RU2815191C1

RU2815191C1 - Ultrasonic transducer

Info

Publication number: RU2815191C1
Application number: RU2023119729A
Authority: RU
Inventors: Юаньмин ДИН; Цянь ЧЭНЬ; СяоЦзянь ПЭН; Хун ЧЭНЬ
Original assignee: Голдкард Смарт Груп Ко., Лтд.; ТЭНСИ Инструмент Груп Ко., Лтд.
Priority date: 2020-12-28
Filing date: 2021-11-10
Publication date: 2024-03-12

Abstract

FIELD: measurement.

SUBSTANCE: use for ultrasonic flow meter. Essence of the invention consists in the fact that the ultrasonic transducer comprises a housing, a central component of the transducer and an end tube; wherein one end of the housing is provided hole and the other end of the housing is closed, the central component of the converter is provided in the housing and one end of the central component of the converter is tightly attached and connected to the closed end of the housing by means of a contact medium; and the end tube is connected to the end of the central component of the transducer, and the end tube is detachably connected to the housing; wherein the ultrasonic transducer further comprises a connection unit; wherein the connecting assembly is provided between the end tube and the central component of the transducer and includes a rod-like main component and a resilient element; wherein the resilient element is fitted on the rod-like main component, one end of the rod-like main component is provided with a stopper, one end of the resilient element rests against the stopper, and the other end of the resilient element rests against the end surface of the end tube; and wherein the rod-like main component and the stopper are respectively provided with a central through hole, which is connected to the central through hole of the end tube, the stopper on the rod-like main component is connected to the central component of the transducer, and the end of the rod-like main component, remote from the stopper, is connected to the end tube.

EFFECT: providing the possibility of easy replacement of the ultrasonic transducer.

10 cl, 2 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF TECHNOLOGY TO WHICH THE INVENTION RELATES

[1] Настоящая заявка относится к области технологий преобразователей и, в частности, к ультразвуковому преобразователю.[1] This application relates to the field of transducer technology and, in particular, to an ultrasonic transducer.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯBACKGROUND OF THE INVENTION

[2] Ультразвуковые расходомеры, вследствие их преимуществ, таких как хорошая стабильность, высокая точность измерений, широкий диапазон измерений, низкая стоимость обслуживания, малая потеря давления и легкая установка, постепенно заменяют традиционные механические расходомеры. Ультразвуковой преобразователь представляет собой центральный компонент ультразвукового расходомера. Качество, производительность и т.д. ультразвукового преобразователя влияют на точность измерений.[2] Ultrasonic flow meters, due to their advantages such as good stability, high measurement accuracy, wide measurement range, low maintenance cost, low pressure loss and easy installation, are gradually replacing traditional mechanical flow meters. The ultrasonic transducer is the central component of an ultrasonic flow meter. Quality, productivity, etc. ultrasonic transducer affect the accuracy of measurements.

[3] В настоящее время соответствующим уровнем техники не предложено эффективного решения проблемы большого объема памяти, занимаемого слоем позиционирования облака лазерных точек.[3] Currently, the relevant state of the art has not proposed an effective solution to the problem of the large amount of memory occupied by the laser point cloud positioning layer.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

[4] Ввиду этого вариант осуществления настоящей заявки предусматривает ультразвуковой преобразователь, который легко заменяется.[4] In view of this, an embodiment of the present application provides an ultrasonic transducer that is easily replaceable.

[5] Вариант осуществления настоящей заявки предусматривает ультразвуковой преобразователь, включающий корпус, центральный компонент преобразователя и концевую трубку;[5] An embodiment of the present application provides an ultrasonic transducer including a housing, a central transducer component, and a tip tube;

один конец корпуса обеспечен отверстием, а другой конец корпуса закрыт, при этом центральный компонент преобразователя предусмотрен в корпусе, а один конец центрального компонента преобразователя плотно прилегает и соединен с закрытым концом корпуса посредством контактной среды; иone end of the housing is provided with an opening and the other end of the housing is closed, wherein a central converter component is provided in the housing, and one end of the central converter component is closely adjacent and connected to the closed end of the housing through a contact medium; And

концевая трубка соединена с концом центрального компонента преобразователя, и концевая трубка соединена с корпусом с возможностью отсоединения.the end tube is connected to the end of the central component of the converter, and the end tube is removably connected to the housing.

[6] Согласно конкретной реализации варианта осуществления настоящей заявки внутренняя резьба предусмотрена на внутренней стенке, рядом с отверстием корпуса, а внешняя резьба, соответствующая внутренней резьбе, предусмотрена на внешней стенке концевой трубки, при этом корпус и концевая трубка соединены с возможностью отсоединения через внутреннюю резьбу и внешнюю резьбу.[6] According to a specific implementation of an embodiment of the present application, an internal thread is provided on an internal wall adjacent to the opening of the housing, and an external thread corresponding to the internal thread is provided on the external wall of the end tube, wherein the housing and the end tube are releasably connected through the internal thread and external thread.

[7] Согласно конкретной реализации варианта осуществления настоящей заявки центральный компонент преобразователя включает совпадающий слой, пьезоэлектрический элемент и звукопоглощающую подложку;[7] According to a specific implementation of an embodiment of the present application, the central component of the transducer includes a matching layer, a piezoelectric element, and a sound-absorbing substrate;

пьезоэлектрический элемент является цилиндрическим, совпадающий слой предусмотрен на одном конце поверхности пьезоэлектрического элемента, а звукопоглощающая подложка предусмотрена на другой концевой поверхности пьезоэлектрического элемента; иthe piezoelectric element is cylindrical, a matching layer is provided at one end surface of the piezoelectric element, and a sound-absorbing substrate is provided at the other end surface of the piezoelectric element; And

концевая трубка соединена со звукопоглощающей подложкой.the end tube is connected to the sound-absorbing substrate.

