[发明专利]电磁流量计的电极装置

说明书

本发明涉及一种测量管由陶瓷材料制成的电磁流量计，具体涉及其电极装置的改进。

常规的电磁流量计是利用法拉第电磁感应定律，把通过测量管的导电流体的流速转换成电信号。现有的常规电磁流量计有多种结构，例如，这类电磁流量计中常用的测量管是由内表面装有绝缘衬层的不锈钢管制成。近年来，出现了一种用矾土（Al₂O₃）充当绝缘材料制成的陶瓷测量管，并且由于这种管耐腐蚀、耐腐损以及在高温下不变形的优点得到广泛应用。

使用这种陶瓷测量管的一个常规的电磁流量计采用插入式电极装置，该电极装在测量管内，使液体接触端暴露在测量管内。具有暴露在测量管内的大直径液体接触端的电极从测量管内侧插入由测量管壁构成的相应的电极插孔中。伸出测量管外的电极轴部分用适当的压紧部件，如弹簧等固定在测量管外侧。

然而，常规电极装置中按上述布置的插入电极是固定在陶瓷测量管上的，由于电极是从测量管内侧插入，并且在电极轴的远端部分用压紧部件、弹簧类似物夹紧并固定的，测量管壁部分承载过重，使测量管受到不应有的损伤。

本发明为防止这一缺点做了广泛细致的研究。本发明人发现测量管的损伤是作用在测量管壁部分上的弯曲力及张力负载造成的，而这些力及负载是在插入电极在测量管外侧被夹紧并固定时，由电极液体接触端作用在测量管内侧的力与上述压紧部件或类似物作用在测量管外侧的力之间的位置不同而造成的。

采用陶瓷材料的测量管部件具有耐压力负载的机械特性，但不能抵抗张力负载。例如，矾土或类似物的耐压负载强度为200kgf/mm²，其抗弯强度（约为张力强度的1.7倍）为300kgf/mm²。因此，如果按上述电极结构夹紧并固定电极，并且相对于测量管内外的受力点相互偏移时，就在测量管上形成张力负载，造成测量管的损伤。因此非常需要有一种电极装置能解决上述问题。特别是在电极的安装部分，必须完全阻止液体的泄漏或类似问题，并且液体接触端与压紧部件必须牢固地连接。因此，需要一种能降低上述张力负载的结构。为了防止在测量管上形成张力负载，测量管内侧的每个电极液体接触端上的受力点必须与测量管外侧安装在相应电极轴部分上的压紧部件或类似物的受力点对准。然而，为使受力点互相吻合，有关零件的安装需要很高的精度。在实践中需要有一种简单的结构措施来解决上述问题。

此外，在测量管的每个电极安装位置上必须装有密封材料，例如衬垫，以确保完全密封。

本发明的一个主要目的是为电磁流量计提供一种电极装置，使陶瓷测量管不易损伤。

本发明的另一个目的是为电磁流量计提供一种电极装置，确保每个电极安装位置上的完全密封。

为了实现本发明的上述目的，为电磁流量计提供了一种电极装置，它包括一个管壁上设有一个电极插孔的陶瓷测量管，一个插入电极，它具有一个暴露在陶瓷测量管内侧的大直径液体接触面和一个从测量管内侧插入电极插孔的电极轴，一个固定在伸出陶瓷测量管外的电极轴上，并通过陶瓷测量管壁与电极液体接触端相对置的压紧部件，该压紧部件具有靠近插入电极的、并设置在与陶瓷测量管外表面相接触上的一个凹槽，该凹槽由一个直径朝测量管方向增大的锥形面所限定，一个与电极液体接触端的一个表面相接触的衬垫，并且该衬垫与陶瓷测量管内壁表面相接触以及一个装在由压紧部件的凹槽、陶瓷测量管的外表面以及凹槽中的插入电极限定的空间内的外部衬垫，以便与陶瓷测量管外表面尽量压紧，由于内外衬垫是夹紧的，陶瓷测量管内外表面上的受力点是充分对准的。

按照本发明，在大直径液体接触端内表面上装有内部衬垫的电极轴部分从测量管内侧插入相应的电极插孔。该电极轴部分各自穿过装在锥形凹槽中的外部衬垫、被插在电极插孔中。电极轴部分与压紧部件各自用螺母或类似物夹紧。因此，测量管内壁表面上的受力点与测量管外壁表面上的受力点几乎是对准的，从而防止了测量管的损伤，并且靠双重密封确保了完全密封。

图1是按照本发明的一个实施例的电磁流量计的测量管电极装置的电极安装位置主要部分的放大剖面图;以及

图2是采用本发明的一个电磁流量计的总结构剖面示意图。

图1和2显示了一种根据本发明的一个实施例的电磁流量计。参见图1和图2，标号1表示一个实际为圆筒形的测量管，由陶瓷材料例如矾土（Al₂O₃）制成，供液体流动的管子（未示出）可以连接在该测量管的两端。