CN206469925U - 一种多声道超声波流量计 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多声道超声波流量计，包括管段、安装座和换能器，所述管段两端设置有法兰，所述管段上垂直于管段设置有定位管，在管段和定位管上开设安装孔，所述安装座设置于安装孔中，包括固定部、紧固件和密封件，所述换能器设置于安装座中，安装座的旋转定位通过特定形状的第一圆柱体和第一孔配合实现，定位精度高，换能器定位准确，收发信号稳定，提高了计量精度；采用聚四氟密封垫和硅胶圈两级密封方式，使用寿命可达几十年，密封的可靠性高、耐久度好。
Description
技术领域
本实用新型属于液体流体计量技术领域，具体涉及一种多声道超声波流量计。
背景技术
超声波流量计和传统的机械式流量仪表、电磁式流量仪表相比具有计量精度高、量程比更大，更能适应被测流体温度、压力、密度等参数的变化，对管径及其管道水平、垂直走向的适应性强，使用方便，易于数字化管理等优点。目前，超声波流量计已经广泛的应用到市政供热、水务、工业、矿山、发电厂等流量测量领域，技术日益成熟。在实际应用中，对超声波流量计的量程范围和计量精度有了更高的需求。对于提高测量精度，其中一个方向是通过换能器的安装设置，增大发射和接收超声波的换能器在管段轴线上的投影距离，即，增大超声波在管段轴线上的声程，来提高超声波流量计的量程比和计量精度。
中国专利CN 202092694 U公开了一种超声波水表，换能器安装在管段的倾斜孔中，由于倾斜孔的加工需要的空间较大以及换能器安装在斜孔中也需要与管段两端的法兰留出足够的空间，所以换能器只能设置在距离法兰较远处。这就限制了超声波的有效声程以及流量计的量程比的提高。
中国专利CN 205785594 U公开了一种多声道超声波热量表基表，换能器通过支架设置在垂直于管段的安装孔中，垂直孔的结构更加简单，便于加工，增大了两个换能器之间的距离，提高了计量精度。但是，也存在诸多缺陷，换能器支架设置有定位孔，通过螺钉与管段固定连接，限制其旋转移动，由于螺钉与安装孔之间存在的间隙较大，所以角度定位精度不高，影响计量精度；通过支架上设置台阶，在台阶处设置O型圈来密封，密封寿命一般为6年左右，定时更换费时费力。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术存在的不足，提供了一种多声道超声波流量计，改进了换能器安装座的定位方式以及密封方式，使得定位准确，密封寿命长。
一种多声道超声波流量计，包括管段、安装座和换能器，所述管段两端设置有法兰，所述管段上垂直于管段设置有定位管，在管段和定位管上开设安装孔，所述安装座设置于安装孔中，包括固定部、紧固件和密封件，所述换能器设置于安装座中，其特征在于：
所述固定部由第一圆柱体、第二圆柱体和第三圆柱体构成，所述第二圆柱体的直径最大，所述三个圆柱体之间形成第一台阶面和第二台阶面，所述第一圆柱体两侧去除材料形成两个平面，所述第二圆柱体上开设环形槽，
所述安装孔由直径由小到大的第一孔、第二孔和第三孔构成，所述三个孔之间形成第一定位面和第二定位面，所述第一孔形状与第一圆柱体相适配，所述第二孔与第二圆柱体相配合，所述第一定位面与第一台阶面相贴合时第二定位面与第二台阶面相平齐，
所述密封件包括密封垫二和密封圈三，所述密封圈三设置于环形槽中，所述紧固件与定位管可拆卸连接将密封垫二压紧于第二定位面与第二台阶面上。
在上述方案基础上，所述紧固件由垫片和压紧环组成，所述压紧环与第三孔螺纹连接，所述垫片设置于密封垫二上方。
在上述方案基础上，所述安装座开设安装孔二，所述换能器设置于安装孔二中，所述换能器与安装孔二的底面之间设有密封垫一，所述换能器发射端有凸台，圆环形压片通过螺钉与安装座可拆卸连接，将换能器固定并压紧在安装孔二中。
在上述方案基础上，所述第三圆柱体上开设穿线孔一，所述穿线孔一与安装孔二连通。
在上述方案基础上，所述定位管上设置有顶盖，所述顶盖和定位管可拆卸连接。
在上述方案基础上，所述管段外部设置有电路盒和穿线管，所述电路盒中设置有积分仪，所述穿线管一端连接定位管的侧壁，另一端连接电路盒。
