[发明专利]电磁流量计的带有伽伐尼电极的流量传感器

说明书

本发明涉及一种属于电磁流量计流量传感器的带有至少一个伽伐尼电极(galvanic electrode)的流量传感器。

电磁流量计可用于测量经过测量管流动的导电流体的体积流量。测量管的与液体接触的部件通常是不导电的，这样，根据法拉弟电磁感应定律，通过磁场与测量管切割而在液体中产生的感应电压不会形成短路。

因此，金属测量管通常带有非导电内层，并且都是非铁磁性的，在测量管完全由塑料或陶瓷制成、特别是由氧化铝陶瓷制成的情况下，就不再需要非导电层了。

感应电压至少由两个伽伐尼电极即由液体在端面浸湿的电极或由至少两个电容性电极，即安装好的例如安装在测量管壁中的电极拾取。在最简单的情况下，是将这些电极沿直径方向相互相对地安装着，使它们共用的直径垂直于磁场方向。

伽伐尼电极通常液密地安装在流量传感器的壁的一个孔中，以形成液密结构。例如据日本专利JP-A 4-290919记载，特别是参见其图6，通过将电极体的直径作成小于孔的直径，并且在电极体上设有几个密封唇便可获得这种液密结构。但问题是，电极的插入会导致形成有孔的材料或者作为孔的衬里的材料受到机械应力的作用。

在由塑料制成，又受这种应力作用而产生塑料的所谓“塑性流动”的情况下，即是说，在部分受到应力作用的塑料朝不受应力的区域产生偏移、特别是向测量管内部偏移的情况下，会向前形成拱形，减少局部测量管的直径，由此以不允许的方式影响着液体的流动，这或许能够通过仅在远离液体的孔部分设置密封唇来减少。

在浸湿的端面和最接近的密封唇之间的区域，上述现有技术的电极不是完全紧密接触的，这是因为在孔的内侧壁和电极体的表面之间存在一个间隙。该间隙的作用到目前为止还没有加以考虑。

经过调查发现，液体或多或少地会渗入该间隙，这主要取决于液体的压力和/或液体的温度和/或液体的状态和/或液体的类型或液体的化学成分。结果是，电极浸湿的表面不能随时保持稳定，因此，电阻抗也不能随时保持恒定。

这种暂时不稳定的附加干扰电压分量会迭加在任何伽伐尼电极所固有的电化学干扰电压上。而这种附加干扰电压分量利用例如象美国专利第4,382,387号和美国专利第4,422,337号所揭示的传统的补偿方法是不能完全控制的。

在英国专利GB-A 1153295、GB-A 2047409及GB-A 2057692所公开的电极，试图通过与上述日本专利相差不大的方式来解决密封问题。

在GB-A 1153295中，一个接纳电极的金属测量管的开口向外通过一个焊接的附件而被伸长。一个非导电部分，也即所谓的衬套伸入该附件中。电极体由一个稍呈圆锥形的绝缘部分包围着，该绝缘部分压配合到该附件中，这样用其端面试图密封电极体。

结果，由压配合而引起的作用到衬套上的压力也会引起前述的朝前方的拱形变形，最大压力点位于端面后面距离越短，这种情况就越明显。

GB-A 2047409所公开的电极，其端面上形成扩大的电极头，在其后侧例如远离测量管腔的侧面形成环形爪，它将衬套的材料强迫压入开口中，该开口的直径大于电极头的直径。但是，衬套受张力作用的部位没有足够的抗温度变化的性能。

GB-A 2057692所揭示的电极也有一个扩大直径的电极头，它将衬套拖入电极体的开口中，结果，该区域的抗温度变化的性能仍然很差。

进一步，GB-A 2057692所公开的电极具有一个杯形套筒部件，该部件或多或少密封地压入电极体的中心纵向孔。套筒底部的外表面与电极的端面平齐，以获得一个连续的端面。

但是，根据该专利文献GB-A 2057692的图3、图5及图8，似乎认为套筒和电极之间的间隙没有什么重要意义，因为图3中的结构并没有间隙，而图5和图8所示的间隙很窄，并且在说明书中没有提及该间隙或对此作任何解释。考虑到该间隙的图示长度和狭窄，可以假设有毛细管力的作用，这样，根据液体的运作条件和状态，液体会或多或少渗入该间隙中。结果，和上述日本公开特许公报JP-A 4-290919所揭示的电极一样，没有稳定的浸湿表面。

鉴于此，本发明的目的是为了解决上述现有技术所存在的问题，也就是说提供一种浸湿表面很稳定的基本上绝对密封的电极。