[8] Согласно конкретной реализации варианта осуществления настоящей заявки дополнительно включены положительный вывод и отрицательный вывод, при этом один конец положительного вывода и один конец отрицательного вывода соответственно соединены с пьезоэлектрическим элементом, и[8] According to a specific implementation of an embodiment of the present application, a positive terminal and a negative terminal are further included, wherein one end of the positive terminal and one end of the negative terminal are respectively connected to the piezoelectric element, and

на звукопоглощающей подложке предусмотрено отверстие для прохода провода вдоль осевого направления звукопоглощающей подложки, а другой конец положительного вывода и другой конец отрицательного вывода проходят через отверстие для прохода провода и выходят из центрального сквозного отверстия концевой трубки.the sound-absorbing substrate is provided with a wire passage hole along an axial direction of the sound-absorbing substrate, and the other end of the positive terminal and the other end of the negative terminal pass through the wire passage hole and exit from the central through hole of the end tube.

[9] Согласно конкретной реализации варианта осуществления настоящей заявки количество отверстий для прохода провода составляет по меньшей мере два, и по меньшей мере два отверстия для прохода провода распределены с определенными промежутками вдоль радиального направления звукопоглощающей подложки.[9] According to a specific implementation of an embodiment of the present application, the number of wire passage holes is at least two, and the at least two wire passage holes are spaced along a radial direction of the sound-absorbing substrate.

[10] Согласно конкретной реализации варианта осуществления настоящей заявки дополнительно включен соединительный узел;[10] According to a specific implementation of an embodiment of the present application, a connecting node is further included;

соединительный узел предусмотрен между концевой трубкой и звукопоглощающей подложкой и включает стержневидный основной компонент и упругий элемент;a connecting unit is provided between the end tube and the sound-absorbing substrate and includes a rod-shaped main component and an elastic member;

упругий элемент насажен на стержневидный основной компонент, один конец стержневидного основного компонента обеспечен стопором, один конец упругого элемента упирается в стопор, а другой конец упругого элемента упирается в концевую поверхность концевой трубки; иan elastic member is mounted on the rod-shaped main component, one end of the rod-shaped main component is provided with a stopper, one end of the elastic member abuts the stopper, and the other end of the elastic member abuts the end surface of the end tube; And

стержневидный основной компонент и стопор соответственно обеспечены центральным сквозным отверстием, которое сообщается с центральным сквозным отверстием концевой трубки, стопор на стержневидном основном компоненте соединен со звукопоглощающей подложкой, а конец стержневидного основного компонента, удаленный от стопора, соединен с концевой трубкой.the rod-shaped main component and the stopper are respectively provided with a central through hole that communicates with the central through hole of the end tube, the stopper on the rod-shaped main component is connected to the sound-absorbing substrate, and the end of the rod-shaped main component remote from the stopper is connected to the end tube.

[11] Согласно конкретной реализации варианта осуществления настоящей заявки внутренняя резьба предусмотрена на внутренней стенке концевой трубки, внешняя резьба предусмотрена на внешней стенке стержневидного основного компонента, а стержневидный основной компонент соединен с помощью резьбового соединения с концевой трубкой; и[11] According to a specific implementation of an embodiment of the present application, an internal thread is provided on the inner wall of the end tube, an external thread is provided on the outer wall of the rod-shaped main component, and the rod-shaped main component is threadedly connected to the end tube; And

направление вращения резьбы между стержневидным основным компонентом и концевой трубкой противоположно направлению вращения резьбы между концевой трубкой и корпусом.the direction of rotation of the thread between the rod-shaped main component and the end tube is opposite to the direction of rotation of the thread between the end tube and the body.

[12] Согласно конкретной реализации варианта осуществления настоящей заявки соединительный узел дополнительно включает соединительную пластину, один конец соединительной пластины соединен со звукопоглощающей подложкой, а другой конец соединительной пластины соединен со стопором на стержневидном основном компоненте; и соединительная пластина обеспечена центральным сквозным отверстием, которое сообщается с центральным сквозным отверстием стержневидного основного компонента, центральным сквозным отверстием стопора и центральным сквозным отверстием концевой трубки;[12] According to a specific implementation of an embodiment of the present application, the connecting assembly further includes a connecting plate, one end of the connecting plate is connected to the sound-absorbing substrate, and the other end of the connecting plate is connected to a stopper on the rod-shaped main component; and the connecting plate is provided with a central through hole that communicates with the central through hole of the rod-shaped main component, the central through hole of the stopper and the central through hole of the end tube;

по центру соединительной пластины предусмотрен выступ, внешняя резьба предусмотрена на внешней стенке выступа, внутренняя резьба предусмотрена на стенке отверстия центрального сквозного отверстия стопора, и выступ соединен с помощью резьбового соединения со стопором; иa protrusion is provided at the center of the connecting plate, an external thread is provided on the outer wall of the protrusion, an internal thread is provided on the hole wall of the central through hole of the stopper, and the protrusion is threadedly connected to the stopper; And

направление вращения резьбы между выступом и стопором является таким же, как и направление вращения резьбы между стержневидным основным компонентом и концевой трубкой.The rotation direction of the thread between the shoulder and the stopper is the same as the rotation direction of the thread between the rod-shaped main component and the end tube.

