用于電磁流量計的電極的制作方法
【專利摘要】本申請提供一種用于電磁流量計的電極，包括電極頭、電極桿以及壓電陶瓷換能器，壓電陶瓷換能器包括多片壓電陶瓷片，其中，在電極頭的內側制有帶內螺紋的孔，在電極桿的一端制有與內螺紋相配合的外螺紋，通過螺母和電極桿將制有孔的多片壓電陶瓷片緊靠電極頭的內側固定，以將通過多片壓電陶瓷片產生的超聲波傳播到電極頭。通過本實用新型，可以自動清潔電極頭，從而非常方便并且節約成本。
【專利說明】
用于電磁流量計的電極
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種用于電磁流量計的電極以及包括該電極的電磁流量計。
【背景技術】
[0002]電磁流量計是一種根據法拉第電磁感應定律來測量測量管內導電介質體積流量的感應式儀表。電磁流量計中設置有電極，電極具有電極頭。電磁流量計廣泛應用于污水、氟化工、生產用水、自來水、醫藥以及鋼鐵等行業。如果電磁流量計測量的介質長期比較污濁，則電磁流量計在工作一段時間之后，電極(電極頭)上就會產生結垢。當結垢物質的電導率和被測介質的電導率不同時，就會帶來測量誤差。污泥、油污對電極的附著也會使儀表輸出發生擺動和漂移。因此，需要定期對電磁流量計的電極進行清洗。
[0003]當前，清洗電極的普遍方式是先將流量計拆下來，然后再手動清洗電極頭。在這種情況下，系統必須停止運行，非常麻煩并且成本較高。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種用于電磁流量計的電極以及包括該電極的電磁流量計，以解決現有技術中存在的上述問題。
[0005]本實用新型的一個方面提供一種用于電磁流量計的電極，包括電極頭、電極桿以及壓電陶瓷換能器，壓電陶瓷換能器包括多片壓電陶瓷片，其中，在電極頭的內側制有帶內螺紋的孔，在電極桿的一端制有與內螺紋相配合的外螺紋，通過螺母和電極桿將制有孔的多片壓電陶瓷片緊靠電極頭的內側固定，以將通過多片壓電陶瓷片產生的超聲波傳播到電極頭。
[0006]根據另一個實施例，多片壓電陶瓷片與螺母和電極桿之間設置有絕緣體，以將多片壓電陶瓷片與螺母和電極桿絕緣。
[0007]根據又一個實施例，在多片壓電陶瓷片上分別布置有連接到超聲波驅動電路的電極片，絕緣體使電極片與螺母和電極桿之間絕緣，電極片不與電極頭接觸。
[0008]根據又一個實施例，在多片壓電陶瓷片和螺母之間設置有后蓋板，以使得螺母被擰的更緊。
[0009]根據又一個實施例，后蓋板由耐高溫塑料制成。
[0010]根據又一個實施例，電極頭的材料為不銹鋼或鉑金。
[0011]根據又一個實施例，電極頭的形狀為平頭形狀、尖頭形狀或半球形狀。
[0012]根據又一個實施例，多片壓電陶瓷片的形狀與電極頭的形狀相匹配。
[0013]本實用新型的另一個方面提供一種電磁流量計，其中，該電磁流量計包括上述的任意一個電極。
[0014]應用根據本實用新型的實施例的用于電磁流量計的電極和電磁流量計，可以在電極頭臟了之后自動清潔電極頭，系統不需要停止運行，從而非常方便并且節約成本。
【附圖說明】
[0015]參照下面結合附圖對本實用新型的實施例的說明，會更加容易地理解本實用新型的以上和其它目的、特點和優點。在附圖中，相同的或對應的技術特征或部件將采用相同或對應的附圖標記來表示。在附圖中不必依照比例繪制出單元的尺寸和相對位置。
[0016]圖1是示意性示出根據本實用新型實施例的用于電磁流量計的電極的結構的截面圖。
[0017]圖2是示意性示出根據本實用新型又一實施例的用于電磁流量計的電極的結構的截面圖。
[0018]圖3是示意性示出根據本實用新型另一實施例的用于電磁流量計的電極的結構的截面圖。
[0019]圖4是示意性示出根據本實用新型又一實施例的用于電磁流量計的電極的結構的截面圖。
【具體實施方式】
[0020]下面參照附圖來說明本實用新型的實施例。應當注意，為了清楚的目的，附圖和說明中省略了與本實用新型無關的、本領域技術人員已知的部件和處理的表示和描述。
[0021]本實用新型的實施例提供的用于電磁流量計的電極是一種超聲波自清潔電極，其將超聲波換能器和電極融合在一起，從而既能產生超聲波也能夠檢測電信號。
[0022]圖1是示意性示出根據本實用新型實施例的用于電磁流量計的電極的結構的截面圖。
[0023]如圖1中所示，用于電磁流量計的電極包括電極頭1、電極桿2以及壓電陶瓷換能器(作為超聲波換能器)，該壓電陶瓷換能器包括兩片壓電陶瓷片3a、3b。雖然作為示例由圖1示出的壓電陶瓷換能器包括兩片壓電陶瓷片3a、3b，但是明顯地，壓電陶瓷換能器可以包括多片壓電陶瓷片，優選地，是偶數片壓電陶瓷片。電極頭I的材料可以為任意的，例如不銹鋼或鉑金。電極頭I的形狀也可以為任意的，例如為平頭形狀、尖頭形狀或半球形狀。兩片壓電陶瓷片3a、3b的形狀可以與電極頭I的形狀相匹配。
