[实用新型]防腐防爆减震超声换能器

说明书

一种防腐防爆减震超声换能器，包括超声振子、封装套、连接杆和减震套件，其中，超声振子套装在封装套的下部且超声振子其传递超声波检测信号的前端外露在封装套之外，超声振子与封装套的连接处灌注有密封胶，连接杆连接在封装套的上部，减震套件套装在封装套与连接杆的连接处的外部。本实用新型既可隔绝腐蚀性气体对超声振子的腐蚀，又可消除超声振子在可燃易爆气体环境中工作的危险，同时，可有效阻隔降低超声振子振动时产生的超声波干扰信号向外的传递并阻隔降低外部干扰因素对超声振子的干扰，保证安装了本实用新型的超声流量计应用于腐蚀性气体或可燃易爆气体流量检测时的安全性、可靠性和使用寿命，并能保证其检测精度，且能作进一步的拓展。

技术领域

本实用新型涉及一种超声换能器，尤其涉及一种用于检测腐蚀性气体或可燃易爆气体流量的超声流量流量计中的防腐防爆减震超声换能器，属于超声流量计检测元件的设计及制造技术领域。

背景技术

超声换能器又称超声波换能器，英文名称为：Ultrasonic transducer，是一种将电磁能转化为机械能(声能)的装置，其关键部件通常由压电陶瓷或其它磁致伸缩材料制成，当超声换能器用作发射器时，电磁能通过压电陶瓷或其它磁致伸缩材料转换为超声波振动向介质中辐射声波；当超声换能器用作接收器时，过程正好相反，外来声波作用在换能器的振动面上，使机械振动引起换能器储能元件中的电场或磁场发生相应变化，从而引起换能器的电输出端产生一个相应于声信号的电压和电流信号向外输出。

随着研究的深入和技术的进步，超声换能器使用的材料和结构都得到了不断的改进和完善，目前超声换能器的设计及制造技术已相当成熟，正广泛应用于工农业、交通运输业、以及生活、医疗及军事等诸多领域。

超声换能器应用在超声流量计中通常是成对设置的，其中，一个作为超声发射器，另一个作为超声接收器，工作原理是利用超声发射器产生的声波信号在被测介质流经管道内传播后由超声接收器进行接受，以声波发射与接受之间产生的时差、相差或频差等来实现对被测介质流速、流量的准确测量，其主要特点是测量精度高、测量范围宽、无流阻、压损小等等。

超声换能器是超声流量计中实现电能与机械能相互转换的主要器件，其核心部件是能够产生高频振动形成超声波信号或接受超声波信号后转换成电信号的超声波振动子。

现有超声波振子的振动频率大都在30-120kHz的范围之间，组成用于超声流量计中的超声换能器时，通常没有抗振及防爆措施。

由于超声波振子振动时会同时发出向前、向后及向其他方向传递的振动信号，其中，向前发出的振动信号用于被测介质的检测，因此，可称作为检测信号；而向后及向其他方向传递的振动信号，尤其是而向后方向传递的振动信号，由于其可通过超声流量计等的外壳传递到作为超声接收器的超声波振子一侧，从而与超声波振子振动时发出的向前振动信号产生相互干扰，从而影响检测的准确性，因此，除向前发出的振动信号外，向其余方向传递的振动信号都可称作为干扰信号。

此外，外界的一些高频无规律的振动信号，也会对超声换能器发送和接收的信号产生一定的干扰，而这些干扰因素会使超声换能器对检测信号的处理产生很大的影响，乃至影响对流体流速、流量的测量结果，最终导致超声流量计测量精度的降低。

另外，作为换能器主要制作材料的压电陶瓷，其工作时的激励电压一般比较高，因此，未经特殊处理的超声换能器简单用于易燃易爆气体，如火炬气等的流量检测，具有很大的危险性。

而且，火炬气等通常含有腐蚀性成分，而现有的超声换能器未经有效保护，容易受到腐蚀，造成使用寿命不长，计量不准确。

此外，现有安装在超声流量计上的超声换能器本身不带有拆装工装，因此，一旦安装在气体输送管道上的超声流量计上的超声换能器出现故障需要检修或更换时，因为超声换能器没有拆装工装，故无法进行带压拆装检修或更换，从而耽误了生产和检测。

实用新型内容

为克服现有技术的不足，本实用新型提供一种防腐防爆减震超声换能器，目的在于：