[发明专利]电导传感器

说明书

技术领域

本发明涉及电导传感器、用于电导传感器的零件及其制造方法。

背景技术

电导计是众所周知和确立的产品，在多个应用如透析机、电力系统和 水处理系统中有用。申请人已销售电导传感器约40年。通常，电导传感 器包括这样的电导池：其具有沿着流管精确地间隔开的至少两个电极。为 了精确地间隔电极，通常通过加工细长的碳棒而制作电极。具体而言，碳 棒被加工为留下所需形状(通常为碟形)的电极，这些电极被分隔开所需 的间距并且由未被去除的石墨棒的中央部分保持就位。然后，使用卡簧和 焊接到卡簧的线来实现与电极的连接。然后，将此电极结构放置在模子中， 并向模子添加热固材料(如环氧树脂)，热固材料固化从而将电极保持就 位。然后，沿着制成电极的碳棒的原始轴钻通固化的树脂而形成通孔。通 孔的直径被设置成使得在此步骤中钻去连接两个电极的剩余的碳，留下沿 着由通孔限定的流管分隔开所需的距离的两个电极。

发明人已认识到这一制作电导池的常规方法存在多个问题。首先，发 明人已认识到这一当前制造方法导致约95％的碳被浪费(归因于加工和 钻孔工艺)。其次，发明人已认识到使用机床来制造所需形状的且具有所 需间距的电极限制了在任一时间可制作的电极的数量，其原因是：将碳棒 安装到机床中需要时间，在加工了电极结构之后将其从机床拆去需要时 间，而且可用机床的数量是有限的。最后，发明人已认识到使用卡簧和被 焊接的线来与电极连接的传统技术在组装方面是耗时和昂贵的。

发明内容

本发明的目的是提供一种减轻一个或多个上述问题的电导池。

根据一个方面，本发明提供了一种电导传感器，包括：外壳；至少两 个电极；多个槽，用于将每个电极保持于外壳内的预定位置和取向；以及 激励和处理电路，可操作为连接到所述电极并且确定流过外壳的流体的电 导率测量结果。通过在外壳中提供槽，电极可被精确地定位并保持于外壳 内。因此，可以显著地增大用来制作电极的碳棒的利用率。具体而言，可 通过从碳棒切下薄的矩形块来形成电极。如果从碳棒切下的每个电极的厚 度与切割器的厚度相一致，则在该工艺中将仅损失50％的碳棒。这与上 述现有技术类型的电导传感器相比表现出材料成本的显著节省。

虽然每个电极可由单个槽保持就位，但是优选地提供两个相对的槽来 将电极保持于期望位置，并且这两个槽的取向被设定为使得电极横过流体 可沿着其流过外壳的流径。

槽优选地与外壳一体地形成，因为这允许将电极精确地放置在外壳 内。相比之下，如果槽与外壳分离并且由适当的紧固件如螺丝固定到外壳， 则槽在外壳中的位置可能将有变化，这将降低最终电导传感器的精度。外 壳优选为模制部件(例如塑料材料的模制部件)，且槽一体地形成为外壳 内壁的一部分。

在一个实施例中，外壳限定模腔，电极由所述槽保持于模腔内，且模 腔用热固树脂如环氧来填充。在此实施例中，电极在尺度上优选地被设定 为使得它们从树脂突出以促成与激励和处理电路的连接。还提供了在传感 器的入口与出口之间限定通过外壳、树脂和电极的流径的通孔。在一个可 替选实施例中，可将电极安装到注射模中，然后用热塑材料如PEEK(聚 醚醚酮，polyetherether Ketone)、Noryl或其它高性能热塑材料过模制 (over mould)电极。在该实施例中，电极同样优选地从热塑材料突出以 促成与电子装置的连接，并且在流体流动的入口与出口之间提供通孔。

在一个优选实施例中，激励和处理电路使用连接器来连接到至少一个 电极，该连接器直接附着到承载激励和处理电路的电路板以及电极的边 缘。在此情形下，连接器优选地包括用于当电极被插入连接器中时夹住电 极边缘的一个或多个倒钩。

电极可具有任何方便的尺寸和形状。然而，它们优选地具有矩形块形 状，因为这是最易于由标准细长碳棒制作电极的形状。