CN220525034U - 流量计换能器引线安全接头及安装结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种流量计换能器引线安全接头及安装结构，包括密封板和封堵块，所述密封板上贯穿有安装孔，该安装孔内嵌设有所述封堵块，所述封堵块内包埋有引线电极，所述引线电极向外穿出所述封堵块；所述密封板由第一金属材料制成，所述封堵块由绝缘材料制成，所述封堵块烧结成型于所述安装孔内，并与所述安装孔孔壁烧结密封。本实用新型将换能器信号引线的引线通道开设在流体管道内部，采用密封板封闭引线通道的出口，引线电极设置在密封板的封堵块中，信号引线连接到引线电极，实现引线接头与流体管道之间的密封。

Description

流量计换能器引线安全接头及安装结构

技术领域

本实用新型属于流量计技术领域，具体涉及一种流量计换能器引线安全接头及安装结构。

背景技术

超声波流量计是通过检测流体流动对超声脉冲的作用来测量流量的仪表，由超声波换能器、电子线路及流量显示和累积系统三部分组成，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，从而计算出流体的流速。

由于超声波换能器与被测流体直接接触，超声波换能器与流体管道之间密封，超声波换能器的信号引线从流体管道穿出，并与电子线路连接。然而对于一些特殊流体如含有放射性物质的水，在异常情况下，将出现被测流体温度和压力大幅升高的情况，超声波换能器与流体管道之间的密封结构可能失效，导致流体泄露，一旦发生泄露，信号引线与流体管道之间也成为流体继续向外泄露的风险点，可能引发严重安全事故。为此，本申请的超声波流量计将信号引线经开设在流体管道内部的通道引出，故必须使信号引线的引线接头与流体管道之间密封。并且为了提高安全系数，这种密封结构必须能够耐受高温高压的极端环境。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的之一在于提供一种流量计换能器引线安全接头。

其技术方案如下：

一种流量计换能器引线安全接头，其关键在于，包括密封板和封堵块，所述密封板上贯穿有安装孔，该安装孔内嵌设有所述封堵块，所述封堵块内包埋有引线电极，所述引线电极向外穿出所述封堵块；

所述密封板由第一金属材料制成，所述封堵块由绝缘材料制成，所述封堵块烧结成型于所述安装孔内，并与所述安装孔孔壁烧结密封。

采用以上结构，密封板用于封闭开设在流体管道内部的引线通道，封堵块内的引线电极用于连接从引线通道延伸出来的信号引线，实现引线接头与流体管道之间的密封。

作为优选，所述密封板包括板本体，该板本体上开设有穿孔，该穿孔内设置有圆筒状的过渡层，该过渡层的外壁与所述穿孔孔壁贴合并密封连接，该过渡层的内孔形成所述安装孔；

所述过渡层由第二金属材料制成，该第二金属材料的热膨胀系数位于所述绝缘材料和所述第一金属材料之间；

所述过渡层与所述穿孔孔壁焊接密封。

采用以上结构，通常绝缘材料与金属材料的膨胀系数相差较大，在高温高压的极端条件下，二者进行膨胀或收缩产生体积差，导致出现连接缝隙，破坏密封性，因此增设过渡层，避免在极端条件下出现体积差异造成连接缝隙，使结合更加紧密。

作为优选，所述绝缘材料为玻璃，玻璃的膨胀系数适中，更耐高温。

作为优选，所述穿孔为台阶孔，该台阶孔内设置有与其适配的所述过渡层；

所述过渡层包括同轴心线设置的筒身和筒座，所述筒身直径小于所述筒座直径，所述筒身固定连接在所述筒座上，所述筒身与所述筒座连接处形成限位台阶。

作为优选，所述板本体的两侧面分别为入口侧和出口侧，所述筒座嵌设在所述入口侧，所述筒座底面与所述入口侧板面平齐，所述筒身从所述筒座向所述出口侧延伸，所述筒身端部伸出所述出口侧板面。

采用以上结构，筒座设置在密封板的入口侧，当管道内部温度和压力升高时，密封板受到由入口侧向出口侧的推动力，该推动力集中在与密封板连接的过渡层处，此时筒座与筒身连接处的限位台阶受推动力向穿孔上的台阶抵紧，保证了过渡层的耐压能力。