[13] Согласно конкретной реализации варианта осуществления настоящей заявки канавка для прохода провода предусмотрена на концевой поверхности соединительной пластины, рядом со звукопоглощающей подложкой.[13] According to a specific implementation of an embodiment of the present application, a wire passage groove is provided on an end surface of the connecting plate adjacent to the sound-absorbing substrate.

[14] Согласно конкретной реализации варианта осуществления настоящей заявки по меньшей мере две канавки для уплотнительных колец предусмотрены на внешней стенке корпуса.[14] According to a specific implementation of an embodiment of the present application, at least two O-ring grooves are provided on the outer wall of the housing.

[15] С ультразвуковым преобразователем, предусмотренным в вариантах осуществления настоящей заявки, если ультразвуковой преобразователь поврежден и требует ремонта или замены, концевая трубка поворачивается для отделения концевой трубки от корпуса, а центральный компонент преобразователя вытягивается наружу, чтобы обеспечить отделение центрального компонента преобразователя от корпуса. Эта конструкция может реализовывать замену центрального компонента преобразователя без одновременной разборки корпуса, обеспечивая простую работу, снижая затраты на замену и обслуживание, и при этом обеспечивая экономические интересы пользователей.[15] With the ultrasonic transducer provided in the embodiments of the present application, if the ultrasonic transducer is damaged and requires repair or replacement, the end tube is rotated to separate the end tube from the housing, and the central component of the transducer is pulled outward to allow separation of the central component of the transducer from the housing. This design can realize the replacement of the central component of the inverter without simultaneously disassembling the housing, ensuring simple operation, reducing replacement and maintenance costs, while ensuring the economic interests of users.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВBRIEF DESCRIPTION OF GRAPHIC MATERIALS

[16] Описанные здесь графические материалы используются для обеспечения дополнительного понимания настоящей заявки и составляют часть настоящей заявки. Иллюстративные варианты осуществления и описания настоящей заявки используются для иллюстрации настоящей заявки и не представляют собой необоснованные ограничения настоящей заявки. На графических материалах:[16] The graphics described herein are used to provide further understanding of this application and constitute a part of this application. The illustrative embodiments and descriptions of this application are used to illustrate this application and do not constitute undue limitations of this application. On graphic materials:

[17] На фиг. 1 показано схематичное структурное представление ультразвукового преобразователя согласно варианту осуществления настоящей заявки.[17] In FIG. 1 is a schematic structural representation of an ultrasonic transducer according to an embodiment of the present application.

[18] На фиг. 2 показана схема поперечного сечения ультразвукового преобразователя согласно варианту осуществления настоящей заявки.[18] In FIG. 2 is a cross-sectional diagram of an ultrasonic transducer according to an embodiment of the present application.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯDESCRIPTION OF IMPLEMENTATION OPTIONS

[19] Варианты осуществления настоящей заявки будут детально описаны ниже совместно с сопровождающими графическими материалами.[19] Embodiments of the present application will be described in detail below in conjunction with the accompanying drawings.

[20] Следует понимать, что описанные варианты осуществления представляют собой только некоторые, а не все из вариантов осуществления настоящей заявки. Все другие варианты осуществления, полученные специалистами в данной области без творческих усилий, на основании вариантов осуществления, приведенных в настоящей заявке, подпадают под объем правовой охраны настоящей заявки.[20] It should be understood that the described embodiments represent only some, and not all, of the embodiments of the present application. All other embodiments obtained by those skilled in the art without creative effort, based on the embodiments provided in this application, fall within the scope of protection of this application.

[21] На фиг. 1 представляет собой структурную схему ультразвукового преобразователя, предусмотренного одним из вариантов осуществления настоящей заявки; а фиг. 2 представляет собой схему поперечного сечения ультразвукового преобразователя согласно варианту осуществления настоящей заявки. Как показано на фиг. 1 и фиг. 2, вариант осуществления настоящей заявки может включать корпус 1, центральный компонент преобразователя и концевую трубку 2.[21] In FIG. 1 is a block diagram of an ultrasonic transducer provided by one embodiment of the present application; and fig. 2 is a cross-sectional diagram of an ultrasonic transducer according to an embodiment of the present application. As shown in FIG. 1 and fig. 2, an embodiment of the present application may include a housing 1, a central transducer component, and an end tube 2.

[22] Один конец корпуса 1 обеспечен отверстием, а другой конец корпуса 1 закрыт. Центральный компонент преобразователя предусмотрен в корпусе 1, а один конец центрального компонента преобразователя плотно прилегает и соединен с закрытым концом корпуса посредством контактной среды.[22] One end of the body 1 is provided with an opening, and the other end of the body 1 is closed. A central converter component is provided in the housing 1, and one end of the central converter component is closely fitted and connected to the closed end of the housing through a contact medium.

[23] Концевая трубка 2 соединена с концом центрального компонента преобразователя, а также концевая трубка 2 соединена с корпусом 1 с возможностью отсоединения.[23] The end tube 2 is connected to the end of the central component of the converter, and the end tube 2 is detachably connected to the body 1.

[24] Когда преобразователь находится в режиме нормального использования, закрытый конец корпуса преобразователя проходит в газопровод. Когда центральный компонент преобразователя нуждается в извлечении или замене, концевая трубка 2 извлекается из корпуса 1 таким образом, что концевая трубка 2 отделяется от корпуса 1. Поскольку концевая трубка 2 соединена с центральным компонентом преобразователя, центральный компонент преобразователя может быть извлечен из корпуса 1, когда концевая трубка 2 отделяется от корпуса 1.[24] When the converter is in normal use, the closed end of the converter body passes into the gas pipeline. When the converter center component needs to be removed or replaced, the end tube 2 is removed from the housing 1 such that the end tube 2 is separated from the housing 1. Since the end tube 2 is connected to the converter center component, the converter center component can be removed from the housing 1 when end tube 2 is separated from body 1.