[0024]在電極頭I的內側制有帶內螺紋的孔，在電極桿2的一端制有與該內螺紋相配合的外螺紋，通過螺母4和電極桿2將制有孔的壓電陶瓷片3a、3b緊靠電極頭I的內側固定，以將通過壓電陶瓷片3a、3b產生的超聲波傳播到電極頭I。
[0025]該壓電陶瓷片3a、3b與超聲波驅動電路(未示出)電連接。可以將兩片極性相同的壓電陶瓷片3a、3b膠合在一起，在電路上并聯，或者可以將兩片極性相反的壓電陶瓷片3a、3b膠合在一起，在電路上串聯。在電場激勵下，當某一時刻其中一個壓電陶瓷片伸張時，另一個壓電陶瓷片則收縮，從而使壓電陶瓷片產生彎曲震動，壓電陶瓷片的彎曲震動使得與其緊密接觸的電極頭震動，然后進一步造成與電極頭相接觸的介質的振動，并向介質(例如，流體)中輻射超聲波。超聲波在流體中疏密相同的向前輻射，使流體流動而產生數以萬計的微小氣泡。這些氣泡在超聲波縱向傳播的負壓區形成、生長，而在正壓區迅速閉合。在這種被稱為“空化”效應的過程中，氣泡閉合可以形成超過1000大氣壓的瞬間高壓，連續不斷地產生瞬間高壓就象一連串小“爆炸”不斷地沖擊物件表面，從而使物件的表面及縫隙中的污垢迅速剝落，達到物件表面凈化的目的。
[0026]圖2是示意性示出根據本實用新型另一實施例的用于電磁流量計的電極的結構的截面圖。壓電陶瓷片3a、3b與螺母4和電極桿2之間設置有絕緣體5，以將壓電陶瓷片3a、3b與螺母4和電極桿2絕緣。
[0027]圖3是示意性示出根據本實用新型又一實施例的用于電磁流量計的電極的結構的截面圖。為了改善壓電陶瓷換能器的機械性能和機電耦合特性以及方便安裝，可以在兩片壓電陶瓷片3a、3b上分別布置(膠合)有連接到超聲波驅動電路的電極片6a、6b，以進行支撐和電連接，電極片經常延伸到壓電陶瓷片之外。絕緣體5使電極片6a、6b與螺母4和電極桿2之間絕緣，電極片6a、6b不與電極頭I相接觸。當壓電陶瓷換能器用作發射作用時，從發射機輸出級送來的電振蕩信號引起電極片中電場的變化，通過壓電效應對壓電陶瓷換能器機械震動系統產生一個推動力，使其進入震動狀態。
[0028]圖4是示意性示出根據本實用新型又一實施例的用于電磁流量計的電極的結構的截面圖。在兩片壓電陶瓷片3a、3b和螺母4之間設置有后蓋板7，以使得螺母4被擰的更緊。后蓋板7由耐高溫塑料制成。
[0029]本實用新型的另一實施例提供一種電磁流量計，該電磁流量計包括上述的任意電極。可以在變送器檢測到電極被覆蓋時或可以通過人為設定，通過超聲波驅動電路驅動壓電陶瓷換能器，產生超聲波，并且傳播到電極頭，來清洗電極頭。并且也可以通過流體將超聲波傳播到管道內，清洗管道內的其它電極。超聲波的頻率可以由驅動電路進行調整。
[0030]應用根據本實用新型的實施例的用于電磁流量計的電極以及電磁流量計，可以在電極頭臟了之后自動清潔電極頭，系統不需要停止運行，從而非常方便并且節約成本。
[0031]在前面的說明書中參照特定實施例描述了本實用新型。然而本領域的普通技術人員理解，在不偏離如權利要求書限定的本實用新型的范圍的前提下可以進行各種修改和改變。
【主權項】
1.一種用于電磁流量計的電極，包括電極頭、電極桿以及壓電陶瓷換能器，所述壓電陶瓷換能器包括多片壓電陶瓷片， 其中，在所述電極頭的內側制有帶內螺紋的孔，在所述電極桿的一端制有與所述內螺紋相配合的外螺紋，通過螺母和所述電極桿將制有孔的所述多片壓電陶瓷片緊靠所述電極頭的內側固定，以將通過所述多片壓電陶瓷片產生的超聲波傳播到所述電極頭。2.根據權利要求1所述的電極，其中，所述多片壓電陶瓷片與所述螺母和所述電極桿之間設置有絕緣體，以將所述多片壓電陶瓷片與所述螺母和所述電極桿絕緣。3.根據權利要求2所述的電極，其中，在所述多片壓電陶瓷片上分別布置有連接到超聲波驅動電路的電極片，所述絕緣體使所述電極片與所述螺母和所述電極桿之間絕緣，所述電極片不與所述電極頭接觸。4.根據權利要求1-3中的任意一項所述的電極，其中，在所述多片壓電陶瓷片和所述螺母之間設置有后蓋板，以使得所述螺母被擰的更緊。5.根據權利要求4所述的電極，其中，所述后蓋板由耐高溫塑料制成。6.根據權利要求1-3中的任意一項所述的電極，其中，所述電極頭的材料為不銹鋼或鉑金。7.根據權利要求1-3中的任意一項所述的電極，其中，所述電極頭的形狀為平頭形狀、尖頭形狀或半球形狀。8.根據權利要求1-3中的任意一項所述的電極，其中，所述多片壓電陶瓷片的形狀與所述電極頭的形狀相匹配。9.一種電磁流量計，其中，所述電磁流量計包括根據權利要求1-8中的任意一項所述的電極。
【文檔編號】G01F15/00GK205642492SQ201620212194
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年3月18日
【發明人】史曉春
【申請人】艾默生過程控制流量技術有限公司