一种多通道超声波流量计制造技术

一种多通道超声波流量计，包括换能器组件和管段壳体，所述管段壳体两端靠近法兰处设置有四个第三安装孔，所述换能器组件设置于第三安装孔中，所述固定柱上部具有第一圆柱体，所述固定柱下端沿轴向凸起形成平键形凸起，通过限制定位凸起来限制固定柱的绕轴线方向的旋转，同时固定柱的轴线也定位准确，并分别对换能器和固定柱进行密封防止液体外泄，本实用新型专利技术提供的两组多通道超声波流量计提出了完整的换能器的固定安装、定位和密封的方案，结构紧凑，安装方便，密封良好。

【技术实现步骤摘要】
一种多通道超声波流量计
本技术属于液体流体计量
，具体涉及一种多通道超声波流量计。
技术介绍
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，中国专利CN204330187U公开的新型大口径超声波热量表，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，增大两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量程比。在使用过程中，超声波流量计的维护、维修和更换困难，这就对其本身的可靠性要求很高，工程中常用的做法是尽量对称设置多对换能器备用，例如，中国专利CN202770480U，公开的一种超声波流量传感器，可以对称设置两组换能器(每组两对)，由于是对称设计，其中一组可作为备用，大大提高了流量计的可靠性。另外，上述两种密封方式都只能是采用硅胶侧密封或硅胶垫密封，实践证明，这类密封在长期供暖高热环境里，易产生老化、失去弹性而渗漏，其仪表使用寿命大打折扣。
技术实现思路
换能器的便捷安装、密封部件的耐久性和高度、角度定位精度至关重要，直接影响到计量的精度，换能器的密封也是精确计量持久性的前提保证，本技术提出了完整的换能器安装定位和密封方案，提供了一种多通道超声波流量计。一种多通道超声波流量计，包括换能器组件和管段壳体，所述管段壳体两端分别设置有法兰，所述法兰开设有螺栓孔，所述管段壳体两端靠近法兰处设置有四个第三安装孔，所述换能器组件，包括换能器和固定柱，所述固定柱中部开设有两个第一安装孔，两个换能器安装于第一安装孔中，所述换能器组件，还包括圆环压片和弹性环，所述圆环压片两侧对称的沿径向向外形成第二凸起，所述第一安装孔中形成有第一安装面，所述第一安装孔开设第二环形槽和第二矩形槽，换能器发射端设有凸台，换能器的另一端与第一安装面贴合，所述圆环压片安装于第一安装孔中第二凸起置于第二环形槽中，所述弹性环安装在第二环形槽中，所述第一安装面与换能器之间设置有第一密封垫，所述固定柱上部具有第一圆柱体，所述固定柱下端沿轴向凸起形成平键形凸起，所述凸起与固定柱本体之间形成第一台阶面。所述第三安装孔包括第一圆孔和键槽，所述第三安装孔为盲孔，所述第一圆孔位于第三安装孔的上部，在第三安装孔底端开设键槽并形成第二定位台阶面，所述键槽与凸起相适配，所述第三安装孔上部进行扩孔加工得到第三圆孔，所述第三圆孔和第一圆孔之间形成第三定位台阶面，多通道超声波流量计，还包括第二密封圈、聚四氟垫片和压环，所述压环与第三圆孔螺纹连接并通过蝶形弹簧片将聚四氟垫片压紧于固定柱的上端面和第三定位台阶面上，所述第一圆孔上开设环形槽，所述第二密封圈设置于环形槽中，还包括电路盒，设置于管段壳体的外部，电路盒中设置有积分仪，管段壳体上开设有线孔和走线孔，所述线孔为盲孔，所述线孔与管段壳体垂直并与电路盒连通，所述走线孔共四个，分别将四个第三安装孔和线孔连通，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。在上述方案基础上，还包括塑料盖，其设置于第三圆孔中并位于压环上方，塑料盖与第三圆孔之间设置有第四密封圈，塑料盖中间部位向下凸出延伸形成一圆柱，圆柱末端具有外螺纹，与固定柱上的螺纹孔螺纹连接，塑料盖上开设有铅封孔，所述管段壳体上开设第二铅封孔。本技术的有益效果：1.