УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Российский патент 2024 года по МПК G01F1/66 

Описание патента на изобретение RU2815191C1

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[1] Настоящая заявка относится к области технологий преобразователей и, в частности, к ультразвуковому преобразователю.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[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.

[3] В настоящее время соответствующим уровнем техники не предложено эффективного решения проблемы большого объема памяти, занимаемого слоем позиционирования облака лазерных точек.

Сущность изобретения

[4] Ввиду этого вариант осуществления настоящей заявки предусматривает ультразвуковой преобразователь, который легко заменяется.

[5] Вариант осуществления настоящей заявки предусматривает ультразвуковой преобразователь, включающий корпус, центральный компонент преобразователя и концевую трубку;

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; и

концевая трубка соединена с концом центрального компонента преобразователя, и концевая трубка соединена с корпусом с возможностью отсоединения.

[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.

[7] Согласно конкретной реализации варианта осуществления настоящей заявки центральный компонент преобразователя включает совпадающий слой, пьезоэлектрический элемент и звукопоглощающую подложку;

пьезоэлектрический элемент является цилиндрическим, совпадающий слой предусмотрен на одном конце поверхности пьезоэлектрического элемента, а звукопоглощающая подложка предусмотрена на другой концевой поверхности пьезоэлектрического элемента; и

концевая трубка соединена со звукопоглощающей подложкой.

[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

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.

[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.

[10] Согласно конкретной реализации варианта осуществления настоящей заявки дополнительно включен соединительный узел;

соединительный узел предусмотрен между концевой трубкой и звукопоглощающей подложкой и включает стержневидный основной компонент и упругий элемент;

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; и

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.

[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

направление вращения резьбы между стержневидным основным компонентом и концевой трубкой противоположно направлению вращения резьбы между концевой трубкой и корпусом.

[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;

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; и

направление вращения резьбы между выступом и стопором является таким же, как и направление вращения резьбы между стержневидным основным компонентом и концевой трубкой.

[13] Согласно конкретной реализации варианта осуществления настоящей заявки канавка для прохода провода предусмотрена на концевой поверхности соединительной пластины, рядом со звукопоглощающей подложкой.

[14] Согласно конкретной реализации варианта осуществления настоящей заявки по меньшей мере две канавки для уплотнительных колец предусмотрены на внешней стенке корпуса.

[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.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

[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:

[17] На фиг. 1 показано схематичное структурное представление ультразвукового преобразователя согласно варианту осуществления настоящей заявки.

[18] На фиг. 2 показана схема поперечного сечения ультразвукового преобразователя согласно варианту осуществления настоящей заявки.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[19] Варианты осуществления настоящей заявки будут детально описаны ниже совместно с сопровождающими графическими материалами.

[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.

[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.

[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.

[23] Концевая трубка 2 соединена с концом центрального компонента преобразователя, а также концевая трубка 2 соединена с корпусом 1 с возможностью отсоединения.

[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.

[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.

[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.

[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.

[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.

[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.

[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.

[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.

[32] Центральный компонент преобразователя включает совпадающий слой 31, пьезоэлектрический элемент 32 и звукопоглощающую подложку 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.

[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.

[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.

[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.

[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.

[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.

[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.

[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.

[41] Положительный вывод 4 и отрицательный вывод 5 используются для передачи электрических сигналов.

[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.

[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.

[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.

[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.

[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.

[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.

[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.

[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.

[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.

[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.

[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.

[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.

[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.

[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.

[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.

[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.

[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.

[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.

[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.

[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.

