一种PP塑料结构的微小口径电磁流量传感器的制作方法

一种pp塑料结构的微小口径电磁流量传感器
技术领域
1.本发明涉及电磁流量传感器技术领域，具体为一种pp塑料结构的微小口径电磁流量传感器。


背景技术：

2.众所周知，电磁流量传感器的工作原理是基于法拉第电磁感应定律，磁路系统通电后产生磁场，当导电流体流经传感器时，在测量电极上感应出与流体流速成正比的信号电压，但随着电磁流量传感器口径的减小，对于电磁流量传感器衬里和电极的加工及安装越来越难，传统的电磁流量传感器电极由导电金属加工而成，采用的是内插式结构，最小口径只能做到10mm，近些年来，也有一些厂家采用外插式电极结构，来制作小于10mm的电磁流量传感器。
3.由于电磁流量传感器口径较小，所加工的电极尺寸也较小，这就对电磁流量传感器衬里和电极的安装要求特别高，且对微小流量的测量精度不是很理想，本发明提供一种pp塑料结构的微小口径电磁流量传感器。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种pp塑料结构的微小口径电磁流量传感器，以解决上述背景技术中提出的小口径电磁流量传感器，造成电磁流量传感器衬里和电极的安装要求较高，影响对微小流量测量精度的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种pp塑料结构的微小口径电磁流量传感器，包括主体组件，主体组件由磁路系统、外壳、接线盒和主体安装座组成，外壳分别位于主体安装座的顶部和底部，主体安装座底部的外壳通过螺丝组件与主体安装座锁紧固定，主体安装座顶部的外壳一端通过螺丝组件与主体安装座锁紧固定，另一端通过螺丝组件与接线盒锁紧固定，接线盒内固定有信号发生器；磁路系统包括极靴、接地电极和测量电极，极靴固定于主体安装座顶部和底部的中间位置，测量电极位于主体安装座顶部极靴的两侧且与主体安装座之间呈热熔一体化结构，接地电极位于主体安装座底部极靴的两侧且与主体安装座之间呈热熔一体化结构，测量电极和接地电极分别通过线路与信号发生器上的脉动电源连接。
7.作为本发明的一种优选实施方式，主体安装座采用pp材质制成，测量电极和接地电极均采用导电pp材质制成，测量电极和接地电极均呈锥形结构，测量电极和接地电极的电阻≤5kω。
8.作为本发明的一种优选实施方式，外壳和接线盒均采用pvc材质制成，外壳上包裹有橡胶套，接线盒的侧端设有连接螺头，连接螺头上焊接有圆形固定片，圆形固定片通过螺丝固定接线盒的侧壁上。
9.作为本发明的一种优选实施方式，壳体呈凸型结构，主体安装座顶部和底部整体均呈“u”型结构，壳体与主体安装座嵌合端的两侧分布有第一锁紧孔，主体安装座顶部和底
部两侧壁上分布有第二锁紧孔，第一锁紧孔和第二锁紧孔通过螺丝共同贯穿锁紧。
10.作为本发明的一种优选实施方式，主体安装座顶部和底部的极靴位置对应，主体安装座顶部和底部中间位置设有槽孔，极靴两侧设有固定片，固定片上嵌合有固定螺丝，极靴通过固定片且配合固定螺丝固定于槽孔内，主体安装座顶部和底部中间槽孔的两侧均设有锥形孔，所述锥形孔分别与测量电极和接地电极的嵌合结构匹配一致。
11.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
12.1、本电磁流量传感器的主体安装座选用pp材质加工而成，解决微小口径衬里的难题，且pp材质可以适用于大多数的测量液体；
13.2、本电磁流量传感器的测量电极和接地电极也采用导电pp材质，从主体安装座外侧采用热熔工艺与主体热熔成一体，不仅从根本上突破了传统电磁流量传感器必须采用金属电极的局限性，也实现了微小口径电磁流量传感器电极的可靠安装和密封；
14.3、本电磁流量传感器采用信号发生器对热熔在pp主体上的导电pp电极进行敏化处理，得到稳定的电极信号，从而解决了电磁流量传感器在微小口径下衬里和电极安装及材质选型的难题，实现了对导电液体在微小流量下的精确测量。
附图说明
15.图1为本发明的主体组件整体结构示意图；
16.图2为本发明的主体安装座侧视结构示意图；
17.图3为本发明的主体安装座俯视结构示意图。
18.图中：1-主体组件，2-磁路系统，3-外壳，4-接线盒，5-主体安装座，6-极靴，7-固定螺丝，8-接地电极，9-测量电极。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.实施例
21.请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：
22.一种pp塑料结构的微小口径电磁流量传感器，包括主体组件1，主体组件1由磁路系统2、外壳3、接线盒4和主体安装座5组成；
23.磁路系统2：用于产生磁场；
24.外壳3：用于保护磁路系统2和接线盒4；
25.接线盒4：用于信号处理及远传；
26.主体安装座5：用于安装电极(接地电极8和测量电极9)、极靴6、磁路系统2和外壳3，并且连接客户管道；
27.根据上述内容，其中，外壳3分别位于主体安装座5的顶部和底部，主体安装座5底部的外壳3通过螺丝组件与主体安装座5锁紧固定，主体安装座5顶部的外壳3一端通过螺丝组件与主体安装座5锁紧固定，另一端通过螺丝组件与接线盒4锁紧固定，接线盒4内固定有