形成两组多通道多对换能器，即根据不同口径的管段，可以从一组两对换能器到一组多对换能器；换能器越多，测量的层流越准确。并且，一组换能器可以作为备用，提高流量计的安全可靠性。2.固定柱设置有键形定位凸起与键槽配合，固定柱定位准确，不会转动。3.密封方式为两级密封，第一级为硅胶O型圈侧密封，第二级为聚四氟垫圈压紧密封，其独特之处是聚四氟垫只密封换能器柱与安装孔之间的一条细缝，这条缝位于聚四氟垫圈宽度的中心。聚四氟上面有蝶形弹簧片压紧，就聚四氟而言，在冷热交替环境中，能保证长期处于高温(最高220℃)、高压(最高5MPa)工况而不会老化，寿命可达几十年。4.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，对不同口径的，一定长度的管段壳体情况下，获得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。5.换能器采用上面弹性钢丝环压紧式卡扣固定，整体结构安装与拆卸简单、各部分密封良好。附图说明图1为本技术多通道超声波流量计结构示意图；图2为多通道超声波流量计实施例的斜向剖视图；图3为图2的换能器组件安装的局部放大视图；图4为换能器组件的示意图；图5为换能器组件下侧局部放大图；图6为管段横截面结构示意图。具体实施方式下面结合本技术实施例中的附图，对本技术的技术方案做进一步说明。一种多通道超声波流量计，如图1所示，包括换能器组件21、22、23、24和管段壳体10。其中换能器组件21和22配对使用，换能器组件23和24配对使用，管段壳体10两端分别设置有法兰4，法兰4开设有螺栓孔41，通过螺栓接入所要测量流量的管道。如图2所示，管段壳体10两端靠近法兰4处设置有四个第三安装孔9，分别位于管段壳体10左右两端，第三安装孔9用于安装定位换能器组件，第三安装孔9垂直于管段壳体10设置，为了提高量程比，第三安装孔9要尽可能地靠近法兰。换能器组件，如图4所示，包括换能器7和固定柱1，所述固定柱1中部开设有两个第一安装孔103，换能器7安装于第一安装孔103中。通过四个换能器组件，每个换能器组件中有两个换能器7，形成了4个超声波声道，一方面，可以通过4个声道进行流体流量的对比测量，经过算法取舍和计算，得到更为准确的流量计量值，提高流量计的精度；另一方面，可以留有备用的换能器7，防止一对不能正常工作流量计就需要更换的情况，提高了流量计的可靠性。根据不同口径的管段，可以从一组两对换能器到一组多对换能器；换能器越多，测量的层流越准确。并且，一组换能器可以作为备用，提高流量计的安全可靠性。换能器7的安装定位，如图3、4所示，为了方便将换能器7固定于第一安装孔103中，换能器组件，还包括圆环压片6和钢丝弹性环601。圆环压片6左右两侧对称的沿径向向外形成第二凸起61。第一安装孔103中形成有第一安装面205，并开设第二环形槽132和第二矩形槽131，其中第二矩形槽131的尺寸应大于等于第二凸起61。弹性环601，为圆环，其在自然状态下外径大于第二环形槽132，其安装在第二环形槽132中处于压缩状态。换能器7发射端设有凸台，凸台为圆柱形直径小于等于圆环压片6的内孔直径。换能器7的另一端与第一安装面205贴合，实现在换能器轴线方向准确定位。在安装的过程中，先将圆环压片6套在换能器7的发射端凸台上，并将第二凸起61对准放入第二矩形槽131中，然后旋转90度，使第二凸起61置于第二环形槽132中，然后再将弹性环601装入第二环形槽132中，弹性环601通过压紧第二凸起61将圆环压片6、换能器7压紧固定在第一安装面205上。