RU2009145812A

RU2009145812A - Преобразователь и способ его изготовления, ультразвуковой расходомер и способ измерения характеристик текучей среды

Info

Publication number: RU2009145812A
Application number: RU2009145812/28A
Authority: RU
Inventors: Чарльз Р. АЛЛЕН (US); Чарльз Р. АЛЛЕН; Рэндип Сингх ГРУЭЛ (US); Рэндип Сингх ГРУЭЛ; Генри Чарльз мл. СТРАУБ (US); Генри Чарльз Мл. СТРАУБ
Original assignee: Дэниел Мэжэмэнт Энд Кэнтроул, Инк. (US); Дэниел Мэжэмэнт энд Кэнтроул, Инк.
Priority date: 2007-05-10
Filing date: 2008-05-06
Publication date: 2011-06-20
Also published as: CA2686623A1; MX2009012154A; CA2813121C; CA2686623C; US7900338B2; CN105043472A; CA2813121A1; EP2153177A4; RU2509983C2; BRPI0811272A2; US20080276724A1; US20090235501A1; CN101680791A; EP2153177A1; US7557490B2; EP2153177B1; WO2008140998A1

Abstract

1. Преобразователь, снабженный корпусом, содержащим ближний к месту крепления конец, дальний к месту крепления конец и внутреннюю емкость, соединительной частью для соединения с трубным узлом ультразвукового расходомера, пластмассовым согласующим слоем, имеющим наружную поверхность и внутреннюю поверхность, герметично соединенным с дальним концом корпуса и расположенным закрывающим его, и преобразовательным элементом, соединенным с внутренней поверхностью пластмассового согласующего слоя. ! 2. Преобразователь по п.1, в котором пластмассовый согласующий слой охватывает дальний конец корпуса. ! 3. Преобразователь по п.1, который дополнительно включает круговой выступ, выполненный снаружи дальнего конца корпуса и жестко соединенный с пластмассовым согласующим слоем. ! 4. Преобразователь по п.1, который дополнительно включает круговую канавку, выполненную снаружи дальнего конца корпуса и жестко соединенную с пластмассовым согласующим слоем. ! 5. Преобразователь по п.1, в котором дальний конец корпуса выполнен конусообразным, а пластмассовый согласующий слой жестко соединен с конусом дальнего конца корпуса. ! 6. Преобразователь по п.1, в котором пластмассовый согласующий слой расположен опирающимся на преобразовательный элемент. ! 7. Преобразователь по п.1, в котором пластмассовый согласующий слой имеет значение импеданса, промежуточное между значениями импедансов преобразователя и измеряемой среды. ! 8. Преобразователь по п.1, в котором пластмассовый согласующий слой имеет коэффициент теплового расширения, больший коэффициента теплового расширения корпуса. ! 9. Преобразователь по п.1, который дополнительно в

Claims

1. Преобразователь, снабженный корпусом, содержащим ближний к месту крепления конец, дальний к месту крепления конец и внутреннюю емкость, соединительной частью для соединения с трубным узлом ультразвукового расходомера, пластмассовым согласующим слоем, имеющим наружную поверхность и внутреннюю поверхность, герметично соединенным с дальним концом корпуса и расположенным закрывающим его, и преобразовательным элементом, соединенным с внутренней поверхностью пластмассового согласующего слоя.

2. Преобразователь по п.1, в котором пластмассовый согласующий слой охватывает дальний конец корпуса.

3. Преобразователь по п.1, который дополнительно включает круговой выступ, выполненный снаружи дальнего конца корпуса и жестко соединенный с пластмассовым согласующим слоем.

4. Преобразователь по п.1, который дополнительно включает круговую канавку, выполненную снаружи дальнего конца корпуса и жестко соединенную с пластмассовым согласующим слоем.

5. Преобразователь по п.1, в котором дальний конец корпуса выполнен конусообразным, а пластмассовый согласующий слой жестко соединен с конусом дальнего конца корпуса.

6. Преобразователь по п.1, в котором пластмассовый согласующий слой расположен опирающимся на преобразовательный элемент.

