一种耐高温涡街流量计探头的制作方法

测量装置的制造及其应用技术1.本实用新型一种耐高温涡街流量计探头。背景技术：2.涡街流量计(或涡街流量仪表)是根据卡门涡街理论，利用了流体(气体或液体)的自然振动原理，以压电晶体或差动电容作为检测部件而制成的一种速度式流量仪表。3.而作为其核心之一的涡街流量计探头是将涡流的压力信号转换成电信号(频率信号)。然后再经放大板、积算仪等电路信号处理计算后，最后获得输出、显示流量计量结果的目的。4.可参见图1-2，现有一种涡街流量计探头，其包括探头壳体(1)和芯柱压电片组合件(2)，该探头壳体(1)内具有用于芯柱压电片组合件(2)装配的容置腔(1-1)，该芯柱压电片组合件(2)上端外接线束(6)。而该芯柱压电片组合件(2)包括固定为一体的芯柱(2-1)和两个压电片(2-2)，在装配时，该该芯柱压电片组合件(2)下端通过胶水(4)与容置腔(1-1)内底端固定连接，而该容置腔(1-1)内侧壁与芯柱压电片组合件(2)间隙内填充绝缘材料。在生产和使用时发现存在不足，有待改进：5.第一，由于芯柱压电片组合件(2)下端通过胶水与容置腔(1-1)内底端粘接固定时，在压装时该芯柱压电片组合件(2)下端面与容置腔(1-1)内底端之间只靠很薄的胶水绝缘和其周边的绝缘材料绝缘，存在隔热效果和粘接强度不足；同时在组装后往往存在胶水有效量较少，使胶水(4)厚度过薄(h)，粘接强度不足，也同时存在产品质量不一控制；6.第二、由于该芯柱压电片组合件(2)与容置腔(1-1)之间存在填充绝缘材料的间隙，该芯柱压电片组合件(2)插装入容置腔(1-1)内存在很难在正中心且不对称，存在偏位而影响测量精度；7.第三、而针对高温环境下，由于该芯柱压电片组合件(2)的胶水在高温时绝缘性降低而存在漏电问题；而现有产品只能用于200℃环境下，无法适用于大于400℃的高温环境；8.第四，该容置腔(1-1)内孔为圆形孔，同时该两个压电片(2-2)的方向与探头壳体(1)下侧的扁部方向需一致，存在装配难度高且偏差大，同时该芯柱压电片组合件(2)在所述容置腔(1-1)内存在转动松动的问题。技术实现要素：9.为了解决现有技术中存在的上述一个或多个缺陷问题，本实用新型提供了一种耐高温涡街流量计探头。10.为实现上述目的，本实用新型提供了一种耐高温涡街流量计探头，其特征在于：包括探头壳体、芯柱压电片组合件及绝缘隔热垫；该探头壳体内具有容置腔；该绝缘隔热垫被定位固定在所述容置腔内底端；该绝缘隔热垫上表面中部设有上沉孔，该芯柱压电片组合件下端插入所述上沉孔内定位并粘接固定；该容置腔内侧壁与芯柱压电片组合件之间的间隙内填充有绝缘材料。11.采用上述方案，第一，由于采用该绝缘隔热垫可实现对芯柱压电片组合件底部与该探头壳体绝缘和隔热，可更好的保护该芯柱压电片组合件底部不受高温损伤，同时通过绝缘隔热垫的隔离绝缘而防止高温漏电；因此可适用于更高温度环境；第二，由于该绝缘隔热垫被定位固定在所述容置腔内底端，而芯柱压电片组合件下端插入所述上沉孔内定位并粘接固定，可保证该芯柱压电片组合件位于所述探头壳体内中心，不易损坏且抗震动性能好；同时可避免装配偏位，进而提高测量精度，同时可降低装配难度，工艺性更好。12.进一步地，所述绝缘隔热垫下端内设有下沉孔；该下沉孔内填充有胶水并通过该胶水与所述容置腔内底端固定。由于该下沉孔增加了胶水容纳空间，该胶水使用量更多，因此可大大增加绝缘隔热垫下与探头壳体之间的粘接强度。13.进一步地，所述上沉孔内下端设有环槽。由于该环槽增加了胶水容纳空间，该胶水使用量更多，因此可大大增加芯柱压电片组合件与绝缘隔热垫之间的粘接强度。14.进一步地，所述绝缘隔热垫侧壁上沿其周向设有若干竖向的条形槽，所述条形槽下端延伸至所述绝缘隔热垫下表面，且所述条形槽上端是低于所述绝缘隔热垫上表面。在压装时，先将胶水注入该绝缘隔热垫的下沉孔内，当该绝缘隔热垫压装到底时部分胶水会挤压后可进入所述条形槽内，因此可实现该绝缘隔热垫侧壁粘接固定，同时所述条形槽上端为向上贯通，可防止溢留到该绝缘隔热垫上方与绝缘材料接触和混合而影响绝缘材料的力学性能。15.进一步地，所述胶水采用耐高温胶水。如选用jla型号，购自于东莞聚宏胶粘制品有限公司16.进一步地，所述芯柱压电片组合件包括芯柱和两个压电片，该两个压电片分别固定在芯柱两侧。