[25] Эта конструкция может реализовывать замену центрального компонента преобразователя без одновременной разборки корпуса 1, обеспечивая простую работу, снижая затраты на замену и обслуживание, и при этом обеспечивая экономические интересы пользователей. Корпус 1 соединен с центральным компонентом преобразователя посредством контактной среды, что позволяет не только обеспечить передачу звуковых волн, но и реализовать операцию отделения центрального компонента преобразователя от корпуса 1 и выполнения замены, тем самым экономя время и обеспечивая интересы пользователей.[25] This design can realize the replacement of the central component of the converter without simultaneously disassembling the housing 1, ensuring simple operation, reducing replacement and maintenance costs, while ensuring the economic interests of users. The housing 1 is connected to the central component of the transducer through a contact medium, which allows not only to ensure the transmission of sound waves, but also to realize the operation of separating the central component of the transducer from the housing 1 and performing replacement, thereby saving time and protecting the interests of users.

[26] В варианте осуществления для корпуса 1 может быть использован материал из титанового сплава, который имеет лучшие антикоррозионные свойства и свойства устойчивости к давлению, а также может лучше использоваться в газопроводах высокого давления. В то же время корпус выполнен в виде цельной конструкции из титанового сплава с использованием машинной обработки, обеспечивающей герметичность преобразователя.[26] In an embodiment, a titanium alloy material can be used for the body 1, which has better anti-corrosion and pressure-resisting properties, and can also be better used in high-pressure gas pipelines. At the same time, the housing is made of a one-piece titanium alloy structure using machine processing to ensure the sealing of the transducer.

[27] В одном варианте осуществления внутренняя резьба предусмотрена на внутренней стенке корпуса 1, рядом с отверстием, а внешняя резьба, соответствующая внутренней резьбе, предусмотрена на внешней стенке концевой трубки 2, при этом корпус 1 и концевая трубка 2 соединены с возможностью отсоединения через внутреннюю резьбу и внешнюю резьбу. При реальном производстве и использовании способ соединения корпуса 1 и концевой трубки 2 не ограничивается резьбовым соединением, которое в данном документе не ограничено особым образом в данном варианте осуществления.[27] In one embodiment, an internal thread is provided on the internal wall of the housing 1 adjacent to the opening, and an external thread corresponding to the internal thread is provided on the external wall of the end tube 2, wherein the housing 1 and the end tube 2 are releasably connected through the internal thread and external thread. In actual production and use, the method of connecting the body 1 and the end tube 2 is not limited to a threaded connection, which herein is not particularly limited in this embodiment.

[28] Для установки центрального компонента преобразователя необходимо только повернуть концевую трубку 2 так, чтобы внешняя резьба на концевой трубке 2 взаимодействовала с внутренней резьбой корпуса 1 для реализации установки центрального компонента преобразователя.[28] To install the converter center component, it is only necessary to rotate the end tube 2 so that the external thread on the end tube 2 cooperates with the internal thread of the housing 1 to realize the installation of the converter center component.

[29] Резьбовое взаимодействие устанавливается между концевой трубкой 2 и корпусом 1 для управления силой предварительного натяжения, обеспечивая постоянство количества контактной среды, используемой на переднем конце (т.е. конце, удаленном от концевой трубки 2) центрального компонента преобразователя, и тем самым обеспечивая стабильность работы преобразователя.[29] A threaded interaction is established between the end tube 2 and the body 1 to control the pretension force, ensuring that the amount of contact medium used at the front end (i.e., the end away from the end tube 2) of the central component of the converter is constant, stability of the converter.

[30] Для извлечения центрального компонента преобразователя необходимо только повернуть концевую трубку 2 в обратном направлении для отсоединения концевой трубки 2 от корпуса 1 и затем отделить центральный компонент преобразователя от корпуса 1, обеспечивая удобную работу.[30] To remove the converter center component, you only need to rotate the end tube 2 in the reverse direction to detach the end tube 2 from the body 1, and then separate the converter center component from the body 1, ensuring convenient operation.

[31] Длина концевой трубки 2 может быть изменена в соответствии с размером центрального компонента счетчика и размером установочного отверстия для ультразвукового преобразователя таким образом, что центральный компонент преобразователя может быть извлечен из корпуса 1.[31] The length of the end tube 2 can be changed according to the size of the meter center component and the size of the ultrasonic transducer mounting hole so that the transducer center component can be removed from the housing 1.

[32] Центральный компонент преобразователя включает совпадающий слой 31, пьезоэлектрический элемент 32 и звукопоглощающую подложку 33.[32] The central transducer component includes a matching layer 31, a piezoelectric element 32, and a sound-absorbing substrate 33.

[33] Совпадающий слой 31, также называемый акустическим совпадающим слоем 31, представляет собой круглый лист композитного материала, изготовленный на основе эпоксидной смолы и полых стеклянных микросфер. Совпадающий слой 31 позволяет лучше реализовать акустическое согласование между пьезоэлектрическим элементом 32 и газовой средой и добиться высокоэффективной передачи ультразвука.[33] The matching layer 31, also called the acoustic matching layer 31, is a round sheet of composite material made from epoxy resin and hollow glass microspheres. The matching layer 31 can better realize the acoustic matching between the piezoelectric element 32 and the gas environment and achieve highly efficient ultrasonic transmission.