换能器7处的密封，防止液体经换能器7和第一安装孔103之间的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多通道超声波流量计，其特征在于，包括换能器组件(21、22、23、24)和管段壳体(10)，所述管段壳体(10)两端分别设置有法兰(4)，所述法兰(4)开设有螺栓孔(41)，所述管段壳体(10)两端靠近法兰(4)处设置有四个第三安装孔(9)，所述换能器组件，包括换能器(7)和固定柱(1)，所述固定柱(1)中部开设有两个第一安装孔(103)，两个换能器(7)安装于第一安装孔(103)中，所述换能器组件，还包括圆环压片(6)和弹性环(601)，所述圆环压片(6)两侧对称的沿径向向外形成第二凸起(61)，所述第一安装孔(103)中形成有第一安装面(205)，所述第一安装孔(103)开设第二环形槽(132)和第二矩形槽(131)，换能器(7)发射端设有凸台，换能器(7)的另一端与第一安装面(205)贴合，所述圆环压片(6)安装于第一安装孔(103)中第二凸起(61)置于第二环形槽(132)中，所述弹性环(601)安装在第二环形槽(132)中，所述第一安装面(205)与换能器(7)之间设置有第一密封垫(8)，所述固定柱(1)上部具有第一圆柱体(109)，所述固定柱(1)下端沿轴向凸起形成平键形凸起(105)，所述平键形凸起(105)与固定柱(1)本体之间形成第一台阶面(106)，所述第三安装孔(9)包括第一圆孔(901)和键槽(902)，所述第三安装孔(9)为盲孔，所述第一圆孔(901)位于第三安装孔(9)的上部，在第三安装孔(9)底端开设键槽(902)并形成第二定位台阶面(903)，所述键槽(902)与凸起(105)相适配，所述第三安装孔(9)上部进行扩孔加工得到第三圆孔(905)，所述第三圆孔(905)和第一圆孔(901)之间形成第三定位台阶面(908)，多通道超声波流量计，还包括第二密封圈(12)、聚四氟垫片(14)、蝶形弹簧片(13)和压环(11)，所述压环(11)与第三圆孔(905)螺纹连接并依次将聚四氟垫片(14)和蝶形弹簧片(13)压紧于固定柱(1)的上端面和第三定位台阶面(908)上，所述第一圆孔(901)上开设环形槽(904)，所述第二密封圈(12)设置于环形槽(904)中，还包括电路盒(5)，设置于管段壳体(10)的外部，电路盒(5)中设置有积算仪，管段壳体(10)上开设有线孔(101)和走线孔(100)，所述线孔(101)为盲孔，所述线孔(101)与管段壳体(10)垂直并与电路盒(5)连通，所述走线孔(100)共四个，分别将四个第三安装孔(9)和线孔(101)连通，所述固定柱(1)上部开设有穿线孔(104)，所述穿线孔(104)与第一安装孔(103)连通。...

【技术特征摘要】
1.一种多通道超声波流量计，其特征在于，包括换能器组件(21、22、23、24)和管段壳体(10)，所述管段壳体(10)两端分别设置有法兰(4)，所述法兰(4)开设有螺栓孔(41)，所述管段壳体(10)两端靠近法兰(4)处设置有四个第三安装孔(9)，所述换能器组件，包括换能器(7)和固定柱(1)，所述固定柱(1)中部开设有两个第一安装孔(103)，两个换能器(7)安装于第一安装孔(103)中，所述换能器组件，还包括圆环压片(6)和弹性环(601)，所述圆环压片(6)两侧对称的沿径向向外形成第二凸起(61)，所述第一安装孔(103)中形成有第一安装面(205)，所述第一安装孔(103)开设第二环形槽(132)和第二矩形槽(131)，换能器(7)发射端设有凸台，换能器(7)的另一端与第一安装面(205)贴合，所述圆环压片(6)安装于第一安装孔(103)中第二凸起(61)置于第二环形槽(132)中，所述弹性环(601)安装在第二环形槽(132)中，所述第一安装面(205)与换能器(7)之间设置有第一密封垫(8)，所述固定柱(1)上部具有第一圆柱体(109)，所述固定柱(1)下端沿轴向凸起形成平键形凸起(105)，所述平键形凸起(105)与固定柱(1)本体之间形成第一台阶面(106)，所述第三安装孔(9)包括第一圆孔(901)和键槽(902)，所述第三安装孔(9)为盲孔，所述第一圆孔(901)位于第三安装孔(9)的上部，在第三安装孔(9)底端开设键槽(902)并形成第二定位台阶...

【专利技术属性】
技术研发人员：方欣，李新兴，
申请(专利权)人：青岛海威茨仪表有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37