專(zhuān)利名稱(chēng)：電磁流量計(jì)傳感器的電極結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電磁流量計(jì)傳感器，特別地，涉及一種能避免電極滲漏的陶瓷管電磁流量計(jì)傳感器的電極結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
電磁流量計(jì)，是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象將在測(cè)量管內(nèi)流動(dòng)的具有導(dǎo)電性的被測(cè)流體的流量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)進(jìn)行測(cè)量的裝置。圖1顯示了現(xiàn)有技術(shù)中的一種電磁流量計(jì)的結(jié)構(gòu)。如圖1所示，所述電磁流量計(jì)包括流動(dòng)有被測(cè)流體的測(cè)量管11，和與被測(cè)流體相接觸且對(duì)向配置在測(cè)量管11上的電極 12a、12b，向被測(cè)流體施加磁場(chǎng)的勵(lì)磁線圈13，向勵(lì)磁線圈13供給勵(lì)磁電流、使其產(chǎn)生磁場(chǎng)的電源單元14。另外，所述電磁流量計(jì)還包括與電極12a、12b連接用于檢測(cè)電極12a、12b 之間的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的信號(hào)轉(zhuǎn)換單元15，從由信號(hào)轉(zhuǎn)換單元15檢測(cè)出的電極間電動(dòng)勢(shì)計(jì)算出被測(cè)流體的流量的流量輸出單元16。應(yīng)用所述電磁流量計(jì)，當(dāng)流體在測(cè)量管11中穿過(guò)由勵(lì)磁線圈13產(chǎn)生的磁場(chǎng)流動(dòng)時(shí)，根據(jù)法拉第定律，就會(huì)在電極12a、12b上產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，流體的平均流速與電極處感應(yīng)出的電壓之間具有線性關(guān)系，這一關(guān)系可以用下述公式表示E = K*B*D*V，其中E為所產(chǎn)生的感應(yīng)電壓，K為比例常數(shù)，B為磁場(chǎng)強(qiáng)度，D為導(dǎo)管直徑，而V為傳導(dǎo)型流體的平均流速。 這樣，利用信號(hào)轉(zhuǎn)換單元15和流量輸出單元16，即可測(cè)得與所述感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)對(duì)應(yīng)的流體的流速，進(jìn)而獲得流體的流量。陶瓷管電磁流量計(jì)傳感器有很多優(yōu)點(diǎn)，但電極密封是一個(gè)很大難題。圖2為圖1 中沿著與勵(lì)磁線圈13產(chǎn)生的磁場(chǎng)相垂直的平面用以顯示電極布置的剖示圖。如圖2，測(cè)量管11設(shè)有電極插孔110，所述電極插孔110為圓柱形或圓錐形，其厚度大致與測(cè)量管11的壁厚相當(dāng)，電極(在這里僅標(biāo)示出電極12a)內(nèi)嵌于測(cè)量管11的電極插孔110中。然而，圖 2所示中的電極，只有少數(shù)廠家具備特殊的燒結(jié)技術(shù)，在高溫高壓環(huán)境下制作出電極以確保電極不滲漏，實(shí)現(xiàn)難度極大。而采用0型圈等機(jī)械裝配密封，由于陶瓷材料表面一定厚度會(huì)變潮，使用時(shí)間一長(zhǎng)，絕緣性就會(huì)下降，影響測(cè)量精度。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種能避免電極滲漏的陶瓷管電磁流量計(jì)傳感器的電極結(jié)構(gòu)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中陶瓷管電磁流量計(jì)傳感器的電極結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)期工作中出現(xiàn)電極變潮甚至滲漏的問(wèn)題。本實(shí)用新型提供一種電磁流量計(jì)傳感器的電極結(jié)構(gòu)，所述電磁流量計(jì)傳感器包括有陶瓷測(cè)量管，所述電極結(jié)構(gòu)包括對(duì)向配置在所述陶瓷測(cè)量管相對(duì)兩端的一對(duì)電極插孔和對(duì)應(yīng)配置于所述電極插孔內(nèi)的一對(duì)電極構(gòu)件；所述電極插孔為外凸于所述陶瓷測(cè)量管呈凸臺(tái)狀?？蛇x地，所述電極插孔為內(nèi)縮外擴(kuò)的沉孔結(jié)構(gòu)，包括指向所述陶瓷測(cè)量管的內(nèi)壁面的第一插孔區(qū)段以及與所述第一插孔區(qū)段相連、指向所述陶瓷測(cè)量管的外壁面的第二插孔區(qū)段，所述第二插孔區(qū)段的孔徑要大于所述第一插孔區(qū)段的孔徑；所述電極構(gòu)件包括位于所述電極插孔的第一插孔區(qū)段內(nèi)的電極插頭、位于所述電極插孔的第二插孔區(qū)段內(nèi)的電極壓帽、以及位于所述電極插頭和所述電極壓帽之間的導(dǎo)電性玻璃粉末。 