7. Преобразователь по п.1, в котором пластмассовый согласующий слой имеет значение импеданса, промежуточное между значениями импедансов преобразователя и измеряемой среды.

8. Преобразователь по п.1, в котором пластмассовый согласующий слой имеет коэффициент теплового расширения, больший коэффициента теплового расширения корпуса.

9. Преобразователь по п.1, который дополнительно включает в себя электроконтактный штырек, расположенный на ближнем конце корпуса, соединенный с преобразовательным элементом и герметично соединенный с корпусом.

10. Ультразвуковой расходомер, включающий трубный узел, содержащий внутренний канал для измеряемой текучей среды, преобразователь, связанный с трубным узлом и снабженный корпусом с внутренней емкостью, пластмассовый согласующий слой, отделяющий внутреннюю емкость корпуса от измеряемой текучей среды, в котором значение акустического импеданса пластмассового согласующего слоя является промежуточным между значениями импедансов пьезоэлектрического элемента и измеряемой текучей средой, и преобразовательный элемент, соединенный с внутренней поверхностью пластмассового согласующего слоя.

11. Расходомер по п.10, который дополнительно включает в себя вход преобразователя через трубный узел, при этом преобразователь связан с трубным узлом посредством резьбового соединения.

12. Расходомер по п.10, в котором внутренняя емкость корпуса имеет, по существу, атмосферное давление.

13. Расходомер по п.10, в котором преобразовательный элемент выполнен с возможностью предотвращения прогибания внутрь пластмассового согласующего слоя.

14. Расходомер по п.10, который дополнительно включает поджимающее устройство, установленное на пьезоэлектрическом элементе с возможностью его поджатия к пластмассовому согласующему слою.

15. Способ измерения характеристик текучей среды, включающий генерирование ультразвукового сигнала, передачу ультразвукового сигнала через пластмассовый согласующий слой и введение акустического сигнала в текучую среду внутрь ультразвукового расходомера.

16. Способ по п.15, в котором генерирование ультразвукового сигнала осуществляют посредством преобразовательного элемента.

17. Способ по п.16, в котором в качестве преобразовательного элемента используют пьезоэлектрический преобразователь.

18. Способ по п.15, который дополнительно включает в себя прием ультразвукового сигнала посредством преобразовательного элемента.

19. Способ изготовления преобразователя, включающий использование корпуса преобразователя с ближним к месту крепления концом и с дальним к месту крепления концом, соединение дальнего конца корпуса преобразователя с пластмассовым материалом с закрыванием этого дальнего конца и его герметизацией от проникновения текучей среды, при этом при указанном соединении вводят в корпус преобразователя цилиндр с пресс-формой, выполненной из материала, удаляемого химической реакцией, а после соединения пластмассы с дальним концом корпуса преобразователя и затвердевания пластмассы удаляют цилиндр.

20. Способ по п.19, в котором соединение осуществляют посредством по меньшей мере одного из средств, выбранных из группы, включающей круговой выступ, который выполняют на наружной поверхности корпуса преобразователя в зоне его дальнего к месту крепления конца, круговую канавку, которую выполняют на наружной поверхности корпуса преобразователя в зоне его дальнего к месту крепления конца, и конус, который выполняют на наружной поверхности корпуса преобразователя в зоне его дальнего к месту крепления конца.

21. Способ по п.19, в котором соединение осуществляют с коэффициентом теплового расширения, превышающим коэффициент теплового расширения корпуса преобразователя.

22. Способ по п.19, в котором пластмассовый материал располагают снаружи от внутренней емкости корпуса преобразователя.

23. Способ по п.19, в котором для затвердевания пластмассы используют пресс-форму, внутренний диаметр которой больше наружного диаметра корпуса преобразователя.

24. Способ по п.23, который дополнительно включает механическую обработку пластмассового материала до размера, равного наружному диаметру корпуса преобразователя.

25. Способ по п.19, в котором для затвердевания пластмассы используют пресс-форму, внутренний диаметр которой, по существу, равен наружному диаметру корпуса преобразователя.