17.进一步地，所述芯柱压电片组合件横截面为矩形。18.进一步地，所述容置腔包括下矩形孔段和上圆形孔段；所述绝缘隔热垫外形与该下矩形孔段相匹配。由于绝缘隔热垫与下矩形孔段配合后不能相互转动(非圆配合)，因此可保证在装配后该缘隔热垫及其内定位固定的芯柱压电片组合件在该容置腔内的方向精准，可使芯柱压电片组合件与探头壳体下侧的扁部方向方向对称对应。19.优选地，所述绝缘隔热垫厚度3-8mm。20.优选地，所述绝缘隔热垫采用硅酸铝纤维或玻璃纤维材料。21.本实用新型有益效果：22.第一、本实用新型由于采用该绝缘隔热垫可实现对芯柱压电片组合件底部与该探头壳体绝缘和隔热，可更好的保护该芯柱压电片组合件底部不受高温损伤，同时通过绝缘隔热垫的隔离绝缘而防止高温漏电；因此可适用于更高温度环境；23.第二，本实用新型由于该绝缘隔热垫被定位固定在所述容置腔内底端，而芯柱压电片组合件下端插入所述上沉孔内定位并粘接固定，可保证该芯柱压电片组合件位于所述探头壳体内中心，不易损坏且抗震动性能好；同时可避免装配偏位，进而提高测量精度，同时可降低装配难度，工艺性更好；24.第三、本实用新型由于绝缘隔热垫的下沉孔内填充有胶水并通过该胶水与所述容置腔内底端固定，通过该下沉孔增加了胶水容纳空间，可大大增加绝缘隔热垫下与探头壳体之间的粘接强度，通过该环槽增加了胶水容纳空间，进而可大大增加芯柱压电片组合件与绝缘隔热垫之间的粘接强度；25.第四、本实用新型本实用新型由于该绝缘隔热垫压装到底时部分胶水会挤压后可进入所述条形槽内，因此可实现该绝缘隔热垫侧壁粘接固定，同时所述条形槽上端为向上贯通，同时也可防止溢留到该绝缘隔热垫上方与绝缘材料接触和混合而影响绝缘材料的力学性能；26.第五、本实用新型由于绝缘隔热垫与下矩形孔段配合后不能相互转动(非圆配合)，因此可保证在装配后该缘隔热垫及其内定位固定的芯柱压电片组合件在该容置腔内的方向精准，可使芯柱压电片组合件与探头壳体下侧的扁部方向方向对称对应。附图说明27.图1是现有一种涡街流量计探头接线前的主视半剖图。28.图2是图1中c处放大图。29.图3是本实用新型中一种涡街流量计探头的主视半剖图。30.图4是图3中a处放大图。31.图5是本实用新型中一种涡街流量计探头的立体半剖图。32.图6是图5中b处放大图。33.图7是本实用新型中一种涡街流量计探头在未组装前的爆炸图。34.图8是探头壳体的立体图。35.图9-10是绝缘隔热垫的立体图。36.图11是芯柱压电片组合件插入绝缘隔热垫内并粘接为一体时的立体图。具体实施方式37.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：38.实施例一：可参见图3-11，一种耐高温涡街流量计探头，其包括探头壳体1、芯柱压电片组合件2及绝缘隔热垫3。39.在本实施例中，所述芯柱压电片组合件2包括芯柱2-1和两个压电片2-2，该两个压电片2-2分别固定在芯柱2-1两侧。该芯柱压电片组合件2采用现有结构，故而不赘述。40.进一步地，所述芯柱压电片组合件2横截面为矩形。41.其中，该探头壳体1内具有容置腔1-1，具体地，该容置腔1-1上端开口。42.可参见图8，在本实施例中，所述容置腔1-1包括下矩形孔段1-11和上圆形孔段1-12。43.所述绝缘隔热垫3外形与该下矩形孔段1-11相匹配。由于绝缘隔热垫3与下矩形孔段1-11配合后不能相互转动非圆配合，因此可保证在装配后该缘隔热垫3及其内定位固定的芯柱压电片组合件2在该容置腔1-1内的方向精准，可使芯柱压电片组合件2与探头壳体1下侧的扁部方向方向对称对应(可参见图3-4)。44.优选地，所述绝缘隔热垫3厚度3-8mm。45.优选地，所述绝缘隔热垫3采用硅酸铝纤维或玻璃纤维材料。46.可参见图9，在所述上沉孔3-1内下端设有环槽3-11。由于该环槽3-11增加了胶水4容纳空间(可参见图4-6)，该胶水4使用量更多，因此可大大增加芯柱压电片组合件2与绝缘隔热垫3之间的粘接强度。47.可参见图9-10，具体地，该芯柱压电片组合件2横截面为矩形，该上沉孔3-1为矩形孔。当该芯柱压电片组合件2插入上沉孔3-1内时被定位防转。而在组装时，而该上沉孔3-1内先注入一定量的胶水，然后再将该芯柱压电片组合件2插入绝缘隔热垫3的上沉孔3-1内按压到底后再烘干固定。