可選地，所述電極插孔的第一插孔區(qū)段和第二插孔區(qū)段的連接面為平面或圓錐可選地，所述電極構(gòu)件包括位于所述電極插孔中臨近所述陶瓷測(cè)量管內(nèi)壁面的導(dǎo)電性玻璃粉末以及位于所述電極插孔中臨近所述陶瓷測(cè)量管外壁面的電極壓帽。可選地，所述電極結(jié)構(gòu)還包括位于所述電極插孔的開(kāi)口處限位結(jié)構(gòu)，所述限位結(jié)構(gòu)為單向限位，用于避免所述電極壓帽脫離所述電極插孔，但允許將電極壓帽向所述陶瓷測(cè)量管內(nèi)壁面壓緊?？蛇x地，所述限位結(jié)構(gòu)包括位于所述電極插孔外壁面的限位部以及扣合在所述電極插孔端頭上、具有與所述限位部配合的卡位部的壓蓋?？蛇x地，所述限位部為限位凸塊。可選地，所述限位結(jié)構(gòu)包括位于所述電極插孔內(nèi)壁面的限位部以及與所述限位部配合的電極壓帽?？蛇x地，所述限位部為限位凸塊?？蛇x地，所述電極壓帽還包括設(shè)于所述電極壓帽的外壁面、與所述限位凸塊對(duì)應(yīng)的滑槽；設(shè)于所述電極壓帽的外壁面、以所述電極壓帽的轉(zhuǎn)軸為中心的環(huán)形卡槽；以及在所述環(huán)形卡槽上具有一定旋轉(zhuǎn)坡度的卡位部。綜上所述，本實(shí)用新型電磁流量計(jì)傳感器的電極結(jié)構(gòu)，可以將電極構(gòu)件與測(cè)量管燒結(jié)為一體化，使得電極與測(cè)量管之間緊密結(jié)合，防止電極出現(xiàn)滲漏問(wèn)題。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的一種電磁流量計(jì)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中顯示電極布置的剖示圖；圖3為本實(shí)用新型的電磁流量計(jì)傳感器在第一實(shí)施例中沿著徑向的截剖圖； 圖4為圖3沿著A-A所作的截剖圖；圖5為本實(shí)用新型的電磁流量計(jì)傳感器在第二實(shí)施例中沿著徑向的截剖圖；圖6為圖5沿著B(niǎo)-B所作的截剖圖；圖7a和圖7b分別為圖5和圖6中具有限位部的電極插孔和與之配合的壓蓋的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本實(shí)用新型的電磁流量計(jì)傳感器在第三實(shí)施例中沿著徑向的截剖圖；圖9為圖7沿著C-C所作的截剖圖；圖IOa和圖IOb分別為圖8和圖9中具有限位部的電極插孔和與之配合的電極壓帽的結(jié)構(gòu)示意圖；圖11為本實(shí)用新型的電磁流量計(jì)傳感器在第四實(shí)施例中沿著徑向的截剖圖；圖12為圖11沿著D-D所作的截剖圖；圖13為用于制作圖11第四實(shí)施例中的電磁流量計(jì)傳感器而提供的陶瓷測(cè)量管結(jié)構(gòu)在一個(gè)實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)示意圖；圖14為用于制作圖11第四實(shí)施例中的電磁流量計(jì)傳感器而提供的一個(gè)陶瓷測(cè)量管結(jié)構(gòu)在另一個(gè)變化例中的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
鑒于現(xiàn)有的陶瓷測(cè)量管電磁流量計(jì)提供的是厚度與陶瓷測(cè)量管壁厚相當(dāng)?shù)膱A柱形或圓錐形的電極插孔，致使電極結(jié)構(gòu)存在制作工藝難度高、易出現(xiàn)電極滲漏等諸多問(wèn)題。 因此，本實(shí)用新型的發(fā)明人創(chuàng)造性地對(duì)現(xiàn)有陶瓷測(cè)量管電磁流量計(jì)作了改進(jìn)，提供一種新型的電磁流量計(jì)傳感器的電極結(jié)構(gòu)，主要是在陶瓷測(cè)量管的相對(duì)兩端對(duì)向配置了呈凸臺(tái)狀的一對(duì)電極插孔(所述電極插孔的深度要大于所述陶瓷測(cè)量管的管壁厚度)，在所述電極插孔內(nèi)設(shè)置電極，如此，可以使得電極與陶瓷測(cè)量管之間緊密結(jié)合，避免陶瓷測(cè)量管的流體沿著電極和測(cè)量管之間的細(xì)小縫隙滲漏，克服電極滲漏的問(wèn)題。以下將通過(guò)具體實(shí)施例來(lái)對(duì)本實(shí)用新型的電磁流量計(jì)傳感器的電極結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。第一實(shí)施例請(qǐng)參閱圖3和圖4，其中，圖3顯示了本實(shí)用新型的電磁流量計(jì)傳感器在第一實(shí)施例中沿著徑向的截剖圖；圖4為圖3沿著A-A所作的截剖圖。