[34] Пьезоэлектрический элемент 32 представляет собой круглую столбчатую пьезоэлектрическую керамику, способную осуществлять взаимное преобразование электрической энергии и механической энергии, и в основном используется для передачи и приема ультразвуковых волн.[34] The piezoelectric element 32 is a round columnar piezoelectric ceramic capable of mutual conversion of electrical energy and mechanical energy, and is mainly used for transmitting and receiving ultrasonic waves.

[35] Звукопоглощающая подложка 33 представляет собой звукопоглощающую конструкцию и служит для повышения демпфирования вибрационной системы преобразователя, ускорения ликвидации остаточных толчков в преобразователе и улучшения чувствительности ультразвукового преобразователя. Обычно для звукопоглощающей подложки 33 используется материал с высоким коэффициентом ослабления и звукопоглощения.[35] The sound-absorbing substrate 33 is a sound-absorbing structure and serves to improve the damping of the vibration system of the transducer, accelerate the elimination of residual shocks in the transducer, and improve the sensitivity of the ultrasonic transducer. Typically, a material with a high attenuation and sound absorption coefficient is used for the sound-absorbing substrate 33.

[36] В варианте осуществления пьезоэлектрический элемент 32 представляет собой цилиндрическую пьезоэлектрическую керамику, для которой используется электрод с обмоткой. Совпадающий слой 31 предусмотрен на одном конце поверхности пьезоэлектрического элемента 32, а звукопоглощающая подложка 33 предусмотрена на другом конце поверхности пьезоэлектрического элемента 32; при этом концевая трубка 2 соединена со звукопоглощающей подложкой 33.[36] In an embodiment, the piezoelectric element 32 is a cylindrical piezoelectric ceramic for which a coiled electrode is used. A matching layer 31 is provided at one end of the surface of the piezoelectric element 32, and a sound-absorbing substrate 33 is provided at the other end of the surface of the piezoelectric element 32; in this case, the end tube 2 is connected to the sound-absorbing substrate 33.

[37] Как совпадающий слой 31, так и звукопоглощающая подложка 33 могут быть закреплены на пьезоэлектрическом элементе 32 путем склеивания, которое в данном варианте осуществления специально не ограничивается.[37] Both the matching layer 31 and the sound-absorbing substrate 33 can be fixed to the piezoelectric element 32 by bonding, which is not particularly limited in this embodiment.

[38] Поскольку совпадающий слой 31 в процессе эксплуатации может отвалиться и повредиться, то корпус 1 изготавливается из титанового сплава, что позволяет избежать деформации и отслоения совпадающего слоя 31 в условиях высокого давления и тем самым увеличить срок службы ультразвукового преобразователя.[38] Since the matching layer 31 may fall off and become damaged during operation, the body 1 is made of titanium alloy, which avoids deformation and peeling of the matching layer 31 under high pressure conditions and thereby increases the service life of the ultrasonic transducer.

[39] В варианте осуществления дополнительно включены положительный вывод 4 и отрицательный вывод 5. Один конец положительного вывода 4 и один конец отрицательного вывода 5 соответственно соединены с пьезоэлектрическим элементом 32.[39] In an embodiment, a positive terminal 4 and a negative terminal 5 are further included. One end of the positive terminal 4 and one end of the negative terminal 5 are respectively connected to the piezoelectric element 32.

[40] На звукопоглощающей подложке 33 размещено отверстие 331 для прохода провода вдоль осевого направления звукопоглощающей подложки 33. Другой конец положительного вывода 4 и другой конец отрицательного вывода 5 проходят через отверстие 331 для прохода провода и выходят из центрального сквозного отверстия концевой трубки 2.[40] On the sound-absorbing substrate 33, a wire passage hole 331 is provided along the axial direction of the sound-absorbing substrate 33. The other end of the positive terminal 4 and the other end of the negative terminal 5 pass through the wire passage hole 331 and exit from the central through hole of the end tube 2.

[41] Положительный вывод 4 и отрицательный вывод 5 используются для передачи электрических сигналов.[41] Positive pin 4 and negative pin 5 are used to transmit electrical signals.

[42] В некоторых вариантах реализации для пьезоэлектрической керамики может быть использован двусторонний электрод или электрод с обмоткой, что в настоящем документе не ограничивается вариантом осуществления.[42] In some embodiments, a double-sided electrode or a coiled electrode may be used for the piezoelectric ceramic, which is not limited to the embodiment herein.

[43] Если используется двусторонний электрод, то положительный вывод 4 и отрицательный вывод 5 соответственно выводятся с двух концевых поверхностей пьезоэлектрической керамики, а если используется электрод с обмоткой, то и положительный вывод 4 и отрицательный вывод 5 могут быть выведены с задней поверхности пьезоэлектрической керамики (то есть с поверхности пьезоэлектрического элемента 32, рядом со звукопоглощающей подложкой 33), что сохраняет внутреннее пространство корпуса 1 преобразователя.[43] If a double-sided electrode is used, then the positive terminal 4 and negative terminal 5 are respectively output from the two end surfaces of the piezoelectric ceramic, and if a winding electrode is used, then both the positive terminal 4 and negative terminal 5 can be output from the rear surface of the piezoelectric ceramic ( that is, from the surface of the piezoelectric element 32, adjacent to the sound-absorbing substrate 33), which saves the internal space of the transducer housing 1.

