一種超聲波流量計的插入式換能器的製作方法

2023-05-26 19:12:01 3

專利名稱：一種超聲波流量計的插入式換能器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種液體流量測量設備，特別是一種超聲波流量計的換能器。
在工業生產中，經常需要測量液體的流量。常用的超聲波流量計具有不需切開管道、不需停產安裝設備、測試方便、快速等優點。特別是近年來發展的插入式流量計利用球閥進行插入、取出轉換，不但可以在不停產情況下進行安裝、維修，而且工作穩定，測量信號強度和靈敏度都有很大提高，是比較理想的一種測量流量的設備。但是，這種插入式流量計在使用過程中也暴露出一定的缺點，其中最主要的是插入探頭杆的反衝。在工業生產的液體輸送管道中一般都存在著較大壓力，探頭杆在插入過程中或在維修更換時，甚至會在使用過程中鎖緊螺母鎖緊不牢時，由於受到管內液體的巨大壓力而向外衝去，給操作人員造成傷害或影響生產。因此，如何防止探頭杆反衝，已成為人們急需解決的問題。其次，現有插入式換能器多採用旋轉螺紋的方式插入探頭杆，費時、費力，工作效率低。
本實用新型目的是提供一種能防止探頭杆受壓反衝，並能快速省力地插入探頭杆的超聲波流量計的換能器，克服上述現有技術中的缺點。
本實用新型的目的是通過如下技術方案實現的超聲波流量計的插入式換能器組成中包括探頭杆、球閥、O型密封圈、信號電纜、出線嘴螺母、鎖緊螺母、鎖緊卡箍、卡箍連接盤、管道連接盤，其中管道連接盤、球閥、卡箍連接盤、鎖緊卡箍、鎖緊螺母依次連接在一起，探頭杆從它們的內孔中穿過，其特別改進之處是所述探頭桿頭部設有凸臺，其外徑大於探頭杆杆體的外徑；所述管道連接盤的內孔徑、球閥內孔徑及卡箍連接盤內孔下半部的直徑均大於探頭桿頭部外徑；所述卡箍連接盤內孔上半部的直徑及鎖緊卡箍上部的內孔徑均小於探頭桿頭部外徑而與探頭杆體外徑相配合。
上述插入式換能器，所述卡箍連接盤的外壁中部設有圓周方向的凹槽，卡箍連接盤的外壁上部為圓柱體，在該圓柱體外壁上，沿軸向設有凹槽；也可以沿平行於圓柱軸線方向在該圓柱體上切出平面，該平面到圓心的距離等於或略大於卡箍連接盤外壁中部凹槽的底半徑。在圓柱體體壁上，還開有垂直於圓心的螺孔；所述鎖緊卡箍的下半部為空心圓柱體，其內徑與所述卡箍連接盤上部圓柱體的外徑相匹配，在該內孔的下邊緣設有銷釘，該銷釘的直徑與上述卡箍連接盤上的凹槽寬度相匹配，其高度與上述凹槽的深度或切去部分的弦高匹配。在鎖緊卡箍下半部的圓柱體外壁上還開有孔，其位置與卡箍連接盤連接後卡箍連接盤上部圓柱體體壁上的螺孔相對應。
上述插入式換能器，所述鎖緊卡箍的上半部設有鎖緊螺紋，靠近開口處呈錐型，並沿縱向在錐面上開有若干道緊固槽。所述鎖緊螺母內孔的一端有內螺紋與上述鎖緊卡箍的上部鎖緊螺紋相配合，內孔的另一端為錐孔，其錐度與上述鎖緊卡箍的鎖緊螺紋的錐口相同。
本實用新型的探頭桿頭部直徑大於杆體直徑，呈凸臺結構，而卡箍連接盤內孔徑和鎖緊卡箍的內也徑小於探頭桿頭部直徑，因此當探頭杆受到壓力向外反衝時，探頭桿頭部就會被擋在卡箍連接盤的內孔中而不會向外射出，避免了事故的發生。卡箍連接盤與鎖緊卡箍採用凹槽與銷釘配合也使探頭杆插入時變得快速、省力。
下面將結合附圖對本實用新型進行詳述。


圖1是本實用新型的整體結構示意圖；圖2是本實用新型卡箍連接盤的主視圖；圖3是本實用新型卡箍連接盤的右視圖；圖4是本實用新型鎖緊卡箍的主視圖；圖5是本實用新型鎖緊卡箍的左視圖；圖6是本實用新型鎖緊卡箍的右視圖。
