一种单杆式超声波换能器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种单杆式超声波换能器，包括换能器、金属杆，固定于管道一侧，所述的换能器包括换能器本体、安装座、安装结构件，所述的安装座一端设有圆锥台形顶座，所述的顶座内设有温度传感器，所述安装座另一端设有螺纹紧固段，所述安装座中部设有连接顶座及螺纹紧固段的中空杆、容纳槽，所述的容纳槽内设有两个换能器本体，所述的两个换能器本体分别固定在容纳槽的两端，所述的金属杆为中空管并与螺纹紧固段固定，所述的安装结构件包括O型圈、转接头、防水件。本实用新型专利技术换能器中心比较容易对准，信号强度受安装因素的影响小，开孔数量少，更加适合大管道场景的应用，同时也使现场安装和维护的工作量大大降低。

A single rod ultrasonic transducer

The utility model discloses a single rod type ultrasonic transducer, which comprises a transducer and a metal rod, and is fixed on one side of the pipeline. The transducer comprises a transducer body, a mounting base and a mounting structure. One end of the mounting base is provided with a cone shaped top base, the top base is provided with a temperature sensor, the other end of the mounting base is provided with a threaded fastening section, and the middle part of the mounting base A hollow rod and a holding groove are arranged for connecting the top seat and the thread fastening section, and two transducer bodies are arranged in the holding groove. The two transducer bodies are respectively fixed at both ends of the holding groove. The metal rod is a hollow pipe and fixed with the thread fastening section. The installation structure includes an O-ring, an adapter and a waterproof part. The transducer center of the utility model is easy to align, the signal strength is less affected by the installation factors, the number of holes is less, and the utility model is more suitable for the application of large pipeline scene, and the workload of field installation and maintenance is greatly reduced.