結(jié)合圖3和圖4，所述電磁流量計(jì)傳感器包括流動(dòng)有被測(cè)流體的陶瓷測(cè)量管20 ； 位于陶瓷測(cè)量管20的兩個(gè)端面處、作為密封用的法蘭；對(duì)向配置在陶瓷測(cè)量管20沿著管徑的相對(duì)兩端、外凸于所述陶瓷測(cè)量管呈凸臺(tái)狀的一對(duì)電極插孔22 ；與電極插孔22配合裝配至陶瓷測(cè)量管20上的電極構(gòu)件24。陶瓷測(cè)量管20具有密封端面結(jié)構(gòu)，所述密封面可以根據(jù)工況而制成夾持式、法蘭式等連接形式及密封面形式，在實(shí)際應(yīng)用中，陶瓷測(cè)量管20與所述密封端面是由陶瓷一體化燒結(jié)而成的。具體地，陶瓷測(cè)量管20可以是由含量為95%至99%的高純度氧化鋁(即三氧化二鋁，Al2O3)陶瓷顆粒在高壓高溫下經(jīng)一次燒結(jié)成毛坯，由于這時(shí)硬度還不是很高， 便于精加工成所述形狀，再經(jīng)過(guò)高壓高溫二次燒結(jié)而制作出具有高致密度高強(qiáng)度的陶瓷測(cè)量管結(jié)構(gòu)件，當(dāng)然，在其他情況下，陶瓷測(cè)量管20也可以由其他陶瓷類(lèi)材質(zhì)如氧化鋯、碳化硅等燒結(jié)而成。特別地，在本實(shí)用新型的電磁流量計(jì)傳感器中，對(duì)向配置在陶瓷測(cè)量管20相對(duì)兩端的一對(duì)電極插孔22外凸于所述陶瓷測(cè)量管呈凸臺(tái)狀。相對(duì)于電極插孔的深度與陶瓷測(cè)量管的管壁厚度相當(dāng)(相近或相等)的現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)施例中的電極插孔22的深度要遠(yuǎn)大于(2倍以上)陶瓷測(cè)量管20的管壁厚度。具體地，電極插孔22為內(nèi)縮外擴(kuò)的沉孔結(jié)構(gòu)，包括指向陶瓷測(cè)量管20內(nèi)壁面的第一插孔區(qū)段220以及與第一插孔區(qū)段220相連、指向陶瓷測(cè)量管20外壁面的第二插孔區(qū)段222。其中，第一插孔區(qū)段220中遠(yuǎn)離第二插孔區(qū)段222 的那一個(gè)端面是與陶瓷測(cè)量管20內(nèi)壁面相齊平。第一插孔區(qū)段220呈圓柱狀或圓錐狀(呈內(nèi)窄外寬)；第二插孔區(qū)段222呈圓柱形或圓錐形(呈內(nèi)窄外寬)；第二插孔區(qū)段222和第一插孔區(qū)段220的連接面呈平面或圓錐面，較佳地，呈圓錐面。針對(duì)電極插孔22的制作，在一個(gè)實(shí)施例中，可以是在陶瓷測(cè)量管20的燒結(jié)工藝前預(yù)留有與電極插孔22對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)從而在燒結(jié)工藝后形成，例如采用了與待形成的電極插孔對(duì)應(yīng)的模具并在燒結(jié)工藝后去除所述模具從而形成電極插孔22 ；或者，在另一實(shí)施例中，也可以是在經(jīng)過(guò)燒結(jié)工藝后的陶瓷測(cè)量管20上再進(jìn)行例如開(kāi)鑿等后續(xù)加工工藝而形成電極插孔22。實(shí)際上，只要能制作出具有電極插孔的陶瓷管，其具體制作工藝并不限于上述的描述，仍可以有其他的變化，故在此不再贅述。電極構(gòu)件M包括位于電極插孔22的第一插孔區(qū)段220內(nèi)的電極插頭MO、位于電極插孔22的第二插孔區(qū)段222內(nèi)的電極壓帽M4、以及位于電極插頭240和電極壓帽244 之間的導(dǎo)電性玻璃粉末對(duì)2。在第一實(shí)施例中，在電極插孔22內(nèi)制作電極構(gòu)件M的過(guò)程分為兩步走，第一步， 在其中一個(gè)電極插孔22內(nèi)完成第一個(gè)電極構(gòu)件M的制作第二步，在另一個(gè)電極插孔22 內(nèi)完成第二個(gè)電極構(gòu)件M的制作。其中每一個(gè)電極構(gòu)件的制作過(guò)程又細(xì)分為如下步驟首先，提供電極插頭MO，將電極插頭240插置入電極插孔22內(nèi)。在本實(shí)施例中， 電極插頭240大致為一個(gè)插塞結(jié)構(gòu)，包括電極插塞部和與所述電極插塞部連接的電極帽頂部。所述電極插塞部的結(jié)構(gòu)是與第一插孔區(qū)段220對(duì)應(yīng)，呈圓錐形。所述電極帽頂部與所述電極插塞部連接，在一個(gè)實(shí)施例中，所述電極帽頂部是由所述電極插塞部的尾端向外擴(kuò)張并延伸后一體成型的。所述電極插塞部與所述電極帽頂部的連接部分與第一插孔區(qū)段 220和第二插孔區(qū)段222的連接面相對(duì)應(yīng)，優(yōu)選地，呈圓錐面。所述電極帽頂部的尾端具有凸緣，所述凸緣具有由凹槽和凸臺(tái)構(gòu)成的起伏表面，從而可以相對(duì)增加接觸面積。當(dāng)將電極插頭240裝配至陶瓷測(cè)量管20的第一插孔區(qū)段220時(shí)，電極插頭240與第一插孔區(qū)段220 保持緊密接觸。具體地，所述電極插塞部是位于第一插孔區(qū)段220中，其中的電極插頭240 的前端面是與陶瓷測(cè)量管20的內(nèi)壁面齊平(既不凸出也不凹陷)，如此，在使用過(guò)程中，可以避免陶瓷測(cè)量管20內(nèi)的流體對(duì)電極插頭MO的沖刷和磨損，不僅可以延長(zhǎng)電極插頭240 的使用壽命，也可以避免電磁流量計(jì)在工作時(shí)因陶瓷測(cè)量管20內(nèi)的流體與電極插頭240的沖撞而產(chǎn)生額外的噪音。