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　　創意無極限，儀表大發明。今天為大家介紹一項國家發明授權專利——一種新型大口徑超聲波流量計換能器組件及大口徑超聲波流量計。該專利由青島海威茨儀表有限公司申請，并于2017年5月3日獲得授權公告。

　　內容說明

　　本發明屬于液體流體計量技術領域，具體涉及一種新型大口徑超聲波流量計換能器組件及大口徑超聲波流量計。

　　發明背景

　　超聲波流量計已經廣泛地應用到大口徑熱量表及大口徑水表等工業流量計量領域中。為了達到更為精準的流量計量，考慮流量計量的安全性和可靠性，大口徑超聲波流量計換能器的安裝結構在不斷發生變化。由先前一對換能器與流量計流體流動方向成一定角度的安裝方式轉變成垂直于流體流動方向的安裝方式。例如，授權公開號CN 204694317U公開的一種大口徑超聲波流量計換能器座，其換能器安裝座采用的垂直流體流動方向的設置。這種結構的變化，一方面是增大一對換能器間的連線與流體方向投影距離，提高了流量計精度及流量比；另一方面也改變過去一對換能器孔柱里只能安裝一對換能器的缺陷，可以在一對換能器孔柱里安裝數對換能器，形成雙通道(或多通道)結構。

　　然而，現有技術中，采用換能器安裝座垂直于流體流動方向設置的結構時存在著以下幾個技術難點：1 .換能器安裝座安裝在管段殼體兩端垂直開設的安裝孔中，目前，對于換能器安裝座在安裝孔中的旋轉自由度的限制采用的方案是在換能器安裝座上開設孔，通過螺釘穿過此孔與管段殼體螺紋連接。此種定位方式精度低，換能器座會產生微小的旋轉，直接影響一對換能器之間的信號的發送和接受，從而影響計量精度。所以如何定位換能器安裝座，防止其在安裝孔中旋轉，是一個難點課題。2 .對于換能器安裝座與安裝孔之間密封，目前采用的結構是換能器安裝座上設有凸沿，密封圈位于凸沿的下面，并且凸沿一圈有定位螺絲孔，螺釘穿過螺絲孔與安裝孔連接。為了達到有效的密封，那么凸沿蓋直徑必須加大，這就使得安裝孔直徑較大，這對于孔徑相對較小的流量計管體來說，它會影響到流量計法蘭螺栓安裝。因此，換能器安裝座只有設置于離法蘭較遠的位置，在一定長度的管段殼體上使得兩個換能器間的直射距離減小，影響流量計計量精度及量程比。如何優化換能器安裝座的密封結構，成為一個難點課題。

　　發明內容

　　針對現有技術中換能器安裝座定位精度低和換能器安裝座密封結構體積較大等問題，提供了一種大口徑超聲波流量計換能器固定柱。

　　一種新型大口徑超聲波流量計換能器組件，其特征在于：包括換能器和固定柱。固定柱中間部開設有至少一個第一安裝孔，換能器數量與第一安裝孔相同并一一設置于所述第一安裝孔中。所述固定柱上部開設有穿線孔，所述穿線孔與第一安裝孔連通。所述固定柱上具有第一圓柱體和第二圓柱體，所述第一圓柱體位于固定柱的上部，所述第二圓柱體位于固定柱的下部，所述第一圓柱體的下部具有第一定位平面，所述第一定位平面為沿平行于第一圓柱體軸線方向在第一圓柱體圓周上去除材料形成。

　　在上述技術方案基礎上，所述第一定位平面共四處，沿圓周均勻分布。相互平行的兩個第一定位面的垂直距離大于所述固定柱中間部的直徑。所述第二圓柱體與固定柱之間形成第一定位臺階面。還包括：固定件，所述第一安裝孔中形成有第一安裝面，所述換能器設置于第一安裝孔中一端與第一安裝面貼合，所述第一安裝面上開設有與穿線孔連通的通孔，所述固定件上開設有與換能器相適配的第二安裝孔，所述固定件與第一安裝孔螺紋連接。

　　在上述技術方案基礎上，所述換能器與第一安裝面之間設置有第一密封墊。一種大口徑超聲波流量計，其特征在于，包括上述新型換能器組件和管段殼體。所述新型換能器組件為兩個，所述管段殼體兩端各開設有第三安裝孔，兩個換能器組件分別設置于所述第三安裝孔中。所述第三安裝孔包括第一圓孔和第二圓孔，所述第一圓孔與第一圓柱體相適配，所述第一圓孔上具有與第一定位平面相適配的第二定位平面，所述第二定位平面為第一圓孔內壁沿徑向向內延伸形成，所述第二定位平面與第一定位平面數量相同且位置相應，所述第二定位平面與第一定位平面相貼合，第二圓孔與第二圓柱體配合，所述第二圓孔的頂部的第二定位臺階面與第一定位臺階面相貼合。

　　在上述技術方案基礎上，還包括第二密封圈、第三密封圈和彈性擋圈，所述第三安裝孔上部開設有第一槽體、第二槽體和第三槽體，所述第一槽體與彈性擋圈相適配，所述固定柱上部開設有與彈性擋圈相適配的第四槽體，所述彈性擋圈設置于第一槽體和第四槽體中，所述第二密封圈設置于第二槽體中，所述第三密封圈設置于第三槽體中。還包括塑料蓋，其設置于第三安裝孔中并位于固定柱上方，所述塑料蓋與第三安裝孔之間設置有第四密封圈，所述塑料蓋與固定柱螺紋連接，所述塑料蓋上開設有鉛封孔。

　　本實用新型的有益效果：1 .固定柱設置有第一定位面，有效地解決了專利CN 204694317U的設計不足，將固定柱準確定位，不會繞軸線轉動。2 .固定柱密封結構優化，結構簡單，體積小，安裝孔較小，換能器固定柱可以設置在距離管段殼體兩端法蘭較近的位置，一定長度的管段殼體下，獲得了最大的換能器間連線與流體流動方向投影的距離，提高了流量計的計量精度和量程比。