[44] Количество отверстий 331 для прохода провода составляет по меньшей мере два, и по меньшей мере два отверстия для прохода провода 331 распределены с определенными промежутками вдоль радиального направления звукопоглощающей подложки 33. По меньшей мере два отверстия 331 для прохода провода включают первое отверстие 331 для прохода провода, через которое проходит положительный вывод 4, и второе отверстие 331 для прохода провода, через которое проходит отрицательный провод. Обеспечение по крайней мере двух отверстий 331 для прохода провода способствует экономии внутреннего пространства преобразователя и улучшает соотношение сигнала/шума преобразователя.[44] The number of wire passage holes 331 is at least two, and the at least two wire passage holes 331 are distributed at intervals along the radial direction of the sound-absorbing substrate 33. The at least two wire passage holes 331 include a first wire passage hole 331. a wire passage through which the positive terminal 4 passes, and a second wire passage hole 331 through which the negative wire passes. Providing at least two wire passage holes 331 helps to save internal space of the converter and improves the signal-to-noise ratio of the converter.

[45] В некоторых вариантах осуществления отверстие 331 для прохода провода также может быть предусмотрено на боковой стенке звукопоглощающей подложки 33, а отверстие 331 для прохода провода проходит через оба конца поверхностей звукопоглощающей подложки 33 таким образом, что положительный вывод 4 и отрицательный вывод 5 могут выходить из боковой стенки звукопоглощающей подложки 33.[45] In some embodiments, a wire passage hole 331 may also be provided on a side wall of the sound-absorbing substrate 33, and a wire passage hole 331 extends through both ends of the surfaces of the sound-absorbing substrate 33 such that the positive terminal 4 and the negative terminal 5 can exit from the side wall of the sound-absorbing substrate 33.

[46] В варианте осуществления может быть дополнительно включен соединительный узел. Для соединительного узла используется металлический материал. Соединительный узел предусмотрен между концевой трубкой и звукопоглощающей подложкой и включает стержневидный основной компонент 61 и упругий элемент 62.[46] In an embodiment, a connecting node may be further included. Metal material is used for the connecting node. The connecting assembly is provided between the end tube and the sound-absorbing substrate and includes a rod-shaped main component 61 and an elastic member 62.

[47] Упругий элемент 62 насажен на стержневидный основной компонент 61. Один конец стержневидного основного компонента 61 обеспечен стопором 611 для ограничения положения упругого элемента 62. Один конец упругого элемента 62 упирается в стопор 611, а другой конец упругого элемента 62 упирается в концевую поверхность концевой трубки.[47] The elastic member 62 is mounted on the rod-shaped main component 61. One end of the rod-shaped main component 61 is provided with a stopper 611 to limit the position of the elastic member 62. One end of the elastic member 62 abuts the stopper 611, and the other end of the elastic member 62 abuts the end surface of the end tubes.

[48] Стержневидный основной компонент 61 и стопор 611 соответственно обеспечены центральным сквозным отверстием, которое сообщается с центральным сквозным отверстием концевой трубки 2. Положительный вывод 4 и отрицательный вывод 5 проходят через центральное сквозное отверстие стержневидного основного компонента 61 и центральное сквозное отверстие стопора 611 и выходят из центрально сквозного отверстия концевой трубки 2.[48] The rod-shaped main component 61 and the stopper 611 are respectively provided with a central through hole, which communicates with the central through hole of the end tube 2. The positive terminal 4 and the negative terminal 5 pass through the central through hole of the rod-shaped main component 61 and the central through hole of the stopper 611 and exit from the central through hole of the end tube 2.

[49] Стопор 611 на стержневидном основном компоненте 61 соединен со звукопоглощающей подложкой 33, а конец стержневидного основного компонента 61, удаленный от стопора 611, соединен с концевой трубкой 2.[49] The stopper 611 on the rod-shaped main component 61 is connected to the sound-absorbing substrate 33, and the end of the rod-shaped main component 61 remote from the stopper 611 is connected to the end tube 2.

[50] Для облегчения сборки и разборки концевой трубки 2 и стержневидного основного компонента 61 внутренняя резьба предусмотрена на внутренней стенке концевой трубки 2, а внешняя резьба предусмотрена на внешней стенке стержневидного основного компонента 61. Стержневидный основной компонент 61 соединен с помощью резьбового соединения с концевой трубкой 2.[50] To facilitate assembly and disassembly of the end tube 2 and the rod-shaped main component 61, an internal thread is provided on the inner wall of the end tube 2, and an external thread is provided on the outer wall of the rod-shaped main component 61. The rod-shaped main component 61 is threadedly connected to the end tube 2.

[51] Направление вращения резьбы между стержневидным основным компонентом 61 и концевой трубкой 2 противоположно направлению вращения резьбы между концевой трубкой 2 и корпусом 1, чтобы предотвратить отделение концевой трубки 2 от центрального компонента преобразователя при разборке.[51] The rotation direction of the thread between the rod-shaped main component 61 and the end tube 2 is opposite to the rotation direction of the thread between the end tube 2 and the body 1 to prevent the end tube 2 from being separated from the central component of the converter during disassembly.

[52] В этом варианте осуществления упругий элемент 62 может быть пружиной, и наружный диаметр пружины меньше наружного диаметра концевой трубки. Обеспечение пружины, которая используется для контроля усилия крепления при установке, имеет определенный буферный эффект при установке центрального компонента преобразователя, а также исключает фрагментацию пьезоэлектрической керамики в результате жесткого контакта при расположении.[52] In this embodiment, the elastic member 62 may be a spring, and the outer diameter of the spring is smaller than the outer diameter of the end tube. Providing a spring, which is used to control the mounting force during installation, has a certain buffering effect when installing the central component of the transducer, and also prevents fragmentation of the piezoelectric ceramic as a result of hard contact during positioning.

