一種光纖渦輪流量計探頭的密封結構的製作方法
2023-04-29 16:01:46
一種光纖渦輪流量計探頭的密封結構的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種光纖渦輪流量計探頭的密封結構，採用階梯式密封結構,光纖探頭為多模玻璃光纖，外側有探頭護套,光纖探頭凸臺的前段為螺紋段,探頭端部中間有凸出的小圓柱段；管壁金屬外殼上有垂直於管壁軸線的管壁階梯孔,管壁階梯孔有內螺紋,管壁階梯孔底部中間有圓孔。密封墊圈位於光纖探頭凸出的圓柱段根部,光纖探頭垂直於管壁軸線方向與管壁階梯孔固定配合，實現高壓環境的液體流量準確測量。密封結構減小了由管壁打孔對液體流動狀態造成的影響；光纖探頭採用螺紋安裝，既有密封效果又易於安裝和拆卸；本實用新型的密封墊圈為圓圈形結構,能被壓緊並產生良好的抗壓效果，配合螺紋可保證在高壓液體的流量測量中不漏液。
【專利說明】一種光纖渦輪流量計探頭的密封結構
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及液體流量測量中的密封【技術領域】，具體地說，涉及一種光纖渦輪流量計探頭的密封結構。
【背景技術】
[0002]在工業生產的諸多領域中，密封結構件對機器設備的密封起著至關重要的作用。密封結構失效會引起工作介質的洩漏，也會造成資源浪費或環境汙染。密封結構失效以至引起高壓液體的流量測量中的誤差，至使測量精度受到影響。
[0003]隨著工業生產中的工藝向高溫、高壓、高速的方向發展，機器設備對密封件的密封性能要求也越來越高。由於成型填料密封件具有結構簡單、密封性能好、品種規格多、工作範圍廣的特點，因此被廣泛應用於各種類產品中。目前常用的密封件有O型密封圈、矩形密封圈、V型、U型、L型、J型、Y型密封圈系列產品。
[0004]在工業生產中，很多設備系統都需要對液體的流量進行檢測。被測液體溫度由低溫到高溫，壓力由低壓到高壓甚至超高壓，檢測環境的複雜性對流量計和密封結構件提出了更高的要求。在專利200720017049.3中公開了一種插入式光纖渦輪流量計，該光纖渦輪流量計包括光纖傳感器、安裝架、導流管、渦輪體、渦輪軸架及軸套，其中除了光纖傳感器部分，沒有對光纖探頭的結構進行具體設計，也沒有考慮到探頭安裝的密封問題，這種不足會導致液體發生滲漏而造成測量不準確，而且還會汙染測量環境。
實用新型內容
[0005]為了避面現有技術存在的不足，本實用新型提出一種光纖渦輪流量計探頭的密封結構。
[0006]本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是:採用階梯式密封結構，光纖探頭為多模玻璃光纖，外側有探頭護套，光纖探頭凸臺的前段為螺紋段，光纖探頭端部中間有凸出的小圓柱段，螺紋段端部有導角，管壁金屬外殼上有垂直於管壁軸線的管壁階梯孔，管壁階梯孔上有內螺紋，管壁階梯孔底部中間有長度為3mm的圓孔，所述密封墊圈為圓圈形結構，密封墊圈位於光纖探頭凸出的小圓柱段根部，光纖探頭垂直於管壁軸線方向與管壁階梯孔固定配合。
[0007]所述密封墊圈材料為丁腈橡膠。
[0008]所述探頭護套材料為鋁合金。
[0009]有益效果
[0010]本實用新型提出的一種光纖渦輪流量計探頭的密封結構，在光纖探頭與管壁金屬外殼連接處採用階梯式密封結構；光纖探頭凸臺的前段為螺紋段，光纖探頭端部中間有凸出的小圓柱段，螺紋段端部有導角；管壁金屬外殼上有管壁階梯孔，管壁階梯孔上有內螺紋，管壁階梯孔底部中間有3_長圓孔。密封墊圈為圓圈形結構，密封墊圈固定在光纖探頭凸出的小圓柱段根部，光纖探頭垂直於管壁軸線方向與螺紋孔固定配合，實現高壓環境的液體流量準確測量。本實用新型光纖渦輪流量計探頭的密封結構與現有技術相比具有以下優點:
[0011]本實用新型採用前細後粗的階梯型密封結構，減小了由管壁打孔對液體流動狀態造成的影響；本實用新型的探頭護套前段採用了小圓柱的形狀，由於小圓柱段較小，避免了車螺紋可能造成的光纖損壞；本實用新型的探頭護套後段採用螺紋結構安裝，既有密封效果又易於安裝、方便拆卸；本實用新型探頭的階梯部位採用密封墊圈結構，密封墊圈既能被壓緊又能產生良好的抗壓效果，配合螺紋連接可保證在高壓液體的流量測量中不漏液。