本实用新型的有益效果：
1.安装座的旋转定位通过特定形状的第一圆柱体和第一孔配合实现，二者的特定形状由机加工来保证精度，二者之间的间隙很小，所以定位精度高，配对使用的换能器定位准确，收发信号稳定，提高了计量精度。
2.安装座采用聚四氟密封垫和硅胶圈两级密封方式，聚四氟垫的使用寿命可达几十年，密封的可靠性高、耐久度好，解决了要定期更换密封件的困扰。
附图说明
图1为本实用新型一实施例整体结构示意图；
图2为本实用新型一实施例换能器安装座部局部放大示意图；
图3为本实用新型一实施例换能器安装孔部局部放大示意图；
图4为本实用新型一实施例换能器安装座及紧固件爆炸图；
图5为本实用新型一实施例第一圆柱体212的剖面图。
具体实施方式
下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型的技术方案做进一步说明。
一种多声道超声波流量计，如图1、2所示，包括管段1、安装座2和换能器3，所述管段1两端设置有法兰7，所述管段1上垂直于管段1设置有定位管4，在管段1和定位管4上开设安装孔11，所述安装座2有两对以上，设置于安装孔11中，包括固定部、紧固件和密封件，所述换能器3设置于安装座2中，其特征在于：
如图4所示，所述固定部由第一圆柱体212、第二圆柱体213和第三圆柱体214构成，所述第二圆柱体213的直径最大，所述三个圆柱体之间形成第一台阶面215和第二台阶面216，所述第一圆柱体212两侧去除材料形成两个平面，如图5所示，所述第二圆柱体213上开设环形槽218，
如图3所示，所述安装孔11由直径由小到大的第一孔111、第二孔112和第三孔113构成，所述三个孔之间形成第一定位面115和第二定位面114，所述第一孔111形状与第一圆柱体212相适配，所述第二孔112与第二圆柱体213相配合，所述第一定位面115与第一台阶面215相贴合时第二定位面114与第二台阶面216相平齐，
如图4所示，所述密封件包括密封垫二241和密封圈三242，所述密封圈三242设置于环形槽218中，所述紧固件与定位管4可拆卸连接将密封垫二241压紧于第二定位面114与第二台阶面216上。
换能器3成对使用，一对组成一个超声波通道，如图1所示，本实施例设置有两对，根据实际的需求可以采用三对或四对乃至更多对，在某对换能器3损坏的情况下，其他的可以继续使用，而且这种多声道结构还能提高数据采集的准确度和可靠性。
现有技术中，换能器支架设置有定位孔，通过螺钉与管段固定连接，限制其旋转移动，由于螺钉与安装孔之间存在的间隙较大，所以定位精度不高，影响计量精度。本实用新型，第一圆柱体212两侧去除材料形成两个平面，如图5所示，为特定形状，通过与之形状相同的第一孔111的配合，来定位安装座2防止其转动。第一圆柱体212和第一孔111的特定形状，由机加工来保证精度，二者之间的间隙很小，所以定位精度高，配对使用的换能器3在工作过程中定位准确，收发信号稳定，提高了计量精度。安装座2的弯头部分，可以根据不同口径的管段、换能器间的投影距离等，来设计弯头弯折角度。安装座2深入管道内的部分的凸出高度小于10mm时，水流冲击安装座2凸出部分产生的紊流影响最小，可以忽略不计。
现有技术中，密封多采用一道硅胶密封，由于硅胶的使用寿命较短，尤其在供热管路硅胶圈密封往往使用6年就要更换。与现有技术不同，本实用新型中安装座2采用两级密封，其中一级密封的密封垫二241为聚四氟材质制成，密封垫二241呈圆环形，其内径大于等于第三圆柱体214的直径，其外径要大于第二孔112的直径。安装座2安装在安装孔11中后，所述第二台阶面216和第二定位面114平齐处的缝隙刚好被密封垫二241压紧；二级密封的密封圈三242为硅胶密封圈。聚四氟垫的使用寿命可达几十年，密封的可靠性高、耐久度好，解决了要定期更换密封件的困扰。
在上述方案基础上，如图4所示，所述紧固件由垫片231和压紧环232组成，所述压紧环232与第三孔113螺纹连接，所述垫片231设置于密封垫二241上方，所述垫片231为弹性钢制，在水温变化时，垫片231可以弹性调节以更好的压紧压平密封垫而241，同时防止在压紧环232在拧紧的过程中损坏密封垫二241。