[53] В одном варианте осуществления соединительный узел дополнительно включает соединительную пластину 63. В качестве соединительной пластины 63 используется пластиковый изоляционный материал. Один конец соединительной пластины 63 соединен со звукопоглощающей подложкой 33, а другой конец соединительной пластины 63 соединен со стопором 611 на стержневидном основном компоненте 61. Соединительная пластина обеспечена центральным сквозным отверстием, которое сообщается с центральным сквозным отверстием стержневидного основного компонента, центральным сквозным отверстием стопора и центральным сквозным отверстием концевой трубки. Соединительная пластина 63 и звукопоглощающая подложка 33 могут быть склеены, но не ограничиваются склеиванием, которое в данном документе не ограничено вариантом осуществления.[53] In one embodiment, the connection assembly further includes a connection plate 63. A plastic insulating material is used as the connection plate 63. One end of the connecting plate 63 is connected to the sound-absorbing substrate 33, and the other end of the connecting plate 63 is connected to the stopper 611 on the rod-shaped main component 61. The connecting plate is provided with a central through hole, which communicates with the central through hole of the rod-shaped main component, the central through hole of the stopper, and the central through hole of the end tube. The connection plate 63 and the sound-absorbing substrate 33 may be glued, but not limited to bonding, which is not limited to the embodiment herein.

[54] По центру соединительной пластины 63 предусмотрен выступ 631. Внешняя резьба предусмотрена на внешней стенке выступа 631, а внутренняя резьба предусмотрена на стенке отверстия центрального сквозного отверстия стопора 611, и выступ 631 соединен с помощью резьбового соединения со стопором 611.[54] A protrusion 631 is provided at the center of the connecting plate 63. An external thread is provided on the outer wall of the protrusion 631, and an internal thread is provided on the hole wall of the central through hole of the stopper 611, and the protrusion 631 is threadedly connected to the stopper 611.

[55] Направление вращения резьбы между выступом 631 и стопором 611 является таким же, как и направление вращения резьбы между стержневидным основным компонентом 61 и концевой трубкой 2.[55] The rotation direction of the thread between the projection 631 and the stopper 611 is the same as the rotation direction of the thread between the rod-shaped main component 61 and the end tube 2.

[56] С помощью предусмотренной соединительной пластины 63, когда центральный компонент преобразователя нуждается в замене, стержневидный основной компонент 61 может быть восстановлен для повторного использования после извлечения без повреждения стержневидного основного компонента 61, и только соединительная пластина 63 нуждается в замене, что позволяет экономить средства и удобно для обслуживания.[56] With the provided connecting plate 63, when the central component of the converter needs to be replaced, the rod-shaped main component 61 can be restored for reuse after removal without damaging the rod-shaped main component 61, and only the connecting plate 63 needs to be replaced, thereby saving costs and convenient for maintenance.

[57] Для того чтобы сделать поверхность сцепления между соединительной пластиной 63 и звукопоглощающей подложкой 33 более ровной, канавка 632 для прохода провода предусмотрена на концевой поверхности соединительной пластины 63, рядом со звукопоглощающей подложкой 33. Канавка 632 для прохода провода используется для размещения положительного вывода 4 и отрицательного вывода 5, выходящего из звукопоглощающей подложки 33.[57] In order to make the adhesive surface between the connecting plate 63 and the sound-absorbing substrate 33 smoother, a wire passage groove 632 is provided on the end surface of the connecting plate 63 adjacent to the sound-absorbing substrate 33. The wire passage groove 632 is used to accommodate the positive terminal 4 and a negative terminal 5 extending from the sound-absorbing substrate 33.

[58] В варианте осуществления по меньшей мере две канавки 11 для уплотнительных колец предусмотрены на внешней стенке корпуса 1. В процессе производства и использования соединительные детали могут быть гибко изготовлены в соответствии с размерами и габаритами различных центральных компонентов газового счетчика для осуществления установки и использования без необходимости изменения и обработки размера корпуса 1 преобразователя.[58] In an embodiment, at least two O-ring grooves 11 are provided on the outer wall of the housing 1. During production and use, the connecting parts can be flexibly manufactured according to the sizes and dimensions of various gas meter central components to realize installation and use without the need to change and process the size of the housing 1 of the converter.

[59] Ультразвуковой преобразователь, представленный в варианте осуществления настоящей заявки, может быть разобран под давлением при выходе из строя центрального компонента преобразователя, и в то же время, центральный компонент преобразователя может быть извлечен для замены без разборки корпуса, снижая эксплуатационные расходы и защищая при этом экономические интересы пользователей.[59] The ultrasonic transducer provided in the embodiment of the present application can be disassembled under pressure when the central component of the transducer fails, and at the same time, the central component of the transducer can be removed for replacement without disassembling the housing, reducing operating costs and protecting This is the economic interests of users.

[60] Следует отметить, что решения, описанные в различных вариантах осуществления в данном документе, рассматривают различные аспекты, однако между различными вариантами осуществления существует определенная взаимосвязь. Для понимания решений настоящей заявки между различными вариантами осуществления могут делаться ссылки друг на друга. Более того, относительные термины, такие как первый, второй и т.д., используются только для того, чтобы отличить один объект или операцию от другого объекта или операции, не требуя и не подразумевая фактической связи или последовательности, существующей между объектами или операциями. Кроме того, термины «содержать», «включать» или любые другие их варианты предназначены для охвата неисключительного включения, так что процесс, способ, изделие или устройство, включающие набор элементов, включают не только эти элементы, но и другие элементы, явно не перечисленные, или также включают элементы, присущие такому процессу, способу, изделию или устройству. В случае отсутствия дополнительных ограничений элемент, определяемый фразой «включающий», не исключает наличия дополнительных идентичных элементов в процессе, способе, изделии или устройстве, включающих этот элемент.[60] It should be noted that the solutions described in the various embodiments herein address different aspects, however, certain relationships exist between the various embodiments. To understand the solutions of the present application, references may be made between the various embodiments to each other. Moreover, relative terms such as first, second, etc. are used only to distinguish one object or operation from another object or operation, without requiring or implying an actual relationship or sequence existing between the objects or operations. In addition, the terms “comprise,” “include,” or any other variation thereof are intended to cover non-exclusive inclusion such that a process, method, article, or device comprising a set of elements includes not only those elements but also other elements not expressly listed , or also include elements inherent in such a process, method, article or device. Unless further limited, an element defined by the phrase “comprising” does not preclude the presence of additional identical elements in a process, method, article or device incorporating that element.

