钉。采用以上方案，根据需要，合理设计承压螺母座的各段结构，有利于轻量化整体结构同时，保证连接强度和密封需求等。
9.作为优选：所述安装段和压紧头之间具有呈环状的密封盘，所述密封盘沿承压螺母座的径向设置，其外缘具有朝向定位腔延伸的翻边，所述翻边与安装段合围形成环形密
封槽，并配置有与该环形密封槽适应的密封圈，所述翻边和密封圈均与壳体相抵。采用以上方案，可提高承压螺母座与壳体之间的密封性，防止流道内流体泄漏。
10.作为优选：所述配合段内具有与超声波换能器尾端相适应的定位沉槽，所述锁定螺套的前端内端具有与超声波换能器头端相适应的阶梯状定位台阶。采用以上方案，可提高换能器在定位腔的稳定性，以保证测量精度。
11.作为优选：所述定位沉槽底部具有沿其周向均匀分布的凸起部。采用以上方案，使用时换能器尾端与凸起部相抵，这样其端部与定位沉槽底壁之间则具有多余空间，一方面可供连接线活动，避免连接线接出部位直接与过线孔的端部接触产生摩擦，破坏连接可靠性，另一方面形成较大的压力平衡空间。
12.作为优选：所述锁定螺套上具有沿其周向设置的压力平衡孔，所述配合段端部与阶梯状定位台阶之间留有间隙。采用以上方案，便于实现承压螺母座内外的静压力平衡。
13.作为优选：所述锁定螺套的前端为所述超声波换能器头端相适应的锥面造型。采用以上方案，能够缓解流体对锁定螺套的冲击，同时适应性的造型，能够在保护换能器的同时减轻部件重量。
14.作为优选：所述锁紧孔直径大于过线孔直径，其内具有与其相适应的过渡胶垫，所述过渡胶垫上具有与连接线相适应的穿孔，所述压紧螺钉与过渡胶垫之间设有压紧胶垫，所述压紧胶垫两端分别与过渡胶垫和压紧螺钉相抵。采用以上方案，过渡胶垫和压紧胶垫相互配合，有利于提高连接线穿出部位的密封性，双重密封。
15.作为优选：所述压紧头呈瓣状，其上具有沿其径向设置并贯穿至锁紧孔的通道。采用以上方案，满足螺钉紧固需求，同时形成多个不同方向的通道，满足连接线不同方向的走线需求。
16.作为优选：所述壳体两侧具有用于安装超声波换能器的侧部安装腔，并配置与侧部安装腔相适应的侧盖，所述侧盖与壳体外表面齐平。采用以上方案，有利于提高流量计整体紧凑性和外观质量，降低触碰损坏风险。
17.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
18.采用本实用新型提供的超声波流量计换能器安装结构，有利于增强流量计中超声波换能器的承压能力，同时提高换能器的安装效率以及安装部位和连接线穿出部位的密封性能等，结构简洁便于实施，还有利于延长流量计整体使用寿命。
附图说明
19.图1本实用新型结构示意图；
20.图2为本实用新型结构示意图(去侧盖)；
21.图3为壳体剖视图；
22.图4为换能器的安装示意图；
23.图5为图4的爆炸图；
24.图6为图4的剖视图；
25.图7为承压螺母座结构示意图。
具体实施方式
26.下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。
27.参考图1至图7所示的超声波流量计换能器安装结构，主要包括壳体1，壳体1内具有沿其轴向设置的流道2，壳体1两端具有对称设置的连接法兰12，壳体1的顶部设有控制盒组13，壳体1具有对称且成对设置于流道2两侧的超声波换能器3，超声波换能器3通过保护组件4以可拆卸方式设置于壳体1上，具体实施时，超声波换能器3沿流道2的轴向设置于壳体1的左右两侧。
28.保护组件4包括承压螺母座40和锁定螺套41，承压螺母座40和锁定螺套41合围形成与所述超声波换能器3相适应并能够供其头部露出的定位腔42，超声波换能器3具有与控制盒组13相连的连接线30，承压螺母座40上具有供连接线30穿出的密封结构，具体而言，密封结构既能供连接线30穿出，又能对穿出部位进行密封，提高整体密封性能，而承压螺母座40与壳体1之间采用螺纹配合。