作为优选，所述封堵块呈圆柱形，所述封堵块一端面与所述筒座底面平齐，所述封堵块另一端位于所述筒身长度的三分之一到三分之二处。

采用以上结构，封堵块高度位于过渡层的筒身长度的三分之一到三分之二处，更便于封堵块与过渡层烧结连接，同时保证耐压能力和密封性。

本实用新型的目的之二在于提供一种流量计换能器引线安全接头的安装结构。

其技术方案如下：

包括上述的一种流量计换能器引线安全接头，其关键在于，还包括流量计管体，所述流量计管体管壁上开设有引线通道，所述引线通道出口开口于所述流量计管体表面，所述引线通道出口处设置有所述密封板，所述密封板边缘与所述引线通道出口焊接，以将所述引线通道封闭。

采用以上结构，通过将引线通道开设在流量计管体的管壁内，与设置在流量计管体外部的引线通道相比，减少了被测流体从引线通道与流量计管体外部连接处泄露的风险，同时在内部的引线通道出口处焊接密封板，将引线通道封闭，使得流体即使从流量计管体与引线通道连接处泄露，也被封存在引线通道内，不会泄露到外部环境造成安全事故。

有益效果：

1、采用以上技术方案的一种流量计换能器引线安全接头，密封板用于封闭开设在流体管道内部的引线通道，封堵块内的引线电极用于连接从引线通道延伸出来的信号引线，实现引线接头与流体管道之间的密封。

2、采用以上技术方案的一种流量计换能器引线安全接头的安装结构，通过将引线通道开设在流量计管体的管壁内，与设置在流量计管体外部的引线通道相比，减少了被测流体从引线通道与流量计管体外部连接处泄露的风险，同时在内部的引线通道出口处焊接密封板，将引线通道封闭，使得流体即使从流量计管体与引线通道连接处泄露，也被封存在引线通道内，不会泄露到外部环境造成安全事故。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为过渡层和封堵块的结构示意图；

图3为实施例2的外部结构示意图；

图4为实施例2的内部结构示意图；

图5为换能器的结构示意图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明。

实施例1

如图1所示的一种流量计换能器引线安全接头，包括密封板1和封堵块2，所述密封板1上贯穿有安装孔，该安装孔内嵌设有所述封堵块2，所述密封板1与所述封堵块2密封连接，所述封堵块2内包埋有引线电极2a，所述引线电极2a向外穿出所述封堵块2，换能器的信号引线连接到所述引线电极2a处，所述密封板1与封堵块2密封连接防止流量计内被测流体泄漏。作为耐压器件，流量计管体和密封板1一般采用金属材料制成，因此为避免引线电极2a与密封板1之间连通，所述封堵块2采用绝缘材料制成。

其中，所述密封板1由第一金属材料制成，由于金属材料与绝缘材料的膨胀系数通常相差较大，特别是在高温条件下，尤其是300℃以上高温，金属材料和绝缘材料分别进行膨胀或收缩，产生体积差，若所述密封板1与封堵块2直接烧结连接，由于体积差此时二者连接处可能出现裂缝，甚至断裂等情况，引起泄露。因此，为了避免类似现象发生，在一种更优选的实施方式中，所述密封板1上开设有穿孔，该穿孔内设置有圆筒状的过渡层2b，该过渡层2b的外壁与所述穿孔孔壁焊接密封，该过渡层2b的内孔形成所述安装孔，所述封堵块2与所述过渡层2b内壁密封连接。所述过渡层2b采用第二金属材料制成，该第二金属材料的热膨胀系数位于所述绝缘材料和所述第一金属材料之间，例如可以使用热膨胀性能不同的不同牌号不锈钢材料。这样即使在温度变化大的条件下，所述过渡层2b也能够弥合所述密封板1与封堵块2膨胀或收缩不一致导致的体积偏差，保证密封性。作为最优选技术方案，所述封堵块2所采用的绝缘材料为玻璃，玻璃的膨胀系数适中，更加耐高温，此时所述封堵块2烧结成型于过渡层2b的内孔，封堵块2与所述过渡层2b烧结连接。

如图2所示，所述穿孔为台阶孔，该台阶孔内设置有与其适配的所述过渡层(2b)。所述过渡层2b包括筒身2b1和筒座2b2，所述筒身2b1直径小于所述筒座2b2直径，所述筒身2b1固定连接在所述筒座2b2上，所述筒身2b1与所述筒座2b2连接处形成限位台阶2b3。