[61] Приведенное выше описание является лишь иллюстрацией конкретного варианта осуществления настоящей заявки, но объем защиты настоящей заявки этим не ограничивается. Изменения или замены, которые могут быть легко предложены любыми специалистами в данной области техники в рамках технического объема, раскрытого в настоящей заявке, должны быть охвачены объемом защиты настоящей заявки. Следовательно, объем защиты настоящей заявки должен соответствовать объему защиты формулы изобретения.[61] The above description is merely an illustration of a specific embodiment of the present application, but the scope of protection of the present application is not limited thereto. Changes or substitutions that may be readily suggested by those skilled in the art within the technical scope disclosed in this application are intended to be within the scope of this application. Therefore, the scope of protection of the present application should correspond to the scope of protection of the claims.

Claims

1. Ultrasonic transducer containing:

a housing, a transducer core, and an end tube;

wherein one end of the housing is provided with an opening and the other end of the housing is closed, the central component of the converter is provided in the housing and one end of the central component of the converter is closely adjacent and connected to the closed end of the housing through a contact medium; And

an end tube is connected to an end of the central component of the converter, and the end tube is detachably connected to the body;

wherein the ultrasonic transducer additionally contains a connecting unit;

wherein a connecting assembly is provided between the end tube and the central component of the transducer and includes a rod-shaped main component and an elastic element;

wherein the elastic element is mounted on the rod-shaped main component, one end of the rod-shaped main component is provided with a stopper, one end of the elastic element abuts the stopper, and the other end of the elastic element abuts the end surface of the end tube; And

wherein the rod-shaped main component and the stopper are respectively provided with a central through hole that communicates with the central through hole of the end tube, the stopper on the rod-shaped main component is connected to the central component of the converter, and the end of the rod-shaped main component remote from the stopper is connected to the end tube.

2. An ultrasonic transducer according to claim 1, characterized in that an internal thread is provided on the inner wall of the housing, next to the hole, and an external thread corresponding to the internal thread is provided on the outer wall of the end tube, while the housing and the end tube are removably connected through internal thread and external thread.

3. The ultrasonic transducer according to claim 2, characterized in that the central component of the transducer contains a matching layer, a piezoelectric element and a sound-absorbing substrate;

wherein the piezoelectric element is cylindrical, a matching layer is provided at one end of the surface of the piezoelectric element, and a sound-absorbing substrate is provided at the other end of the surface of the piezoelectric element; And

the end tube is connected to the sound-absorbing substrate.

4. The ultrasonic transducer according to claim 3, characterized in that it further comprises a positive terminal and a negative terminal, wherein one end of the positive terminal and one end of the negative terminal are respectively connected to the piezoelectric element, and

the sound-absorbing substrate is provided with a wire passage hole along an axial direction of the sound-absorbing substrate, and the other end of the positive terminal and the other end of the negative terminal pass through the wire passage hole and exit from the central through hole of the end tube.

5. The ultrasonic transducer according to claim 4, characterized in that the number of holes for the passage of the wire is at least two and at least two holes for the passage of the wire are distributed at certain intervals along the radial direction of the sound-absorbing substrate.

6. The ultrasonic transducer according to claim 3, characterized in that the stopper on the rod-shaped main component is connected to the sound-absorbing substrate and the end of the rod-shaped main component remote from the stopper is connected to the end tube.

7. The ultrasonic transducer according to claim 6, characterized in that an internal thread is provided on the inner wall of the end tube, an external thread is provided on the outer wall of the rod-shaped main component, and the rod-shaped main component is threadedly connected to the end tube; And

wherein the direction of rotation of the thread between the rod-shaped main component and the end tube is opposite to the direction of rotation of the thread between the end tube and the body.

8. The ultrasonic transducer according to claim 6, wherein the connecting assembly further comprises a connecting plate, one end of the connecting plate is connected to the sound-absorbing substrate, and the other end of the connecting plate is connected to a stopper on the rod-shaped main component; and the connecting plate is provided with a central through hole that communicates with the central through hole of the rod-shaped main component, the central through hole of the stopper and the central through hole of the end tube;

wherein a protrusion is provided at the center of the connecting plate, an external thread is provided on the outer wall of the protrusion, and an internal thread is provided on the wall of the hole of the central through hole of the stopper, and the protrusion is connected by a threaded connection to the stopper; And

wherein the direction of rotation of the thread between the protrusion and the stopper is the same as the direction of rotation of the thread between the rod-shaped main component and the end tube.

9. The ultrasonic transducer according to claim 8, characterized in that a groove for passing the wire is provided on the end surface of the connecting plate, adjacent to the sound-absorbing substrate.

10. Ultrasonic transducer according to claim 1, characterized in that at least two grooves for sealing rings are provided on the outer wall of the housing.