Похожие патенты RU2815191C1

название год авторы номер документа
ПОЛОВОЛОКОННЫЙ МЕМБРАННЫЙ УЗЕЛ, РАБОТАЮЩИЙ ПРИ ВНЕШНЕМ ДАВЛЕНИИ, ФИЛЬТРАЦИОННЫЙ МЕМБРАННЫЙ УЗЕЛ И МЕМБРАННЫЙ ФИЛЬТРАЦИОННЫЙ МОДУЛЬ 2020
  • Чэнь Цин
  • Чэнь Чэнь
  • Чэнь Лянган
RU2815927C1
УЛЬТРАЗВУКОВОЙ РАСХОДОМЕР 2023
  • Дин, Юаньмин
  • Сун, Синцзянь
RU2824498C1
СБОРОЧНАЯ И ЦЕНТРИРУЮЩАЯ КОНСТРУКЦИЯ ДЛЯ ОБРАБАТЫВАЮЩЕГО ИНСТРУМЕНТА 2019
  • Чэнь, Ли-Чэн
RU2749504C1
ВЫХОДНАЯ ЦЕПЬ ИМПУЛЬСНОГО СИГНАЛА И РАСХОДОМЕР 2021
  • Чжан, Гэнвэй
  • Чэнь, Сяньлэ
  • Фан, Юэцзянь
RU2826047C1
РАСПЫЛИТЕЛЬ И РАСПЫЛИТЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ 2022
  • Чэнь, Пин
RU2818944C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ УХОДА ЗА КОЖЕЙ 2012
  • Ли Дзонг-Дае
RU2597555C2
ДУЖКА В СБОРЕ ДЛЯ ОЧКОВ И ОЧКИ 2020
  • Ян, Юйфэн
  • Цзян, Синьдун
RU2770296C1
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ БЕСКОНТАКТНАЯ КОМПОНОВКА МИКРОФОНА В РАДИОТЕЛЕФОНЕ С ОТКИДНОЙ ЧАСТЬЮ 1997
  • Ли Канг Хоон
  • Чоен Киунг Дзун
RU2174288C2
УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ТЕРАПЕВТИЧЕСКИЙ ЗАЖИМ 2006
  • Жао Чунлианг
  • Мао Айхуа
  • Лей Гуангьюн
RU2404828C2
МЕТКА РАДИОЧАСТОТНОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ 2021
  • Дун, Ланьфэй
  • Яо, Юн
  • Чэнь, Хайцзюнь
RU2819691C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 815 191 C1

Реферат патента 2024 года УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Использование: для ультразвукового расходомера. Сущность изобретения заключается в том, что ультразвуковой преобразователь содержит корпус, центральный компонент преобразователя и концевую трубку; при этом один конец корпуса обеспечен отверстием, а другой конец корпуса закрыт, центральный компонент преобразователя предусмотрен в корпусе и один конец центрального компонента преобразователя плотно прилегает и соединен с закрытым концом корпуса посредством контактной среды; и концевая трубка соединена с концом центрального компонента преобразователя, и концевая трубка соединена с корпусом с возможностью отсоединения; при этом ультразвуковой преобразователь дополнительно содержит соединительный узел; при этом соединительный узел предусмотрен между концевой трубкой и центральным компонентом преобразователя и включает стержневидный основной компонент и упругий элемент; при этом 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; и при этом стержневидный основной компонент и стопор соответственно обеспечены центральным сквозным отверстием, которое сообщается с центральным сквозным отверстием концевой трубки, стопор на стержневидном основном компоненте соединен с центральным компонентом преобразователя, и конец стержневидного основного компонента, удаленный от стопора, соединен с концевой трубкой. Технический результат: обеспечение возможности легкой замены ультразвукового преобразователя. 9 з.п. ф-лы, 2 ил.