【技术实现步骤摘要】
一种单杆式超声波换能器
本技术涉及超声波检测
，尤其涉及一种单杆式超声波换能器。
技术介绍
随着近年来人们对环境保护意识的提高，天然气作为一种清洁优质能源得到越来越多的应用，天然气行业的发展也越来越快。天然气行业主要计量仪表以罗茨表与涡轮表为主，但是这些传统仪表具有对计量气质要求高、维护频繁、维护费用高、智能化程度低等缺点，这些弱点都会制约天然气行业的快速发展。气体超声波流量计与差压式仪表、容积式仪表以及传统速度式仪表等相比，具有宽量程比、智能化、易安装，低成本、高精度、使用寿命长、低维护成本等优点。目前被广泛应用于以下领域：1)天然气高压长输管线及省、市级分输站计量管理；2)城市燃气计量管理；3)天然气煤层气开采利用；4)液化天然气及液化石油气；5)大型工业用气计量管理；6)高炉煤气和焦炉煤气计量；7)其它节能减排气体排放计量等。气体超声波流量计安装形式可以分为短截式(带管段的)、插入式、外夹式等，在工业应用领域对于气体管径大于600mm特别是大于1m的场景，出于短截式流量计管段过大不容易生产和安装而外夹式流量计信号强度过低等原因，插入式气体超声波流量计在这些场景上被广泛使用。传统的管道两侧插入式流量计(管道两侧分别安装)在管段口径超过1.2m时，由于换能器间距随着管段口径变大而变长，换能器的中心很难对准，导致信号产生了因为探头安装导致的衰减，进而影响流量计的正常计量：另外传统的管道两侧插入式流量计在线安装时需要在管道上开4个孔，开孔数量多造成了现场安装和后期维护的工作量很大。
技术实现思路
本技术是为了解决在管径较大时，换能器间距随着管段口径变大而变长，换能器的中心很难对准，导致信号产生了因为探头安装导致的衰减，进而影响流量计的正常计量的问题，提供一种在管道单侧插入，可以使换能器激发面的间距保持在一个合理的距离，换能器中心比较容易对准，信号强度受安装因素的影响小，更加适合大管道场景应用的单杆式超声波换能器。为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案，一种单杆式超声波换能器，包括换能器、金属杆，固定于管道一侧，所述的换能器包括换能器本体、安装座、安装结构件，所述的安装座一端设有圆锥台形顶座，所述的顶座内设有温度传感器，所述安装座另一端设有螺纹紧固段，所述安装座中部设有连接顶座及螺纹紧固段的中空杆、容纳槽，所述的容纳槽内设有两个换能器本体，所述的两个换能器本体分别固定在容纳槽的两端，所述的金属杆为中空管并与螺纹紧固段固定，所述的安装结构件包括O型圈、转接头、防水件，所述的O型圈设于转接头内，所述的转接头与金属杆固定，所述的防水件固定在转接头上并设有信号线通道。本方案的信号线通道，包括从温度传感器、两个换能器本体引出的信号线的内设通道，包括设于安装座顶座、中空杆、螺纹紧固段内的通道，还包括金属杆、防水件内通道。作为优选，所述的换能器本体包括外壳、设于外壳内的环氧树脂填充层，所述的环氧树脂填充层内设有压电陶瓷片，所述的压电陶瓷片设有延伸出外壳的信号线。作为优选，所述的金属杆上设有距离刻度尺。管道不同，本方案单杆式超声波换能器要插入管道内的深度也不同，通过金属杆上的刻度尺，可以很方便地把单杆式超声波换能器插到管道内指定深度。作为优选，所述的管道一侧设有一个通孔并设有球阀安装管、球阀、紧固件，所述的紧固件、球阀固定在球阀安装管上，所述的紧固件与换能器安装结构件固定。本方案单杆式超声波换能器只在管道一侧安装固定，球阀安装管焊接在管道通孔开口处，用于固定球阀；球阀用于安装、维护单杆式超声波换能器时，能起到关闭、打开进入管道内部开口(通孔)的作用；紧固件则用于与本方案单杆式超声波换能器可拆卸固定，比如采用螺纹连接固定等方式。本方案提出的支持管道单侧安装的新型超声波换能器方案包含换能器结构、换能器在线开孔维护等二部分组成，具有支持在线开孔安装维护、适合大管径场景使用等特点。这种新型探头切实解决了传统管道两侧安装换能器在1.2m以上大口径管道上探头中心难以对准和探头距离过远导致的计量问题，同时减少了在线开孔数量，大大降低了在线安装和后期维护的工作量。因此，本技术具有如下有益效果：单侧插入安装可以使换能器激发面的在一个合理的距离，因此换能器中心比较容易对准，信号强度受安装因素的影响小，此外单侧插入解决了在线安装时开孔数量多的问题，因此单侧安装的超声波换能器更加适合大管道场景的应用，同时也使现场安装和维护的工作量大大降低。附图说明图1是本技术换能器本体及安装座的一种结构示意图。图2是本技术换能器本体的结构示意图。图3是本技术换能器及金属杆的一种结构示意图。图4是本技术安装结构示意图。图中：1、金属杆2、管道3、换能器本体4、安装座5、顶座6、温度传感器7、螺纹紧固段8、中空杆9、容纳槽10、O型圈11、转接头12、防水件13、外壳14、环氧树脂填充层15、压电陶瓷片16、信号线17、球阀18、紧固件。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步的描述。如图1至图4所示，一种单杆式超声波换能器，包括换能器、金属杆1，固定于管道2一侧，换能器包括换能器本体3、安装座4、安装结构件，安装座4一端设有圆锥台形顶座5，顶座5内设有温度传感器6，安装座4另一端设有螺纹紧固段7，安装座4中部设有连接顶座5及螺纹紧固段7的中空杆8、容纳槽9，容纳槽9内设有两个换能器本体3，两个换能器本体3分别固定在容纳槽9的两端，金属杆1为中空管并与螺纹紧固段7固定，安装结构件包括O型圈10、转接头11、防水件12，O型圈10设于转接头11内，转接头11与金属杆1固定，防水件12固定在转接头11上并设有信号线通道；信号线走向如图3中虚线所示；换能器本体3包括外壳13、设于外壳13内的环氧树脂填充层14，环氧树脂填充层14内设有压电陶瓷片15，压电陶瓷片15设有延伸出外壳13的信号线16；金属杆1上设有距离刻度尺；管道2一侧设有一个通孔并设有球阀安装管、球阀17、紧固件18，紧固件18、球阀17固定在球阀安装管上，紧固件18与换能器安装结构件固定。具体使用过程是，首先按照图3所示准备好单杆式超声波换能器，然后在管道2上开好通孔(探头安装孔)之后，焊接上球阀安装管并安装上球阀17、换能器紧固件18，单杆式超声波换能器没有安装时球阀17处于关闭状态；安装单杆式超声波换能器探头时，把换能器伸入紧固件18，打开球阀17，然后根据金属杆1上的刻度尺插入计算好的深度，确保单杆式超声波换能器安装在平均流速区；单杆式超声波换能器安装到预计的深度后，拧紧紧固件18和安装结构件防止现场漏气，这样就完成了换能器的安装；可以将测得的管道2内流量信号传输到指定设备上；单杆式超声波换能器需要更换或者维护时，先松开紧固件18和安装结构件，接着参考金属杆1上的刻度尺，慢慢把单杆式超声波换能器拔出到紧固件18处，关闭球阀17，然后就可以完全拔出单杆式超声波换能器进行维护了；单杆式超声波换能器维护之后，按照前述步骤重新进行安装，这样就完成了一次维护。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单杆式超声波换能器，包括换能器、金属杆，固定于管道一侧，其特征在于，所述的换能器包括换能器本体、安装座、安装结构件，所述的安装座一端设有圆锥台形顶座，所述的顶座内设有温度传感器，所述安装座另一端设有螺纹紧固段，所述安装座中部设有连接顶座及螺纹紧固段的中空杆、容纳槽，所述的容纳槽内设有两个换能器本体，所述的两个换能器本体分别固定在容纳槽的两端，所述的金属杆为中空管并与螺纹紧固段固定，所述的安装结构件包括O型圈、转接头、防水件，所述的O型圈设于转接头内，所述的转接头与金属杆固定，所述的防水件固定在转接头上并设有信号线通道。

【技术特征摘要】
1.一种单杆式超声波换能器，包括换能器、金属杆，固定于管道一侧，其特征在于，所述的换能器包括换能器本体、安装座、安装结构件，所述的安装座一端设有圆锥台形顶座，所述的顶座内设有温度传感器，所述安装座另一端设有螺纹紧固段，所述安装座中部设有连接顶座及螺纹紧固段的中空杆、容纳槽，所述的容纳槽内设有两个换能器本体，所述的两个换能器本体分别固定在容纳槽的两端，所述的金属杆为中空管并与螺纹紧固段固定，所述的安装结构件包括O型圈、转接头、防水件，所述的O型圈设于转接头内，所述的转接头与金属杆固定，所述的防水件...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨建峰，
申请(专利权)人：杭州晶锐仪器仪表有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33