而電極插頭240的電極帽頂部則位于部分的第二插孔區(qū)段222中， 所述電極帽頂部可以起到限位作用，防止在電極插頭MO由上豎直置入第一插孔區(qū)段220 后自然掉落。第一電極插頭MO的制作材料可以有多種選擇，在某些情況下，所述制作材料可以是金屬，例如為不銹鋼316L或貴金屬合金，優(yōu)選地，為鉬銥合金。然后，在電極插頭MO的后端填充導(dǎo)電性玻璃粉末M2。在本實(shí)施例中，還可以利用外部壓頂端子壓實(shí)導(dǎo)電性玻璃粉末242進(jìn)行預(yù)壓縮處理。接著，在電極插頭240的后端置入與導(dǎo)電性玻璃粉末242抵壓的電極壓帽M4。在本實(shí)施例中，電極壓帽244包括壓頂部和與所述壓頂部連接的蓋頂部，所述壓頂部的孔徑與第二插孔區(qū)段222的孔徑相匹配，所述蓋頂部的孔徑要大于第二插孔區(qū)段222的孔徑，當(dāng)將第一電極壓帽244裝配至電極插孔22時(shí)，所述壓頂部是位于第二插孔區(qū)段222中并抵壓于導(dǎo)電性玻璃粉末對(duì)2，而所述蓋頂部則位于第一插孔區(qū)段220的第二插孔區(qū)段222的外端。為實(shí)現(xiàn)對(duì)其中的導(dǎo)電性玻璃粉末242更緊密地抵壓作用，更佳地，電極壓帽244的壓頂部抵壓于導(dǎo)電性玻璃粉末M2的那一端還帶有螺紋或棱角。在本實(shí)施例中，電極壓帽244 的制作材料可以是金屬(例如為不銹鋼或貴金屬合金)。最后，將上述裝配有電極插頭M0、導(dǎo)電性玻璃粉末242和電極壓帽244的陶瓷測(cè)量管20放在加熱爐中的高溫環(huán)境下進(jìn)行加熱處理，并加熱至導(dǎo)電性玻璃粉末242的軟化溫度甚至以上，使得導(dǎo)電性玻璃粉末M2軟化，處于熔融狀態(tài)；將陶瓷測(cè)量管20自加熱爐中取出并壓焊，所述壓焊包括在電極壓帽244上施加大的壓力，使得電極壓帽244進(jìn)一步地壓入電極插孔22中，導(dǎo)電性玻璃粉末242經(jīng)受壓夯實(shí)并流動(dòng)填充于電極壓帽244與電極插孔 22之間的間隙以及電極插頭240與電極插孔22之間的間隙；利用壓焊，從而在高壓狀況下將電極插頭對(duì)0、導(dǎo)電性玻璃粉末M2、電極壓帽244和陶瓷測(cè)量管20的電極插孔22焊接在一起，制成高致密度高強(qiáng)度的電極構(gòu)件對(duì)。需特別說(shuō)明是，在第一實(shí)施例中，由于兩個(gè)電極構(gòu)件M是分批次先后依序制作完成的，因此，可以采用具有不同軟化溫度的兩種導(dǎo)電性玻璃粉末，從而使得在兩次加熱中加熱的溫度條件不相同。一般而言，制作第一個(gè)電極構(gòu)件M時(shí)的第一類(lèi)導(dǎo)電性玻璃粉末的軟化溫度要相對(duì)比制作第二個(gè)電極構(gòu)件M時(shí)的第二類(lèi)導(dǎo)電性玻璃粉末的軟化溫度來(lái)得高一些。例如第一類(lèi)導(dǎo)電性玻璃粉末的軟化溫度為1100°c至1200°C，因此，在制作第一個(gè)電極構(gòu)件對(duì)時(shí)的加熱溫度為1100°c至1200°C;而第二類(lèi)導(dǎo)電性玻璃粉末的軟化溫度為800°C至 900°C，因此制作第二個(gè)電極構(gòu)件M的加熱溫度為800°C至900°C。上述僅為示例性說(shuō)明， 并不以此為限，在實(shí)際應(yīng)用中，仍可作其他的變更。第二實(shí)施例請(qǐng)參閱圖5和圖6，其中，圖5顯示了本實(shí)用新型的電磁流量計(jì)傳感器在第二實(shí)施例中沿著徑向的截剖圖；圖6為圖5沿著B(niǎo)-B所作的截剖圖。結(jié)合圖5和圖6，所述電磁流量計(jì)傳感器包括流動(dòng)有被測(cè)流體的陶瓷測(cè)量管30 ； 位于陶瓷測(cè)量管30的兩個(gè)端面處、作為密封用的法蘭；對(duì)向配置在陶瓷測(cè)量管30沿著管徑的相對(duì)兩端、外凸于所述陶瓷測(cè)量管呈凸臺(tái)狀的一對(duì)電極插孔32 ；與電極插孔32配合裝配至陶瓷測(cè)量管30上的電極構(gòu)件34。電極插孔32包括指向陶瓷測(cè)量管30內(nèi)壁面的第一插孔區(qū)段320以及與第一插孔區(qū)段320相連、指向陶瓷測(cè)量管30外壁面的第二插孔區(qū)段322， 電極構(gòu)件34包括位于電極插孔32的第一插孔區(qū)段320內(nèi)的電極插頭340、位于電極插孔 32的第二插孔區(qū)段322內(nèi)的電極壓帽344、以及位于電極插頭340和電極壓帽344之間的導(dǎo)電性玻璃粉末；342。特別地，與第一實(shí)施例相比，在第二實(shí)施例中，電極構(gòu)件34還包括位于電極插孔 32的第二電極區(qū)段322開(kāi)口處、用于避免電極壓帽344脫離電極插孔32的限位結(jié)構(gòu)。在第二實(shí)施例中，所述限位結(jié)構(gòu)包括位于電極插孔32外壁面的限位部37以及與限位部37配合、扣合在電極插孔32端頭上的壓蓋36。