Формула изобретения RU 2 815 191 C1

1. Ультразвуковой преобразователь, содержащий:

корпус, центральный компонент преобразователя и концевую трубку;

при этом один конец корпуса обеспечен отверстием, а другой конец корпуса закрыт, центральный компонент преобразователя предусмотрен в корпусе и один конец центрального компонента преобразователя плотно прилегает и соединен с закрытым концом корпуса посредством контактной среды; и

концевая трубка соединена с концом центрального компонента преобразователя, и концевая трубка соединена с корпусом с возможностью отсоединения;

при этом ультразвуковой преобразователь дополнительно содержит соединительный узел;

при этом соединительный узел предусмотрен между концевой трубкой и центральным компонентом преобразователя и включает стержневидный основной компонент и упругий элемент;

при этом 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; и

при этом стержневидный основной компонент и стопор соответственно обеспечены центральным сквозным отверстием, которое сообщается с центральным сквозным отверстием концевой трубки, стопор на стержневидном основном компоненте соединен с центральным компонентом преобразователя и конец стержневидного основного компонента, удаленный от стопора, соединен с концевой трубкой.

2. Ультразвуковой преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что внутренняя резьба предусмотрена на внутренней стенке корпуса, рядом с отверстием, 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.

3. Ультразвуковой преобразователь по п. 2, отличающийся тем, что центральный компонент преобразователя содержит совпадающий слой, пьезоэлектрический элемент и звукопоглощающую подложку;

при этом пьезоэлектрический элемент является цилиндрическим, совпадающий слой предусмотрен на одном конце поверхности пьезоэлектрического элемента, а звукопоглощающая подложка предусмотрена на другом конце поверхности пьезоэлектрического элемента; и

концевая трубка соединена со звукопоглощающей подложкой.

4. Ультразвуковой преобразователь по п. 3, отличающийся тем, что дополнительно содержит положительный вывод и отрицательный вывод, при этом один конец положительного вывода и один конец отрицательного вывода соответственно соединены с пьезоэлектрическим элементом, и

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.

5. Ультразвуковой преобразователь по п. 4, отличающийся тем, что 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.

6. Ультразвуковой преобразователь по п. 3, отличающийся тем, что стопор на стержневидном основном компоненте соединен со звукопоглощающей подложкой и конец стержневидного основного компонента, удаленный от стопора, соединен с концевой трубкой.

7. Ультразвуковой преобразователь по п. 6, отличающийся тем, что внутренняя резьба предусмотрена на внутренней стенке концевой трубки, внешняя резьба предусмотрена на внешней стенке стержневидного основного компонента и стержневидный основной компонент соединен с помощью резьбового соединения с концевой трубкой; и

при этом направление вращения резьбы между стержневидным основным компонентом и концевой трубкой противоположно направлению вращения резьбы между концевой трубкой и корпусом.

8. Ультразвуковой преобразователь по п. 6, отличающийся тем, что соединительный узел дополнительно содержит 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;

при этом по центру соединительной пластины предусмотрен выступ, внешняя резьба предусмотрена на внешней стенке выступа, а внутренняя резьба предусмотрена на стенке отверстия центрального сквозного отверстия стопора и выступ соединен с помощью резьбового соединения со стопором; и

при этом направление вращения резьбы между выступом и стопором является таким же, как и направление вращения резьбы между стержневидным основным компонентом и концевой трубкой.

9. Ультразвуковой преобразователь по п. 8, отличающийся тем, что канавка для прохода провода предусмотрена на концевой поверхности соединительной пластины, рядом со звукопоглощающей подложкой.

10. Ультразвуковой преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что по меньшей мере две канавки для уплотнительных колец предусмотрены на внешней стенке корпуса.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2024 года RU2815191C1

CN 207215204 A, 10.04.2018
CN 207215206 U, 10.04.2018
УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ 2009
  • Зайцев Борис Давыдович
  • Кузнецова Ирен Евгеньевна
  • Шихабудинов Александр Магомедович
RU2422816C2
US 4297607 A, 27.10.1981
US 2008276724 A1, 13.11.2008
US 2007035211 A1, 15.02.2007.

RU 2 815 191 C1

Авторы

Дин, Юаньмин

Чэнь, Цянь

Пэн, Сяоцзянь

Чэнь, Хун

Даты

2024-03-12Публикация

2021-11-10Подача