一种流量计安全密封结构的制作方法

本发明属于流量计，具体涉及一种流量计安全密封结构。

背景技术：

1、超声波流量计是通过超声波发射换能器将电能转换为超声波能量，并将其发射到被测流体中，接收器接收到的超声波信号，经电子线路放大并转换为代表流量的电信号供给显示和积算仪表进行显示和积算。

2、其中，插入式超声波流量计需要预先在流体管道上开孔，将超声波换能器插入流体管道内与流体直接接触。然而在检测一些特殊流体如含有放射性物质的流体时，在异常情况下，将出现被测流体温度和压力大幅升高的情况，超声波换能器与流体管道之间的密封结构可能失效，超声波换能器自身也可能无法耐受高温高压环境而发生密封结构失效，因此必须将超声波换能器封装在流体管道管壁内。但超声波换能器的信号引线必须从流体管道向外引出，例如专利文献cn113834542a公开的一种带气泡检测及修正的超声波流量计及其流速修正方法，包括表体，所述表体上设有流量监测换能器组和气泡检测换能器组，所述表体外还设有若干换能器引线管，所述换能器组的信号引线通过换能器引线管引出。而在极端条件下，换能器引线管与表体的连接部位可能因无法耐受高温高压出现密封结构失效，导致流体直接泄露到表体外，引发严重安全事故。因此需要一种能够承受高温高压极端条件的流量计密封结构。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种流量计安全密封结构。

2、为实现上述目的，本发明技术方案如下：

3、一种流量计安全密封结构，包括流量计管体，所述流量计管体上设置有换能器，其特征在于：所述流量计管体上一体成型有安装座，在所述安装座侧壁上向所述流量计管体的管腔贯穿有换能器孔，所述换能器封装在所述换能器孔中；

4、所述安装座内开设有引线通道，所述引线通道入口与所述换能器孔中部连通，所述引线通道出口处设有引线电极，该引线电极与所述引线通道出口之间设置有接头密封结构，所述接头密封结构将所述引线通道封闭，所述换能器的信号引线穿过所述引线通道连接至所述引线电极；

5、所述换能器孔的内端与所述换能器之间设有第一密封结构，所述换能器孔的外端设置有第二密封结构。

6、采用以上结构，将引线通道均设置在安装座内，采用接头密封结构将引线通道出口封闭，这样即使在高温高压的极端条件下，万一流量计管体与换能器之间的密封结构失效导致流体泄露至引线通道，泄露的流体也只会被封存在引线通道中，不会泄露到安装座外造成安全事故；换能器孔内设置双重密封结构，第一密封结构是为了防止流体从流量计管体内发生泄露，第二密封结构的目的在于即使有流体泄露，泄露的流体也只能渗入引线通道中，防止流体泄露出安装座。

7、作为优选，所述第一密封结构包括第一密封圈，所述换能器包括传感器元件，所述传感器元件设置在所述换能器孔的内端，所述传感器元件的超声探头朝向所述流量计管体管腔，所述传感器元件尾端引出有所述信号引线，所述信号引线延伸进所述引线通道中；

8、所述换能器孔的内端为第一台阶孔，所述传感器元件设有与其适配的台阶面，所述第一密封圈套设在所述传感器元件的台阶面上，所述台阶面与所述第一台阶孔的台阶压紧，并将所述第一密封圈夹设在二者之间。

9、采用以上结构，台阶孔与台阶面配合起到定位作用，第一密封圈将传感器元件密封安装在换能器孔的内端，防止流体沿传感器元件与换能器孔的连接缝隙渗入引线通道。

10、作为优选，所述第二密封结构包括第二密封圈和密封块，所述密封块设置在所述换能器孔的外端，所述换能器孔的外端为第二台阶孔，所述密封块设有与其适配的台阶面，所述第二密封圈套设在所述密封块的台阶面上，所述台阶面与所述第二台阶孔的台阶压紧，并将所述第二密封圈夹设在二者之间；