例如，壓蓋36與電極插孔32構(gòu)成卡扣配合(壓蓋36設(shè)置有內(nèi)伸的卡位部，電極插孔32的外壁面設(shè)置有例如為帶旋轉(zhuǎn)坡度的限位凸塊的限位部37)，當(dāng)壓蓋36扣合在電極插孔32上后，壓蓋36的卡位部與電極插孔32的限位部 37相配合，可以實(shí)現(xiàn)在裝配完成后，壓蓋36能對(duì)放置于電極插孔32內(nèi)的電極壓帽344進(jìn)行限位，避免電極壓帽344脫離電極插孔32。另外，優(yōu)選地，在第二實(shí)施例中，所述限位結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)單向限位的功能，允許將電極壓帽344向陶瓷測(cè)量管30的內(nèi)壁面壓緊。具體地， 當(dāng)壓蓋36扣合在電極插孔32上后，壓蓋36還具有這樣的特點(diǎn)在不能脫離電極插孔32的情況下具有一定的位移空間。具體來(lái)講，在向電極壓帽344施加沿著陶瓷測(cè)量管30的徑向向內(nèi)的壓力時(shí)可以沿著所述徑向方向以一定的位移行程向內(nèi)進(jìn)行壓縮；而在受到陶瓷測(cè)量管30內(nèi)部壓力促使電極壓帽344沿著陶瓷測(cè)量管30的徑向向外頂出時(shí)起到限位作用從而
7將電極壓帽344限位于施加壓力壓入導(dǎo)電粉末的狀態(tài)。圖7a和圖7b分別顯示了圖5和圖6中限位部37和與之配合的壓蓋36在一個(gè)實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)示意圖。結(jié)合圖7a和圖7b，限位部37設(shè)于電極插孔32的外壁面上，具體地， 限位部37為具有一定旋轉(zhuǎn)坡度的并對(duì)稱(chēng)設(shè)置的兩個(gè)限位凸塊(在以下描述中，將限位凸塊以37標(biāo)示)，且兩個(gè)所述限位凸塊37之間留有缺口。與之對(duì)應(yīng)地，壓蓋36為內(nèi)部中空的蓋體，在其中空內(nèi)部設(shè)置有內(nèi)伸、與電極插孔32外壁面上的限位凸塊37對(duì)應(yīng)的兩個(gè)卡位部 361。優(yōu)選地，卡位部361也可以設(shè)計(jì)為具有一定的旋轉(zhuǎn)坡度。在應(yīng)用時(shí)，首先，壓蓋36的兩個(gè)卡位部361對(duì)準(zhǔn)兩個(gè)限位凸塊37之間的缺口后沿著陶瓷測(cè)量管30的徑向向內(nèi)按壓； 接著，按壓一定的距離后，將壓蓋36沿著限位凸塊37的旋轉(zhuǎn)坡度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，利用壓蓋36的卡位部361和電極插孔32的限位凸塊37的作用，從而使得壓蓋36與電極插孔32構(gòu)成卡扣配合，實(shí)現(xiàn)對(duì)電極壓帽344的限位。相較于一次只能裝配一個(gè)電極，再進(jìn)行加熱和壓焊，使得兩個(gè)電極構(gòu)件M須分兩步制作工藝的第一實(shí)施例，在第二實(shí)施例中，由于特別提供了具有限位作用的限位結(jié)構(gòu) (在本實(shí)施例中，所述限位結(jié)構(gòu)包括具有卡位部的壓蓋36和位于電極插孔32外壁面、例如為帶旋轉(zhuǎn)坡度的限位凸塊的限位部37)，從而使得在兩個(gè)電極插孔32內(nèi)制作電極構(gòu)件34可以同時(shí)進(jìn)行。這樣，只需一次裝配兩個(gè)電極，再同時(shí)加熱，同時(shí)壓焊即可完成電極構(gòu)件34的制作，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝和周期。具體來(lái)講，在第二實(shí)施例中，在電極插孔32內(nèi)制作電極構(gòu)件34的過(guò)程包括先將電極插頭340置入電極插孔32的第一插孔區(qū)段320中，在電極插頭340后端填充導(dǎo)電性玻璃粉末342，并用電極壓帽344壓實(shí)導(dǎo)電性玻璃粉末342 ；將壓蓋36裝配至電極插孔32上， 蓋住并抵壓緊導(dǎo)電性玻璃粉末342和電極壓帽344進(jìn)行限位；將上述裝配有電極插頭340、 導(dǎo)電性玻璃粉末342和電極壓帽344的陶瓷測(cè)量管30放在加熱爐中的高溫環(huán)境下進(jìn)行加熱處理，由于壓蓋46的限位作用，在加熱過(guò)程中始終將導(dǎo)電性玻璃粉末342壓在電極插頭 340與電極壓帽344之間的空間內(nèi)；加熱至導(dǎo)電性玻璃粉末342的軟化溫度甚至以上(加熱溫度根據(jù)實(shí)際應(yīng)用中的導(dǎo)電性玻璃粉末的軟化溫度而定，例如為800°C至1200°C )，使得導(dǎo)電性玻璃粉末342軟化，處于熔融狀態(tài)；將陶瓷測(cè)量管30自加熱爐中取出并壓焊，所述壓焊包括在電極壓帽344上施加大的壓力，使得電極壓帽344進(jìn)一步地壓入電極插孔32中， 導(dǎo)電性玻璃粉末342經(jīng)受壓夯實(shí)并流動(dòng)填充于電極壓帽344與電極插孔32之間的間隙以及電極插頭340與電極插孔32之間的間隙；利用壓焊，從而在高壓狀況下將陶瓷測(cè)量管30 兩端的兩個(gè)電極插孔32中的電極插頭340、導(dǎo)電性玻璃粉末342、電極壓帽344和陶瓷測(cè)量管30的電極插孔32焊接在一起，制成高致密度高強(qiáng)度的電極構(gòu)件34。