參見圖1，本實用新型結構中包括探頭杆1、球閥2、O型密封圈3、信號電纜5、鎖緊螺母7、鎖緊卡箍8、卡箍連接盤10、管道連接盤11、陶瓷晶體片12等部件，其工作原理與結構與現有插入式換能器基本相同，所不同的是本實用新型為了防止探頭杆向後反衝，在探頭杆的結構和探頭杆通過的內孔結構上作了改進，並為了快速、省力地插入探頭杆，對鎖緊卡箍和卡箍連接盤的結構也做了改進。
首先，圖1中顯示探頭杆1的頭部設有一圓臺18，它的直徑大於探頭杆杆體直徑，在探頭桿頭部與杆體連接處為直角臺階，在由管道連接盤11、球閥2、卡箍連接盤10、鎖緊卡箍8組成的插入通道中，管道連接盤11與球閥2內孔的直徑均大於探頭桿頭部的直徑，可使其通過，而鎖緊卡箍上半部的直徑與探頭杆桿身相配合。在卡箍連接盤10的下半部分，即與球閥2相連一端的內孔直徑大於探頭桿頭部的直徑，而卡箍連接盤的上半部，即與鎖緊卡箍相匹配一端的內孔徑與探頭杆桿身相配合，因此，卡箍連接盤的內孔呈階梯狀。這樣，探頭杆1向外運動時，由於其頭部直徑較大，故只能通過管道連接盤11和球閥2的內孔，至卡箍連接盤10的下半部時就會被卡住，不能再向外運動，這就防止了因管道內壓力過大造成的探頭杆向外反衝的現象。
其次，從圖2、圖3可見，卡箍連接盤10除上述內孔結構為階梯狀外，其外壁結構也作了較大改進外壁的下部為外螺紋，與球閥2的內螺紋相配合，中部設有一圓周凹槽13，上部為扁圓柱體14。為方便加工及使用，在該圓柱體的圓周相對兩側切削出相互平行且垂直於上、下底面的兩個平面15，它們至圓心的距離與外壁中部圓周凹槽13的底半徑相等。在兩切削平面之間的圓柱體體壁上，還設有垂直於圓心的螺孔16。
圖4、5、6反映了鎖緊卡箍8的結構。鎖緊卡箍8的內孔也是呈階梯狀的，其下部內孔直徑較大，與卡箍連接盤10的上部扁柱體14的外徑相匹配。靠近內孔下邊緣處設有圓柱銷9，該圓柱銷9的直徑與卡箍連接盤凹槽13的寬度匹配，高度與凹槽13的深度相匹配。鎖緊卡箍8上部的內孔直徑與探頭杆相配合，下部圓柱體外壁上開有孔17，其位置與卡箍連接盤上部側壁上的螺孔16相對應。鎖緊卡箍上部是鎖緊螺紋，它與鎖緊螺母7相配合，在銷緊螺紋靠近開口處呈錐型，並沿著錐面豎直方向開有若開道緊固槽19。鎖緊螺母7內孔的一端是內螺紋，與鎖緊卡箍8的鎖緊螺紋相配合，另一端為錐孔，其錐度與鎖緊卡箍上部的錐口相同。錐孔的長度大於鎖緊卡箍上的錐口。
在插入探頭杆時，探頭的位置應在卡箍連接盤10的下部內孔臺階處，此時球閥2處於打開位置，探頭受壓力而到達最遠端位置，操作者將鎖緊卡箍8放置在探頭杆插入後的相應位置上，用鎖緊螺母7將鎖緊卡箍與探頭杆鎖緊，然後用專用的夾持手柄夾住鎖緊卡箍，就可向下插入探頭杆了，插入時將鎖緊卡箍下部內孔壁上的圓柱銷9對準卡箍連接盤10上部扁圓柱體14的切削平面15，圓柱銷9即可通過。將鎖緊卡箍推到底後，鎖緊卡箍的下沿頂住卡箍連接盤的下部圓柱體的上沿，圓柱銷9應正好位於卡箍連接盤的凹槽內，操作者將夾持手柄轉動，圓柱銷9就進入凹槽的沒有平面缺口部分，鎖緊卡箍就與卡箍連接盤連在一起，不會向後退出，然後轉動調節鎖緊卡箍的位置，使卡箍連接盤10上的螺孔16對準鎖緊卡箍8的孔17，用螺栓4將其固定，鎖緊卡箍就不再轉動，圓柱銷9也不會脫出了。這樣，在插入過程中，操作者不用助手，一推一轉就可將探頭杆插入，然後可從容緊固，比之原來的插入方法省力、快速。本實用新型中O型密封圈3、信號電纜5、出線嘴螺母6、陶瓷晶體片12的結構、所起的作用及使用方法與公知的插入式換能器相同。