11、所述密封块与所述第二台阶孔螺纹连接。

12、采用以上结构，第二密封圈将密封块与换能器孔外端密封连接，防止有流体泄露到引线通道处后，沿着密封块与换能器孔之间的缝隙泄露出安装座。

13、作为优选，所述接头密封结构包括密封板和封堵块，所述密封板上贯穿有安装孔，所述安装孔内嵌设有所述封堵块，所述封堵块内包埋有所述引线电极，所述引线电极向外穿出所述封堵块；

14、所述密封板由第一金属材料制成，所述封堵块由绝缘材料制成，所述封堵块烧结成型于所述安装孔内，并与所述安装孔孔壁密封；

15、所述密封板边缘与所述引线通道出口密封连接。

16、采用以上结构，密封板将引线通道出口封闭，信号引线连接到封堵块内的引线电极处。

17、作为优选，所述密封板包括板本体，该板本体上开设有穿孔，该穿孔内设置有圆筒状的过渡层，该过渡层的外壁与所述穿孔孔壁贴合，该过渡层的内孔形成所述安装孔；

18、所述过渡层由第二金属材料制成，该第二金属材料的热膨胀系数位于所述绝缘材料和所述第一金属材料之间；

19、所述过渡层与所述穿孔孔壁焊接密封。

20、采用以上结构，金属材料与绝缘材料的膨胀系数相差较大，在高温条件下，二者膨胀变形量不一致，可能造成连接缝隙，在二者之间设置膨胀系数适中的过渡层，避免出现大的膨胀变形量偏差，保证密封板与封堵块之间连结紧密。

21、作为优选，所述穿孔为台阶孔，该台阶孔内设置有与其适配的所述过渡层；

22、所述过渡层包括同轴心线设置的筒身和筒座，所述筒身直径小于所述筒座直径，所述筒身固定连接在所述筒座上，所述筒身与所述筒座连接处形成限位台阶；

23、所述筒座朝向所述引线通道内。

24、采用以上结构，在高温高压的极端条件下，压力聚集到过渡层处，过渡层受到由引线通道内部向外部的推动力，限位台阶受到推力抵紧在穿孔内的台阶上，使得过渡层处耐压性更好。

25、作为优选，所述封堵块呈圆柱形，所述封堵块一端面与所述筒座底面平齐，所述封堵块另一端面位于所述筒身长度的三分之一到三分之二处。

26、采用以上结构，更便于封堵块与过渡层的筒身与筒座进行烧结连接，并保证界面处连接强度。

27、作为优选，所述安装座包括柱状的座体，所述座体竖直设置在所述流量计管体上，所述座体内部开设有空腔，所述空腔位于所述流量计管体上方，所述空腔上端内壁开设有台阶状的密封台，所述密封板落在所述密封台上并焊接，以将所述空腔上端封闭。

28、采用以上结构，密封台起到定位作用，便于密封板焊接。

29、作为优选，所述座体外壁一体成型有伸出部，所述换能器孔开设在所述伸出部上，所述伸出部内开设有腔道，所述腔道一端连通所述换能器孔，另一端连通所述空腔，所述腔道与所述空腔形成所述引线通道。

30、作为优选，所述座体外壁设有至少一组所述伸出部，同一组的两个所述伸出部相对设置在所述流量计管体两侧，两个相对的所述伸出部中均开设有换能器孔和腔道，每个所述换能器孔中均设有所述换能器，两条所述腔道分别连通至所述空腔。

31、采用以上结构，设置一组换能器以实现超声信号的发射与接收，所有腔道均连通到一个空腔中，这样仅需设置一个接头密封结构就能封闭所有引线通道。

32、有益效果：

33、1、采用以上技术方案的一种流量计安全密封结构，通过将引线通道设置在安装座中，并采用接头密封结构将引线通道出口封闭，这样即使在高温高压的极端条件下，即便流量计管体与换能器之间的密封结构失效导致流体泄露至引线通道，也只会被封存在引线通道中，不会泄露到安装座外造成安全事故。

34、2、换能器孔内设置双重密封结构，第一密封结构是为了防止极端条件下，流体从流量计管体内发生泄露，第二密封结构是为了即使有流体泄露，也只能渗入引线通道中，防止流体泄露出安装座。