结合图1、图2可以看出，所述板本体具有入口侧和出口侧，所述筒座2b2嵌设在所述入口侧板体内，所述筒座2b2底面与所述入口侧板面平齐，所述限位台阶2b3卡在入口侧的板体内，所述筒身2b1从所述筒座2b2向所述出口侧延伸，所述筒身2b1端部伸出所述出口侧板面，所述封堵块2呈圆柱形，所述封堵块2底面与所述筒座2b2底面平齐并密封连接，所述封堵块2顶面位于所述筒身2b1二分之一处。

在高温高压条件下，内部压力将所述过渡层2b与封堵块2从所述密封板1的入口侧向出口侧推动，若所述过渡层2b设置为外径均一的圆筒，内部压力完全由过渡层2b与密封板1的连接界面处承受，不利于连接处的耐压和密封。因此在所述筒身2b1与筒座2b2连接处设置所述限位台阶2b3，受到压力推动时，所述限位台阶2b3配合抵紧在所述密封板1内，提高耐压能力。所述封堵块2高度位于所述筒身2b1长度的三分之一到三分之二处，更便于封堵块2与过渡层2b烧结连接，同时保证耐压能力和密封性。

制造时，先将封堵块62与过渡层64烧结成型，然后再安装到板本体的穿孔内并焊接，从而形成安全接头。

实施例2

如图4、图5所示，一种流量计换能器引线安全接头的安装结构，包括实施例1的流量计换能器引线安全接头，还包括流量计管体3，所述流量计管体3上设置有换能器4，所述流量计管体3上一体成型有安装座5，在所述安装座5侧壁上向所述流量计管体3的管腔贯穿有换能器孔6，所述换能器4封装在所述换能器孔6中。所述安装座5内开设有所述引线通道3a，所述引线通道3a入口与所述换能器孔6中部连通，所述引线通道3a出口处设有所述引线电极2a，该引线电极2a与所述引线通道3a出口之间密封连接有所述密封板1，所述密封板1将所述引线通道3a封闭，所述换能器4的信号引线8穿过所述引线通道3a连接至所述引线电极2a。这样设置，可以保证在高温高压的极端条件下，即使流量计管体3内的流体泄露到引线通道3a中，也会被所述密封板1封闭在引线通道3a内，不会泄露出所述安装座5。

结合图4和图5可以看出，所述换能器孔6的内端与所述换能器4之间设有第一密封结构4a，所述第一密封结构4a包括第一密封圈4a1。所述换能器4包括传感器元件41，所述传感器元件41设置在所述换能器孔6的内端，所述传感器元件41的超声探头朝向所述流量计管体3管腔，所述传感器元件41尾端引出有所述信号引线8，所述信号引线8延伸进所述引线通道3a中。

所述换能器孔6的内端为第一台阶孔，所述传感器元件41设有与其适配的台阶面，所述第一密封圈4a1套设在所述传感器元件41的台阶面上，所述台阶面与所述第一台阶孔的台阶压紧，所述第一密封圈4a1夹设在二者压紧处，以将所述传感器元件41与所述换能器孔6的内端密封，防止流体从传感器元件41与换能器孔6的连接缝隙中泄露。所述传感器元件41的尾端还设有抵紧圈，所述抵紧圈压紧所述传感器元件41，其与换能器孔6内壁螺纹连接，起到将所述传感器元件41固定安装在换能器孔6中的作用。该抵紧圈中部开设有用于信号引线8穿出的孔。

所述换能器孔6的外端设置有第二密封结构4b，所述第二密封结构4b包括第二密封圈4b1和密封块4b2。所述密封块4b2设置在所述换能器孔6的外端，所述换能器孔6的外端为第二台阶孔，所述密封块4b2设有与其适配的台阶面，所述第二密封圈4b1套设在所述密封块4b2的台阶面上，所述台阶面与所述第二台阶孔的台阶压紧时，所述第二密封圈4b1夹设在压紧处，所述密封块4b2与所述第二台阶孔螺纹连接。所述第二密封圈4b1将密封块4b2与换能器孔6的外端之间密封，这样设置可以保证，即使换能器孔6内端的第一密封圈4a1密封失效，流体泄露到换能器孔6中部，第二密封圈4b1也能防止流体进一步泄露到安装座5外，只能进入并封存在引线通道3a中。所述密封块4b2外端设有封盖，该封盖表面位于安装座5表面，所述封盖将密封块4b2封堵在换能器孔6中。