第三實(shí)施例請(qǐng)參閱圖8和圖9，其中，圖8顯示了本實(shí)用新型的電磁流量計(jì)傳感器在第三實(shí)施例中沿著徑向的截剖圖；圖9為圖8沿著C-C所作的截剖圖。結(jié)合圖8和圖9，所述電磁流量計(jì)傳感器包括流動(dòng)有被測(cè)流體的陶瓷測(cè)量管40 ； 位于陶瓷測(cè)量管40的兩個(gè)端面處、作為密封用的法蘭；對(duì)向配置在陶瓷測(cè)量管40沿著管徑的相對(duì)兩端、外凸于所述陶瓷測(cè)量管呈凸臺(tái)狀的一對(duì)電極插孔42 ；與電極插孔42配合裝配至陶瓷測(cè)量管40上的電極構(gòu)件44。電極插孔42包括指向陶瓷測(cè)量管40內(nèi)壁面的第一插孔區(qū)段420以及與第一插孔區(qū)段420相連、指向陶瓷測(cè)量管40外壁面的第二插孔區(qū)段422，電極構(gòu)件44包括位于電極插孔42的第一插孔區(qū)段420內(nèi)的電極插頭440、位于電極插孔 42的第二插孔區(qū)段422內(nèi)的電極壓帽444、以及位于電極插頭440和電極壓帽444之間的導(dǎo)電性玻璃粉末442。特別地，與第一實(shí)施例相比，在第三實(shí)施例中，電極構(gòu)件44還包括位于電極插孔 42的第二電極區(qū)段422開(kāi)口處、用于避免電極壓帽444脫離電極插孔42的限位結(jié)構(gòu)。與第二實(shí)施例相比，在第三實(shí)施例中，所述限位結(jié)構(gòu)包括位于電極插孔42內(nèi)壁面的限位部47， 利用限位部47，可以對(duì)電極壓帽444進(jìn)行限位。圖IOa和圖IOb分別顯示了圖8和圖9中限位部47和與之配合的電極插孔42在一個(gè)實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)示意圖。結(jié)合圖IOa和圖10b，限位部47設(shè)于電極插孔42的內(nèi)壁面上，具體地，限位部47為兩個(gè)限位凸塊(在以下描述中，將限位凸塊以47標(biāo)示)，優(yōu)選地，所述兩個(gè)限位凸塊47具有一定旋轉(zhuǎn)坡度并對(duì)稱(chēng)設(shè)置，且兩個(gè)所述限位凸塊47之間留有缺口。 與之對(duì)應(yīng)地，電極壓帽444也作了一定的結(jié)構(gòu)改進(jìn)，具體為在電極壓帽444的外壁面開(kāi)設(shè)有與限位凸塊47對(duì)應(yīng)的滑槽445，其中，滑槽445的寬度大于等于限位凸塊47的寬度，滑槽 445的深度大于等于限位凸塊47的凸出高度；在電極壓帽444的中段的外壁面上開(kāi)設(shè)有以電極壓帽444轉(zhuǎn)軸為中心的環(huán)形卡槽447，其中，環(huán)形卡槽447的深度大于等于限位凸塊47 的的凸出高度；優(yōu)選地，在環(huán)形卡槽447上開(kāi)設(shè)有一定旋轉(zhuǎn)坡度的兩個(gè)卡位部449。在應(yīng)用時(shí)，首先，將電極插頭440和導(dǎo)電性玻璃粉末442依序置入電極插孔42后，將電極壓帽444 的滑槽445對(duì)準(zhǔn)電極插孔42的限位凸塊47并沿著陶瓷測(cè)量管40的徑向向內(nèi)按壓；接著， 按壓一定的距離至電極壓帽444的環(huán)形卡槽447對(duì)應(yīng)于電極插孔42的限位凸塊47的位置處，將電極壓帽444沿著卡位部449的旋轉(zhuǎn)坡度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)(直觀看來(lái)，就是限位凸塊47位于帶坡度的卡位部449的環(huán)形卡槽447內(nèi)，為了實(shí)現(xiàn)單向限位，環(huán)形卡槽447應(yīng)該留有間隙，以確?？梢允闺姌O壓帽444向電極插頭440做壓緊移動(dòng))，從而使得電極壓帽444與電極插孔32構(gòu)成卡扣配合，實(shí)現(xiàn)對(duì)電極壓帽344的限位。需特別說(shuō)明的是，在上述描述中，所述提供的限位結(jié)構(gòu)并不以此為限，只要能確保電極壓帽與電極插孔構(gòu)成穩(wěn)固的卡扣配合，限位結(jié)構(gòu)仍可作其他的變化，例如在某一實(shí)施例中，所述電極壓帽可以設(shè)計(jì)有多段式的滑槽和環(huán)形卡槽的組合；在另一實(shí)施例中，電極壓帽也可以不設(shè)計(jì)環(huán)形卡槽，而是在電極壓帽444的末端僅設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)坡度的卡位部449，在應(yīng)用時(shí)，是直接將整個(gè)電極壓帽444壓入電極插孔42內(nèi)，利用電極壓帽444末端的卡位部449 與電極插孔42中的限位凸塊47構(gòu)成卡扣配合；……；在此不一一贅述。