而胶水部分在芯柱压电片组合件2下端面与上沉孔3-1底面之间，而其他部分会挤压到环槽3-11内，可实现芯柱压电片组合件2下端底面和侧面的同时粘接固定。而当该芯柱压电片组合件2与绝缘隔热垫3定位粘接固定后为一体后再一并装入所述探头壳体1的容置腔1-1内，因此该芯柱压电片组合件2与绝缘隔热垫3是预先粘接固定，可强度检测后再内组装，防止不合格问题的产生。48.可参见图9-10，在所述绝缘隔热垫3下端内设有下沉孔3-2；该下沉孔3-2内填充有胶水4并通过该胶水4与所述容置腔1-1内底端固定。由于该下沉孔3-2增加了胶水4容纳空间(可参见图4-6)，该胶水4使用量更多，因此可大大增加绝缘隔热垫3下与探头壳体1之间的粘接强度。49.可参见图4-6，该绝缘隔热垫3被定位固定在所述容置腔1-1内底端。具体地，该绝缘隔热垫3插入下矩形孔段1-11内底端再通过胶水4粘接固定。由于该绝缘隔热垫3与下矩形孔段1-11外形相匹配而被定位。50.可参见图9-10，进一步地，所述绝缘隔热垫3侧壁上沿其周向设有若干竖向的条形槽3-3，所述条形槽3-3下端延伸至所述绝缘隔热垫3下表面，且所述条形槽3-3上端是低于所述绝缘隔热垫3上表面。可参见图4-6，在组装时，先将胶水注入该绝缘隔热垫3的下沉孔3-2内，再将该绝缘隔热垫3压装到底时部分胶水被挤压后可进入所述条形槽3-3内，因此可实现该绝缘隔热垫3侧壁粘接固定，同时所述条形槽3-3上端为向上贯通，可防止溢留到该绝缘隔热垫3上方与绝缘材料接触和混合而影响绝缘材料的力学性能。另外，也避免该绝缘隔热垫3侧壁上含有胶水而在矩形孔段1-11内下行路径时涂抹到矩形孔段1-11整个侧壁上，影响绝缘材料的后期填充。51.具体地，该绝缘材料可采用环氧树脂。52.进一步地，所述胶水4采用耐高温胶水。如jl-767a型号，购自于东莞聚宏胶粘制品有限公司。53.可参见图4-6，该绝缘隔热垫3上表面中部设有上沉孔3-1，该芯柱压电片组合件2下端插入所述上沉孔3-1内定位并粘接固定；该容置腔1-1内侧壁与芯柱压电片组合件2之间的间隙内填充有绝缘材料5。54.另外，进一步地，本探头还包括有热收缩套7和护套8。55.其中，该芯柱压电片组合件2上端与线束6的信号线连接。该线束6外套有热收缩套管7，该护套8下端插入上圆形孔段1-12内并周向焊接而密封固定，该护套8外套热收缩套管7，在该护套8与所述热收缩套管7之间的间隙内填注有密封胶，这样可实现对线束外露部位加长外包和防松密封。56.优选地，该护套8采用不锈钢材质。57.本实用新型具有特点并分析如下：58.第一，由于采用该绝缘隔热垫3可实现对芯柱压电片组合件2底部与该探头壳体1绝缘和隔热，可更好的保护该芯柱压电片组合件2底部不受高温损伤，同时通过绝缘隔热垫3的隔离绝缘而防止高温漏电；因此可适用于更高温度环境；59.第二，由于该绝缘隔热垫3被定位固定在所述容置腔1-1内底端，而芯柱压电片组合件2下端插入所述上沉孔3-1内定位并粘接固定，可保证该芯柱压电片组合件2位于所述探头壳体1内中心，不易损坏且抗震动性能好；同时可避免装配偏位，进而提高测量精度，同时可降低装配难度，工艺性更好；60.第三、本实用新型由于绝缘隔热垫的下沉孔内填充有胶水并通过该胶水与所述容置腔内底端固定，通过该下沉孔增加了胶水容纳空间，可大大增加绝缘隔热垫下与探头壳体之间的粘接强度，通过该环槽增加了胶水容纳空间，进而可大大增加芯柱压电片组合件与绝缘隔热垫之间的粘接强度；61.第四、本实用新型本实用新型由于该绝缘隔热垫压装到底时部分胶水会挤压后可进入所述条形槽内，因此可实现该绝缘隔热垫侧壁粘接固定，同时所述条形槽上端为向上贯通，同时也可防止溢留到该绝缘隔热垫上方与绝缘材料接触和混合而影响绝缘材料的力学性能；62.第五、本实用新型由于绝缘隔热垫与下矩形孔段配合后不能相互转动(非圆配合)，因此可保证在装配后该缘隔热垫及其内定位固定的芯柱压电片组合件在该容置腔内的方向精准，可使芯柱压电片组合件与探头壳体下侧的扁部方向方向对称对应。63.以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。









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