權利要求1.一種超聲波流量計的插入式換能器，它包括探頭杆[1]、球閥[2]、O型密封圈[3]、信號電纜[5]、出線嘴螺母[6]、鎖緊螺母[7]、鎖緊卡箍[8]、卡箍連接盤[10]、管道連接盤[11]，其中管道連接盤[11]、球閥[2]、卡箍連接盤[10]、鎖緊卡箍[8]、鎖緊螺母[7]依次連接，探頭杆[1]從其內孔中穿過，其特徵在於所述探頭桿頭部設有凸臺[18]，其外徑大於探頭杆杆體的外徑，所述管道連接盤[11]的內孔徑、球閥[2]的內孔徑及卡箍連接盤[10]內孔下半部的內孔徑均大於探頭桿頭部外徑；所述卡箍連接盤[10]內孔上半部的內孔徑、鎖緊卡箍上部的內孔徑均小於探頭桿頭部外徑而與探頭杆杆體外徑相配合。
2.根據權利要求1所述之超聲波流量計的插入式換能器，其特徵在於所述卡箍連接盤[10]的外壁中部設有圓周方向的凹槽[13]，卡箍連接盤[10]的外壁上部是圓柱體[14]，沿平行於圓柱軸線方向在圓柱體[14]上有切削平面[15]，平面[15]到圓心的距離等於或略大於卡箍連接盤外壁中部凹槽的底半徑，在圓柱體體壁上，還開有垂直於圓心的螺孔，所述鎖緊卡箍[8]的下半部為空心圓柱體，其內徑與所述卡箍連接盤[10]上部圓柱體的外徑相匹配，在該內孔的下邊緣設有銷釘[9]，銷釘[9]的直徑與卡箍連接盤[10]上的凹槽[13]寬度相匹配，其高度與凹槽[13]及切去部分的弦高匹配，在鎖緊卡箍[8]下半部的圓柱體外壁上還開有孔[17]，其位置與卡箍連接盤連接後卡箍連接盤上部圓柱體體壁上的螺孔[16]相對應。
3.根據權利要求1所述之超聲波流量計的插入式換能器，其特徵在於所述卡箍連接盤[10]的外壁中部設有圓周方向的凹槽[13]，卡箍連接盤[10]的外壁上部是圓柱體[14]，在該圓柱體外壁上，沿軸向設有凹槽，在圓柱體體壁上，還開有垂直於圓心的螺孔，所述鎖緊卡箍[8]的下半部為空心圓柱體，其內徑與所述卡箍連接盤[10]上部圓柱體的外徑相匹配，在該內孔的下邊緣設有銷釘[9]，銷釘[9]的直徑與卡箍連接盤[10]上的凹槽寬度相匹配，其高度與上述凹槽的深度相匹配，在鎖緊卡箍[8]下半部的圓柱體外壁上還開有孔，其位置與卡箍連接盤連接後卡箍連接盤上部圓柱體體壁上的螺孔[16]相對應。
4.根據權利要求2所述之超聲波流量計的插入式換能器，其特徵在於所述圓柱體[14]為扁圓柱狀，在圓柱體[14]的圓周相對兩側，有相互平行且垂直於上、下底面的兩個平面[15]，平面[15]到圓心的距離與外壁中部凹槽[13]的底半徑相等，所述螺孔[16]設在兩平面[15]之間的圓柱體壁上。
5.根據權利要求2、3或4所述之超聲波流量計的插入式換能器，其特徵在於所述鎖緊卡箍[8]的上半部設有鎖緊螺紋，靠近開口處呈錐型[20]，沿縱向在錐面上開有緊固槽[19]，所述鎖緊螺母[7]內孔的一端設有螺紋，另一端為錐孔，其錐度與鎖緊螺紋的錐口[20]相同。
專利摘要本實用新型公開了一種超聲波流量計的插入式換能器,探頭桿頭部的外徑大於探頭杆杆體的外徑,管道連接盤的內孔徑、球閥的內孔徑均大於探頭桿頭部的外徑。卡箍連接盤的內孔徑、鎖緊卡箍的內孔徑均小於探頭桿頭部的外徑而與探頭杆杆體外徑相配合,因此當探頭杆受到管內壓力向外反衝時,探頭桿頭部就會被擋在卡箍連接盤的內孔中而不會向外射出,避免了事故的發生。卡箍連接盤與鎖緊卡箍採用凹槽與銷釘配合也使探頭杆插入時變得快速、省力。
文檔編號G01F1/66GK2392170SQ9925129
公開日2000年8月16日 申請日期1999年10月25日 優先權日1999年10月25日
發明者張力新 申請人:張力新