與第二實(shí)施例類(lèi)似，在第三實(shí)施例中，由于特別提供了具有限位作用的限位結(jié)構(gòu) (在本實(shí)施例中，所述限位結(jié)構(gòu)包括具有位于電極插孔42外壁面、例如為限位凸塊的限位部47以及在電極壓帽444上設(shè)計(jì)的滑槽445、環(huán)形卡槽447和卡位部449)，從而使得在兩個(gè)電極插孔42內(nèi)制作電極構(gòu)件44可以同時(shí)進(jìn)行。這樣，只需一次裝配兩個(gè)電極，再同時(shí)加熱，同時(shí)壓焊即可完成電極構(gòu)件44的制作，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝和周期。第四實(shí)施例請(qǐng)參閱圖11和圖12，其中，圖11顯示了本實(shí)用新型的電磁流量計(jì)傳感器在第四實(shí)施例中沿著徑向的截剖圖；圖12為圖11沿著D-D所作的截剖圖。結(jié)合圖11和圖12，所述電磁流量計(jì)傳感器包括流動(dòng)有被測(cè)流體的陶瓷測(cè)量管 50，位于陶瓷測(cè)量管50的兩個(gè)端面處、作為密封用的法蘭，對(duì)向配置在陶瓷測(cè)量管50沿著管徑的相對(duì)兩端、外凸于所述陶瓷測(cè)量管呈凸臺(tái)狀的一對(duì)電極插孔52 ；與電極插孔52配合裝配至陶瓷測(cè)量管50上的電極構(gòu)件M。特別地，與第二實(shí)施例相比，在第四實(shí)施例中，電極構(gòu)件M取消了傳統(tǒng)的電極插頭，僅包括位于電極插孔52中臨近所述陶瓷測(cè)量管50內(nèi)壁面的導(dǎo)電性玻璃粉末M2以及位于電極插孔52中臨近陶瓷測(cè)量管50外壁面的電極壓帽M4。在第四實(shí)施例中，在電極插孔52內(nèi)制作電極構(gòu)件M的過(guò)程包括首先，提供陶瓷測(cè)量管50，在陶瓷測(cè)量管50內(nèi)具有一個(gè)陶瓷支柱58 (如圖13所示)。陶瓷支柱58為中空結(jié)構(gòu)，其兩端分別與陶瓷測(cè)量管50兩端的兩個(gè)電極插孔52相連通，其中電極插孔52深入陶瓷支柱58—部分；在陶瓷支柱58內(nèi)填充入導(dǎo)電性玻璃粉末M2，在電極插孔52內(nèi)置入抵壓于導(dǎo)電性玻璃粉末M2的電極壓帽M4，并在電極插孔52上裝配起到限位作用的壓蓋 56 ；將填充有導(dǎo)電性玻璃粉末M2的陶瓷測(cè)量管50置入加熱爐中進(jìn)行加熱處理，加熱至導(dǎo)電性玻璃粉末討2的軟化溫度甚至以上后，使得導(dǎo)電性玻璃粉末542軟化；將陶瓷測(cè)量管 50自加熱爐中取出并壓焊，從而將陶瓷測(cè)量管50兩端的兩個(gè)電極插孔52中的導(dǎo)電性玻璃粉末M2、電極壓帽544與陶瓷測(cè)量管50的電極插孔52和陶瓷支柱58焊接在一起；完成壓焊后先用超聲波的方法將陶瓷支柱58打碎至其殘留部分微凸于陶瓷測(cè)量管50內(nèi)壁面，再用金剛石砂輪將陶瓷支柱58的凸出部分處打磨至光滑直至與陶瓷測(cè)量管50內(nèi)壁面齊平。與第二實(shí)施例相類(lèi)似，第四實(shí)施例中也提供有限位結(jié)構(gòu)，其包括位于電極插孔 52外壁面的、例如為限位凸塊的限位部57以及具有與限位部57配合的卡位部并扣合在電極插孔52端頭上的壓蓋56，從而使得在兩個(gè)電極插孔52內(nèi)制作電極構(gòu)件M可以同時(shí)進(jìn)行。這樣，只需一次裝配兩個(gè)電極，再同時(shí)加熱，同時(shí)壓焊即可完成電極構(gòu)件M的制作，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝和周期。在第四實(shí)施例中，可以實(shí)現(xiàn)由導(dǎo)電性玻璃粉末542和電極壓帽544構(gòu)成的電極構(gòu)件M與周?chē)奶沾芍齐姌O插孔52緊密結(jié)合無(wú)縫隙，避免了介質(zhì)滲入前幾種方案中電極插頭與電極插孔的縫隙難以清洗，所以可以用于有衛(wèi)生要求的場(chǎng)合。另外，需特別說(shuō)明的是，在第四實(shí)施例中，提供的陶瓷支柱58為兩端分別與陶瓷測(cè)量管50兩端的兩個(gè)電極插孔52相連通的中空結(jié)構(gòu)，但并不以此為限，所述陶瓷支柱仍可有其他的變化例，例如在如圖14所示提供的陶瓷支柱59中，陶瓷支柱59的兩端為盲孔結(jié)構(gòu)，所述每一個(gè)盲孔的孔頂面是與電極插孔52相通，所述每一個(gè)盲孔的孔底面為內(nèi)凸出于陶瓷測(cè)量管50的內(nèi)壁面(即可供導(dǎo)電性玻璃粉末M2的填充位置要凸出于陶瓷測(cè)量管50 的內(nèi)壁面)，如此，在后續(xù)打碎陶瓷支柱59后，能夠露出導(dǎo)電性玻璃粉末M2，并再在打磨拋光后使得導(dǎo)電性玻璃粉末542與陶瓷測(cè)量管50內(nèi)壁面齊平，作為電極構(gòu)件M。再有，還需說(shuō)明的是，第四實(shí)施例中的限位結(jié)構(gòu)并不僅限于上面的描述，其仍可作其他變化，例如可參考第三實(shí)施例中的描述，或者其他的開(kāi)展，在此不再贅述。上述實(shí)施例僅列示性說(shuō)明本實(shí)用新型的原理及功效，而非用于限制本實(shí)用新型。 任何熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人員均可在不違背本實(shí)用新型的精神及范圍下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修改。因此，本實(shí)用新型的權(quán)利保護(hù)范圍，應(yīng)如權(quán)利要求書(shū)所列。