结合图3、图4可以看出，所述安装座5包括柱状的座体51，所述座体51竖直设置在所述流量计管体3上。所述座体51内部开设有空腔51a，所述空腔51a位于所述流量计管体3上方。所述空腔51a上端内壁开设有用于定位的所述密封台5a，所述密封板1落在所述密封台5a上并焊接，所述密封板1将所述空腔51a上端封闭。

所述座体51外壁一体成型有伸出部52，在本实施例中具体设有两组所述伸出部52，同一组的两个所述伸出部52相对设置在所述流量计管体3两侧，四个所述伸出部52均匀环绕设置在所述座体51外壁。其中一组所述伸出部52内开设有所述换能器孔6，两个所述换能器孔6中均设有所述换能器4，两个所述伸出部52内还开设有腔道52a，所述腔道52a一端连通所述换能器孔6，另一端连通所述空腔51a，所述腔道52a与所述空腔51a形成所述引线通道3a。两条腔道52a连通至一个空腔51a中，并将所述密封板1焊接在所述空腔51a上端，这样设置可以只采用一个接头密封结构6将所有引线通道3a的出口密封。

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。

Claims (7)

1.一种流量计换能器引线安全接头，其特征在于：包括密封板(1)和封堵块(2)，所述密封板(1)上贯穿有安装孔，该安装孔内嵌设有所述封堵块(2)，所述封堵块(2)内包埋有引线电极(2a)，所述引线电极(2a)向外穿出所述封堵块(2)；

所述密封板(1)由第一金属材料制成，所述封堵块(2)由绝缘材料制成，所述封堵块(2)烧结成型于所述安装孔内，并与所述安装孔孔壁密封。

2.根据权利要求1所述的流量计换能器引线安全接头，其特征在于：所述密封板(1)包括板本体，该板本体上开设有穿孔，该穿孔内设置有圆筒状的过渡层(2b)，该过渡层(2b)的外壁与所述穿孔孔壁贴合，该过渡层(2b)的内孔形成所述安装孔；

所述过渡层(2b)由第二金属材料制成，该第二金属材料的热膨胀系数位于所述绝缘材料和所述第一金属材料之间；

所述过渡层(2b)与所述穿孔孔壁焊接密封。

3.根据权利要求2所述的流量计换能器引线安全接头，其特征在于：所述绝缘材料为玻璃。

4.根据权利要求2所述的流量计换能器引线安全接头，其特征在于：所述穿孔为台阶孔，该台阶孔内设置有与其适配的所述过渡层(2b)；

所述过渡层(2b)包括同轴心线设置的筒身(2b1)和筒座(2b2)，所述筒身(2b1)直径小于所述筒座(2b2)直径，所述筒身(2b1)固定连接在所述筒座(2b2)上，所述筒身(2b1)与所述筒座(2b2)连接处形成限位台阶(2b3)。

5.根据权利要求4所述的流量计换能器引线安全接头，其特征在于：所述板本体的两侧面分别为入口侧和出口侧，所述筒座(2b2)嵌设在所述入口侧板体内，所述筒座(2b2)底面与所述入口侧板面平齐，所述筒身(2b1)从所述筒座(2b2)向所述出口侧延伸，所述筒身(2b1)端部伸出所述出口侧板面。

6.根据权利要求4所述的流量计换能器引线安全接头，其特征在于：所述封堵块(2)呈圆柱形，所述封堵块(2)一端面与所述筒座(2b2)底面平齐，所述封堵块(2)另一端面位于所述筒身(2b1)长度的三分之一到三分之二处。

7.一种流量计换能器引线安全接头的安装结构，包括如权利要求1～6任意一项所述的流量计换能器引线安全接头，其特征在于：还包括流量计管体(3)，所述流量计管体(3)管壁上开设有引线通道(3a)，所述引线通道(3a)出口开口于所述流量计管体(3)表面，所述引线通道(3a)出口处设置有所述密封板(1)，所述密封板(1)边缘与所述引线通道(3a)出口焊接，以将所述引线通道(3a)封闭。