信号发生器；
28.其次，磁路系统包括极靴6、接地电极8和测量电极9，极靴6固定于主体安装座5顶部和底部的中间位置，测量电极9位于主体安装座5顶部极靴6的两侧且与主体安装座5之间呈热熔一体化结构，接地电极8位于主体安装座5底部极靴6的两侧且与主体安装座5之间呈热熔一体化结构，测量电极9和接地电极8分别通过线路与信号发生器上的脉动电源连接；
29.根据上述内容，具体为，测量电极9和接地电极8由主体安装座5外侧沉入主体安装座5内部,通过热熔工艺与主体安装座5热熔成一体，测量电极9和接地电极8通过热熔工艺与主体安装座5热熔成一体后，采用信号发生器对所述的测量电极9和接地电极8进行敏化处理；
30.进一步说明的，主体安装座5采用pp材质制成，测量电极9和接地电极8均采用导电pp材质制成，测量电极和接地电极均呈锥形结构，测量电极9和接地电极8的电阻≤5kω；
31.进一步说明的，外壳3和接线盒4均采用pvc材质制成，外壳3上包裹有橡胶套，接线盒4的侧端设有连接螺头，连接螺头上焊接有圆形固定片，圆形固定片通过螺丝固定接线盒4的侧壁上，壳体3呈凸型结构，主体安装座5顶部和底部整体均呈“u”型结构，壳体3与主体安装座5嵌合端的两侧分布有第一锁紧孔，主体安装座5顶部和底部两侧壁上分布有第二锁紧孔，第一锁紧孔和第二锁紧孔通过螺丝共同贯穿锁紧；
32.进一步说明的，主体安装座5顶部和底部的极靴6位置对应，主体安装座5顶部和底部中间位置设有槽孔，极靴6两侧设有固定片，固定片上嵌合有固定螺丝7，极靴6通过固定片且配合固定螺丝7固定于槽孔内，所述主体安装座5顶部和底部中间槽孔的两侧均设有锥形孔，所述锥形孔分别与测量电极9和接地电极8的嵌合结构匹配一致；
33.综合上述，对于电磁流量传感器的制作流程如下，
34.首先，将测量电极9和接地电极8分别通过热熔工艺安装到主体安装座5上，经过耐压强度试验和敏化处理合格后，再在主体安装座5顶部、顶部位置安装极靴6，通过固定螺丝7将极靴6固定于主体安装座5上；
35.其次，在两极靴6上分别装上磁路系统2；
36.再次，磁路系统2外面装上外壳3；
37.最后，将接线盒4安装到外壳3上，用于信号处理及远传；
38.针对上述制作流程，具体描述如下：
39.具体为，一、检查主体安装座5的u型槽内壁是否笔直、光滑，再将对应大小的不锈钢芯棒压入主体安装座5的u型槽内壁，确保热熔过程中电极不会伸入主体安装座5的u型槽流道中；
40.二、将ppr热熔器加热十分钟，再同时对测量电极9和接地电极8锥面和主体安装座5上对应的电极安装锥形孔的内壁进行加热二十五秒左右，迅速将测量电极9和接地电极8垂直压入主体安装座5的锥形孔内，使电极与主体安装座5充分熔合，如图2所示的电极位置，将四个电极依次热熔安装好，主体安装座5顶部中间位置两侧热熔的电极即为测量电极9，主体安装座5底部中间位置两侧热熔的电极即为接地电极8；
41.三、需对热熔安装好电极的主体11进行耐压强度试验，采用水压的测试形式，测试水压为1.5mpa，测试时间为5min，不渗漏为合格；
42.通过上述电极与主体安装座5的热熔方式，成功的解决了微小口径电极安装难题，
且热熔后的两测量电极9具有对称性；
43.通过上述，测量电极9和接地电极8通过热熔工艺与主体安装座5热熔一体后，采用接线盒4内的信号发生器对导电pp材质的测量电极9和接地电极8进行敏化处理，以得到稳定的电极信号，具体步骤如下：
44.一、对热熔有测量电极9和接地电极8的主体安装座5一端置于清洗液中，用试管毛刷对孔内壁上下连续抽刷，抽刷次数≥20次以上，之后用清水对孔内壁冲洗＞10s；
45.二、用不干胶纸封贴主体安装座5底部，确认底孔不漏，用注射器注满清水；
46.三、对主体安装座5上的测量电极9和接地电极8进行预测试，判断测量电极9和接地电极8是否需要进行敏化处理；
47.上述三步骤中，具体的处理方法详细如下：
48.选用lcr数字仪，将频率设置为100hz，并在ser条件下，对前、后两测量电极引脚间的电阻r、耗损因子q、电容c和品质因数d进行测量，前、后两测量电极的电阻值：＜50kω、q值＜0.5；前、后两测量电极的电容值：＞100nf、d值＞2.0；即为合格，另外，左、右两接地电极分别对前、后两测量电极的电阻值差值不大于1/3；
49.若测量电极不满足上述标准值，需对前、后两测量电极进行敏化处理，采用信号发生器的单或双向脉动电源作为处理源，对前、后两测量电极之间采用信号发生器提供2ma/5min，进行敏化处理，断电后用lcr数字仪测量前、后两测量电极之间是否符合电阻值＜50kω、q值＜0.5；若不符合，再继续重复操作，直至合格为止。再用lcr数字仪测量前、后两测量电极之间电容值应＞100nf、d值＞2.0；
50.如接地电极不满足上述标准值，对电阻值偏大的接地电极进行敏化处理。采用口径对应的辅助电极，插入已注水的主体中，使用信号发生器施加单向脉冲电流，电源正极接接地电极，电源负极接辅助电极，电流幅值/时间为2ma/5min，进行敏化处理。处理一次检查一次，直至左、右两接地电极分别对前、后两测量电极14的电阻值差值不大于1/3。
51.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。