權(quán)利要求1.一種電磁流量計(jì)傳感器的電極結(jié)構(gòu)，所述電磁流量計(jì)傳感器包括有陶瓷測(cè)量管，所述電極結(jié)構(gòu)包括對(duì)向配置在所述陶瓷測(cè)量管相對(duì)兩端的一對(duì)電極插孔和對(duì)應(yīng)配置于所述電極插孔內(nèi)的一對(duì)電極構(gòu)件；其特征在于，所述電極插孔為外凸于所述陶瓷測(cè)量管呈凸臺(tái)狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述電極插孔為內(nèi)縮外擴(kuò)的沉孔結(jié)構(gòu)，包括指向所述陶瓷測(cè)量管的內(nèi)壁面的第一插孔區(qū)段以及與所述第一插孔區(qū)段相連、指向所述陶瓷測(cè)量管的外壁面的第二插孔區(qū)段，所述第二插孔區(qū)段的孔徑要大于所述第一插孔區(qū)段的孔徑；所述電極構(gòu)件包括位于所述電極插孔的第一插孔區(qū)段內(nèi)的電極插頭、位于所述電極插孔的第二插孔區(qū)段內(nèi)的電極壓帽、以及位于所述電極插頭和所述電極壓帽之間的導(dǎo)電性玻璃粉末。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述電極插孔的第一插孔區(qū)段和第二插孔區(qū)段的連接面為平面或圓錐面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述電極構(gòu)件包括位于所述電極插孔中臨近所述陶瓷測(cè)量管內(nèi)壁面的導(dǎo)電性玻璃粉末以及位于所述電極插孔中臨近所述陶瓷測(cè)量管外壁面的電極壓帽。
5.根據(jù)權(quán)利要求2、3或4所述的電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括位于所述電極插孔的開(kāi)口處限位結(jié)構(gòu)，所述限位結(jié)構(gòu)為單向限位，用于避免所述電極壓帽脫離所述電極插孔，但允許將電極壓帽向所述陶瓷測(cè)量管內(nèi)壁面壓緊。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述限位結(jié)構(gòu)包括位于所述電極插孔外壁面的限位部以及扣合在所述電極插孔端頭上、具有與所述限位部配合的卡位部的壓蓋。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述限位部為限位凸塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述限位結(jié)構(gòu)包括位于所述電極插孔內(nèi)壁面的限位部以及與所述限位部配合的電極壓帽。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述限位部為限位凸塊。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述電極壓帽還包括設(shè)于所述電極壓帽的外壁面、與所述限位凸塊對(duì)應(yīng)的滑槽；設(shè)于所述電極壓帽的外壁面、以所述電極壓帽的轉(zhuǎn)軸為中心的環(huán)形卡槽；以及在所述環(huán)形卡槽上具有一定旋轉(zhuǎn)坡度的卡位部。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供一種電磁流量計(jì)傳感器的電極結(jié)構(gòu)，所述電磁流量計(jì)傳感器包括有陶瓷測(cè)量管，所述電極結(jié)構(gòu)包括對(duì)向配置在所述陶瓷測(cè)量管相對(duì)兩端、外凸于所述陶瓷測(cè)量管呈凸臺(tái)狀的一對(duì)電極插孔和對(duì)應(yīng)配置于所述電極插孔內(nèi)的一對(duì)電極構(gòu)件，如此，可以使得電極與陶瓷測(cè)量管之間緊密結(jié)合，避免陶瓷測(cè)量管的流體沿著電極和測(cè)量管之間的細(xì)小縫隙滲漏，克服電極滲漏的問(wèn)題。
文檔編號(hào)G01F1/58GK201974196SQ20112006240
公開(kāi)日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月10日
發(fā)明者張光瑞, 張振山, 趙潤(rùn), 郁柳斌 申請(qǐng)人:上海威爾泰儀器儀表有限公司, 上海威爾泰工業(yè)自動(dòng)化股份有限公司, 東北大學(xué)