CN201107066Y - 超声波流量计用耐高温换能器 - Google Patents

超声波流量计用耐高温换能器 Download PDF

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戴帧建
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Abstract

本实用新型公开了一种超声波流量计用耐高温换能器，包括外壳、压电元件和声楔，所述声楔在超声波传递方向上采用两种以上材料分层设置，外层采用网状耐高温硬质材料，声楔里层与压电元件中心位置相接触部位设置突起，压电元件背后设置有背衬，背衬与壳体之间设置具有预紧力的弹簧；通过弹簧的作用依次使背衬、压电元件、透明硬质材料和网状耐高温硬质材料紧密声耦合；本实用新型的声楔采用多层结构，换能器与管道之间耦合的面采用耐高温材料的网状结构，有效阻止传热，保护换能器内部不承受高温，采用弹簧压紧结构，不用胶粘，提高换能器整体耐温能力。

Description

超声波流量计用耐高温换能器
技术领域
本实用新型涉及一种超声波流量计换能器，特别涉及一种超声波流量计用耐高温换能器。
背景技术
流量计是工业生产上不可缺少的计量设备。普通流量计随着测量管径的增大会带来制造和运输上的困难，造价提高、能损加大、不便维护等缺点，因此工业流量测量普遍存在着大管径、大流量测量困难的问题。超声波流量计因可管外安装、非接触测流，仪表造价基本上与被测管道口径大小无关等优点得到广泛应用。超声波流量计由超声波换能器、转换器及流量显示、累积等三部分组成。超声波发射换能器将电能转换为超声波能量，并将其发射到被测流体中，接收器接收到的超声波信号，经电子线路放大并转换为代表流量的电信号供给微处理器进行显示和积算。这样就实现了流量的检测和显示、累积。超声波流量计可以应用在冶金、化工、环保、热电、造纸、制药等部门的液体测量上，由于以上介绍的各种优点，特别是基本无能耗损失，可以为用户节约大量能源。但是，现有技术中超声波流量计换能器中压电元件等部件都采用胶粘合而成，并且声楔为一体，传热较快，可测流体的温度范围受超声波换能器及换能器与管道之间的耦合时，以上材料和结构耐温差，因此，目前只能用于测量200℃以下的流体，应用范围有限。
因此，需要对换能器进行改造，能够在高温情况下测出流体流量。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种超声波流量计用耐高温换能器，对声楔及压电元件结构进行改造，能够在高温情况下测出流体流量。
本实用新型的超声波流量计用耐高温换能器，包括外壳、压电元件和声楔，所述声楔在超声波传递方向上采用两种以上材料分层设置，外层采用网状耐高温硬质材料，里层与压电元件中心位置相接触部位设置突起；压电元件背后设置有背衬，背衬与壳体之间设置具有预紧力的弹簧；通过弹簧的作用依次使背衬、压电元件、透明硬质材料和网状耐高温硬质材料紧密耦合。
进一步，所述声楔在超声波传递方向上采用两种材料分层设置，外层采用网状耐高温胶木，里层采用有机玻璃；
进一步，所述压电元件为圆形薄片，直径不小于厚度的10倍；
进一步，所述压电元件的材料为锆钛酸铅。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的超声波流量计用耐高温换能器，声楔采用多层结构，换能器与管道之间耦合的面采用耐高温材料的网状结构，有效阻止传热，保护换能器内部不承受高温；采用弹簧压紧结构，不用胶粘，提高换能器整体耐温能力。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。
附图为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
附图为本实用新型的结构示意图，如图所示：本实施例的超声波流量计用耐高温换能器，包括不锈钢外壳1、锆钛酸铅压电元件5和声楔2，压电元件5为直径等于厚度15倍的圆形薄片，有利于震动产生和接收声波；声楔2在超声波传递方向上采用两种材料分层设置，外层采用网状耐高温胶木，里层采用有机玻璃，这种结构外层耐热，分层设置能有效组织热的传播；透明硬质材料22与压电元件中心位置相接触部位设置突起2a，有利于超声波的产生和接收；锆钛酸铅压电元件5背后设置有塑料背衬4，背衬4与壳体1之间设置具有预紧力的弹簧3；通过弹簧3的作用依次使背衬4、压电元件5、透明硬质材料22和网状耐高温硬质材料21紧密声耦合，本结构各部件不需胶粘，避免胶在高温下变形，影响流量计的使用。
当然，声楔也可采用多层，起到隔热效果更佳，声楔材料也可以根据需要采用其他隔热材料；都能达到本实用新型目的。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种超声波流量计用耐高温换能器，包括外壳(1)、压电元件(5)和声楔(2)，其特征在于：所述声楔(2)在超声波传递方向上采用两种以上材料分层设置，外层采用网状耐高温硬质材料(21)，声楔(2)里层(22)与压电元件中心位置相接触部位设置突起(2a)；压电元件(5)背后设置有背衬(4)，背衬(4)与壳体(1)之间设置具有预紧力的弹簧(3)；通过弹簧(3)的作用依次使背衬(4)、压电元件(5)、透明硬质材料(22)和网状耐高温硬质材料(21)紧密声耦合。
2.根据权利要求1所述的超声波流量计用耐高温换能器，其特征在于：所述声楔(2)在超声波传递方向上采用两种材料分层设置，外层采用网状耐高温胶木，里层(22)采用有机玻璃。
3.根据权利要求2所述的超声波流量计用耐高温换能器，其特征在于：所述压电元件(5)为圆形薄片，直径不小于厚度的10倍。
4.根据权利要求3所述的超声波流量计用耐高温换能器，其特征在于：所述压电元件(5)的材料为锆钛酸铅。
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C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Assignee: Electronics Co., Ltd., Chongqing Iron and Steel Group

Assignor: Chongqing Iron & Steel (Group) Co., Ltd.

Contract record no.: 2010500000056

Denomination of utility model: High temperature resistant transducer for supersonic flowmeter

Granted publication date: 20080827

License type: Exclusive License

Record date: 20100913

C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20080827

Termination date: 20121102