29.参考图3至图7，承压螺母座40为回转体结构，其主要包括同轴设置的配合段400、安装段401和压紧头402，其中配合段400具有与锁定螺套41匹配的外螺纹，安装段401具有与壳体1匹配的外螺纹，壳体1侧壁上具有与承压螺母座40相适应的安装孔14，压紧头402、配合段400和安装段401的直径依次增大，安装段401中部具有与连接线30相适应的过线孔403，过线孔403与安装段401同轴设置，压紧头402具有与过线孔403贯通的锁紧孔404，锁紧孔404的内侧壁具有内螺纹，并配置有与之相适应的压紧螺钉43。
30.本实施例中的密封结构主要由上述压紧螺钉43、过渡胶垫45和压紧胶垫46构成，如图所示，锁紧孔404直径大于过线孔403直径，过渡胶垫45的之间略大于锁紧孔404，其与锁紧孔404之间为过盈配合，而过渡胶垫45上具有与连接线30相适应的穿孔450，连接线30与过孔450之间也为过盈配合，压紧胶垫46位于过渡胶垫45之间设有压紧胶垫46之间，同样与锁紧孔404为过盈配合，其两端分别与过渡胶垫45和相抵，这样连接线30穿出时，通过压紧胶垫46和过渡胶垫45可实现对穿出部位的多级密封，且相对而言，操作更便捷可靠。
31.在此基础之上，压紧头402整体呈瓣状结构，其上具有沿其径向设置并贯穿至锁紧孔404的通道47，通道47有多个沿锁紧孔404的周向均匀分布，这样即可实现多朝向走线需求，减少对连接线30的折弯。
32.本技术中，为提高流量计整体紧凑性，故壳体1两侧具有用于安装超声波换能器3的侧部安装腔10，侧部安装腔10为沉槽结构，并配置与侧部安装腔10相适应的侧盖11，侧盖11与壳体1外表面齐平。
33.同时安装段401和压紧头402之间具有呈环状的密封盘405，密封盘405沿承压螺母座40的径向设置，其外缘具有朝向定位腔42延伸的翻边406，所述翻边406与安装段401合围形成环形密封槽407，并配置有与该环形密封槽407适应的密封圈44，侧部安装腔10内在安装孔14的周向外侧具有环形配合面15，当安装完成之后，翻边406和密封圈44均与环形配合面15相抵，从而实现对二者连接部位的密封。
34.配合段400内具有与超声波换能器3尾端相适应的定位沉槽408，所述锁定螺套41的前端内端具有与超声波换能器3头端相适应的阶梯状定位台阶410，通过定位沉槽408和定位台阶410的配合实现超声波换能器3的轴向定位，具体实施时，定位沉槽408底部具有沿其周向均匀分布的凸起部409，这样使得安装完成之后，超声波换能器3的底部未与定位沉
槽408的底壁直接接触，这样即使超声波换能器3有小幅偏差，连接线30与超声波换能器3的连接部位也不会受到触碰。
35.在此基础之上，本实施例中锁定螺套41上具有沿其周向均匀分布的压力平衡孔411，配合段400端部与阶梯状定位台阶410之间留有间隙，即配合端400前端未与锁定螺套41相抵，锁定螺套41的前端为超声波换能器3头端相适应的锥面造型，同时安装孔14靠近流道2的一端造型与锁定螺套41的前端相适应，安装完成之后，锁定螺套41的前端与安装孔14的前端相抵。
36.参考图1至图7所示的超声波流量计换能器安装结构，安装时，可将超声波换能器3与保护组件4进行组装之后，快速装入安装孔14中，再通过连接线30与控制盒组13相连，最后封上侧盖11即可，快速便捷，且具有极好的可靠性，同时因为超声波换能器3及连接线30受保护组件4的保护和密封，大大提高其承压能力，有利于延长其使用寿命。
37.最后需要说明的是，上述描述仅仅为本实用新型的优选实施例，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不违背本实用新型宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本实用新型的保护范围之内。