在上述方案基础上，如图4所示，所述安装座2开设安装孔二219，所述换能器3设置于安装孔二219中，为防止管段1内液体泄漏，换能器3与安装孔二219的底面之间设有硅胶密封垫一304，所述换能器3发射端有凸台，圆环形压片301套在换能器3发射端的凸台上，通过螺钉302与安装座2可拆卸连接，将换能器3固定并压紧在安装孔二219中。
在上述方案基础上，如图2所示，所述第三圆柱体214上开设穿线孔一211，所述穿线孔一211与安装孔二219连通。所述换能器3的引线经过穿线孔一211从第三圆柱体214上侧引出。
在上述方案基础上，如图2所示，所述定位管4上设置有顶盖42，所述顶盖42和定位管4可拆卸连接。
在上述方案的基础上，如图1所示，多声道超声波流量计包括设置于管段1外部的电路盒6和穿线管5，所述电路盒6中设置有积分仪，所述穿线管5一端连接定位管4的侧壁，另一端连接电路盒6，所述换能器3的引线经过穿线孔一211从第三圆柱体214上侧引出后进入穿线管5，与电路盒6中的积分仪连接。
可理解的是，尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种多声道超声波流量计，包括管段(1)、安装座(2)和换能器(3)，所述管段(1)两端设置有法兰(7)，所述管段(1)上垂直于管段(1)设置有定位管(4)，在管段(1)和定位管(4)上开设安装孔(11)，所述安装座(2)设置于安装孔(11)中，包括固定部、紧固件和密封件，所述换能器(3)设置于安装座(2)中，其特征在于：
所述固定部由第一圆柱体(212)、第二圆柱体(213)和第三圆柱体(214)构成，所述第二圆柱体(213)的直径最大，所述三个圆柱体之间形成第一台阶面(215)和第二台阶面(216)，所述第一圆柱体(212)两侧去除材料形成两个平面，所述第二圆柱体(213)上开设环形槽(218)，
所述安装孔(11)由直径由小到大的第一孔(111)、第二孔(112)和第三孔(113)构成，所述三个孔之间形成第一定位面(115)和第二定位面(114)，所述第一孔(111)形状与第一圆柱体(212)相适配，所述第二孔(112)与第二圆柱体(213)相配合，所述第一定位面(115)与第一台阶面(215)相贴合时第二定位面(114)与第二台阶面(216)相平齐，
所述密封件包括密封垫二(241)和密封圈三(242)，所述密封圈三(242)设置于环形槽(218)中，所述紧固件(23)与定位管(4)可拆卸连接将密封垫二(241)压紧于第二定位面(114)与第二台阶面(216)上。
2.如权利要求1所述的多声道超声波流量计，其特征在于：所述紧固件由垫片(231)和压紧环(232)组成，所述压紧环(232)与第三孔(113)螺纹连接，所述垫片(231)设置于密封垫二(241)上方。
3.如权利要求1所述的多声道超声波流量计，其特征在于：所述安装座(2)开设安装孔二(219)，所述换能器(3)设置于安装孔二(219)中，所述换能器(3)与安装孔二(219)的底面之间设有密封垫一(304)，所述换能器(3)发射端有凸台，圆环形压片(301)通过螺钉(302)与安装座(2)可拆卸连接，将换能器(3)固定并压紧在安装孔二(219)中。
4.如权利要求1所述的多声道超声波流量计，其特征在于：所述第三圆柱体(214)上开设穿线孔一(211)，所述穿线孔一(211)与安装孔二(219)连通。
5.如权利要求1所述的多声道超声波流量计，其特征在于：所述定位管(4)上设置有顶盖(42)，所述顶盖(42)和定位管(4)可拆卸连接。
6.如权利要求1所述的多声道超声波流量计，其特征在于：所述管段(1)外部设置有电路盒(6)和穿线管(5)，所述电路盒(6)中设置有积分仪，所述穿线管(5)一端连接定位管(4)的侧壁，另一端连接电路盒(6)。
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