[0012]本實用新型光纖渦輪流量計探頭的密封結構，結構形式簡單、密封性能可靠；而且採用雙圈同軸式光纖作為渦輪流量計拾取流量信號的關鍵部件，應用在高溫高壓的液體流量測量中，提高了測量精度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]下面結合附圖和實施方式對本實用新型一種光纖渦輪流量計探頭的密封結構作進一步詳細說明。
[0014]圖1為光纖渦輪流量計探頭與管道壁安裝位置示意圖。
[0015]圖2為光纖渦輪流量計探頭結構示意圖。
[0016]圖3為本實用新型密封結構示意圖。
[0017]圖中:
[0018]1.管壁金屬外殼2.渦輪3.導流架4.探頭護套5.光纖束6.發射光纖束7.內圈接收光纖束8.外圈接收光纖束9.管壁階梯孔10.光纖探頭11.密封墊圈
【具體實施方式】
[0019]本實施例是一種光纖渦輪流量計探頭的密封結構。
[0020]參閱圖1、圖2、圖3，本實施例光纖渦輪流量計探頭的密封結構，包括管壁金屬外殼1、渦輪2、導流架3、探頭護套4、光纖束5、發射光纖束6、內圈接收光纖束7、外圈接收光纖束8、管壁階梯孔9、光纖探頭10、密封墊圈11 ;光纖探頭與管壁金屬外殼連接處採用階梯式密封結構。光纖探頭10採用多模玻璃光纖，光纖探頭10外側有探頭護套4，探頭護套材料為鋁合金。光纖探頭10凸臺的前段為螺紋段，光纖探頭10端部中間有凸出的小圓柱段，螺紋段端部有導角。管壁金屬外殼I上有垂直於管壁軸線的管壁階梯孔9，管壁階梯孔9上有內螺紋，管壁階梯孔9底部中間有長度為3mm的圓孔。密封墊圈11為圓圈形結構，密封墊圈11固定在光纖探頭10凸出的小圓柱段根部，光纖探頭10垂直於管壁軸線方向與管壁階梯孔9固定配合。
[0021]本實施例管壁金屬外殼壁厚為16mm，管壁階梯孔9內螺紋直徑為10mm，管壁階梯孔9底部中間圓孔直徑為3.2mm,管壁階梯孔9與光纖探頭10的尺寸相匹配。密封墊圈11材料為丁腈橡膠，密封墊圈11的內圈直徑為3_，安裝在光纖探頭10凸出的小圓柱段根部，光纖探頭10與管壁階梯孔9通過螺紋配合安裝後，將密封墊圈11壓緊並一次成型。管壁金屬外殼I是為保證較高溫度壓力下的測量環境要求，以及封裝殼體的強度和剛度要求。渦輪2和導流架3採用剛度強，密度小的合金材料製成，渦輪2和導流架3在安裝同一軸線上，以保證光反射面為平面反射。
[0022]本實例中光纖渦輪流量計探頭為雙圈同軸光強反射式光纖探頭；光強光纖垂直照射在渦輪表面，並由兩組接收光纖束分別接收反射光強；接收光纖所接收的光通過光纖傳遞至高精度光電轉換器進行處理。光纖束5傳輸部分由發射光纖束6和內圈接收光纖束7、外圈接收光纖束8組成，其中，發射光纖束6和雷射源相連接，內圈接收光纖束7和外圈接收光纖束8分別連接光電轉換器。採用接收光強比值法，可消除對光源功率波動和反射面反射率變化的敏感性因素對測量的影響。
[0023]本實用新型的測量原理:
[0024]隨著渦輪的轉動，光纖渦輪流量計探頭可檢測到渦輪葉片不同位置的反射信號，經光電轉換、放大濾波得到流量的脈衝信號。流量的大小如式(I)所示:
[0025]Q = f/K (I)
[0026]其中，f為光纖輸出的流量脈衝信號(Ι/s),
[0027]K為儀表係數(1/L)，
[0028]Q 為流量(L/s)。
【權利要求】
1.一種光纖渦輪流量計探頭的密封結構，其特徵在於:採用階梯式密封結構，光纖探頭為多模玻璃光纖，外側有探頭護套，光纖探頭凸臺的前段為螺紋段，光纖探頭端部中間有凸出的小圓柱段，螺紋段端部有導角，管壁金屬外殼上有垂直於管壁軸線的管壁階梯孔，管壁階梯孔上有內螺紋，管壁階梯孔底部中間有長度為3mm的圓孔，所述密封墊圈為圓圈形結構，密封墊圈位於光纖探頭凸出的圓柱段根部，光纖探頭垂直於管壁軸線方向與管壁階梯孔固定配合。
2.根據權利要求1所述的光纖渦輪流量計探頭的密封結構，其特徵在於:所述密封墊圈材料為丁腈橡膠。
3.根據權利要求1所述的光纖渦輪流量計探頭的密封結構，其特徵在於:所述探頭護套材料為鋁合金。
【文檔編號】G01F1/28GK204085579SQ201420465447
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年8月18日 優先權日:2014年8月18日
【發明者】郭迎清, 薛海東, 杜玉環, 賀琛, 張小棟 申請人:西北工業大學