一种半封闭型防水防气pH计的制作方法

本实用新型涉及一种pH计，尤其涉及一种半封闭型防水防气pH计。

背景技术：

pH计经常应用有腐蚀性酸雾等苛刻、恶劣环境。现国内市场上也防护等级较高的pH计，但一般整体密闭型的pH计散热效果较差，工作温度对很多电子元器件寿命产生较大影响，比如常用电解电容，工作温度每上升10℃，寿命降减少半；而且整体密闭型的pH计壳体成本较高，生产加工过程和现场安装繁琐等问题，在低端现场应用受到一定限制。事实上，整体密闭型的pH计现场应用确实并不广泛。

现有国产仪表大多采用壳体打孔，配挂钩方式进行安装。此方案还是会让少量气体进入仪表内部。

而且由于pH传感器的高阻抗特性，我们普通的PCB电路板的阻抗达不到我们高阻抗的要求，这就必须让pH传感器信号在通过运算放大器前，不能和PCB板有任何接触。对此，国外有几个著名公司(如：德国E+H、新加坡Eutech)采用高阻抗专用电缆延长的方式解决(在仪表内，用一根大约10厘米专用电缆线，从接线端直接飞线，连入采样芯片)。此方法可以解决高阻抗的问题，但是增加了信号受干扰风险(信号线与强电电路直接接触)；影响仪表机械结构性能；增加了生产加工的难度；影响美观。为了提高仪表的输入阻抗，很多都在提高采样芯片的阻抗。其实经过多年的实践经验，即使提高了采样芯 片的阻抗，到一定程度后，仪表的输入阻抗很难再提高。究其原因是仪表普通接线端子的绝缘体的阻抗已经不够了，即，普通的塑料如PVC、ABS等材质的绝缘性不够。经测试，只有聚四氟乙烯的绝缘性能达到高阻抗要求，而聚四氟乙烯这个材料，俗称“塑料王”，耐高温高压，几乎不溶于任何有机溶剂，而且机械性能非常高，不能通过注塑开模的方式，做成我们需要的接线端子，接线柱等，因此需要设计专门的接线端子结构。

技术实现要素：

本实用新型为了解决上述现有技术中存在的缺陷和不足，提供了一种不仅加工方便、制作成本低、安装接线方便、散热效果好，而且可以让pH传感器信号在通过运算放大器前不会和PCB板有任何接触，满足pH传感器的高阻抗性，机械稳定性好，适用范围广的半封闭型防水防气pH计。

本实用新型的技术方案：一种半封闭型防水防气pH计，包括壳体、接线端子结构和元器件，所述接线端子结构包括信号端子板和信号端子，所述信号端子板和元器件位于壳体内，所述信号端子的接线端位于壳体外，所述壳体前部设有挂架，所述信号端子板的正反面上与接线端子对应处均设有绝缘体，所述信号端子板上开有通孔，所述信号端子穿过通孔中心后两端连接在绝缘体上，所述通孔的孔径大于信号端子的外径，所述绝缘体为聚四氟乙烯板，所述信号端子板上固定有采样芯片，所述采样芯片位于信号端子附近。

本实用新型采用半封闭型结构，不仅可以保护元器件及电路免受 外界液体和气体的腐蚀，而且生产加工方便、制作成本较低、安装接线方便、散热效果好；同时采用聚四氟乙烯板和信号端子板开孔的结构，而且通孔的孔径大于信号端子的外径，信号端子穿过通孔中心，使得信号端子与信号端子板之间悬空后连接在聚四氟乙烯板上(信号端子两端连接在聚四氟乙烯板上，信号端子与信号端子板不接触)，不仅可以让pH传感器信号在通过运算放大器前不会和PCB板有任何接触，满足pH传感器的高阻抗性，而且加工方便，成本低，机械稳定性好，适用范围广。

优选地，所述壳体两侧面上均设有两个配合挂架的铜铆钉，所述挂架包括竖直挂杆、水平挂杆和固定在水平挂杆上的支撑块，所述支撑块上设有若干配合铜铆钉的挂槽，所述支撑块一侧设有穿设水平挂杆的套筒。

本实用新型采用铜铆钉插入壳体后安装在挂架上，可以防止外界气体进入壳体内。

优选地，所述信号端子板为PCB板，所述聚四氟乙烯板包括第一聚四氟乙烯板和第二聚四氟乙烯板，所述采样芯片与信号端子之间的距离为0.8-1.2cm。

该种结构使得其对聚四氟乙烯端子的生产加工简单，无需进行复杂精细加工，成本低廉。

优选地，所述信号端子包括铜柱和设置在铜柱两端的第一锁紧螺栓、第二锁紧螺栓，所述通孔的孔径大于铜柱的外径，所述铜柱一端穿过通孔和第一聚四氟乙烯板后连上第一锁紧螺栓，铜柱另一端位于 第二聚四氟乙烯板内侧，所述第二锁紧螺栓穿过第二聚四氟乙烯板后连在铜柱上。

该种结构使得接线端子虽然不与PCB板接触，但是还是可以稳固安装在PCB板上；而且生产加工简单，只需要将铜柱穿过通孔后两块聚四氟乙烯板中，然后用螺钉将聚四氟乙烯板固定在PCB板即可，节约生产成本。

优选地，所述铜柱外端露于壳体外，铜柱内端位于壳体内，所述铜铆钉外端露于壳体外，铜铆钉内端位于壳体内。

本实用新型将铜铆钉、铜柱、安装柱延伸至仪表内部，通过诸多金属部件，达到更好的散热效果。

优选地，所述第一聚四氟乙烯板和第二聚四氟乙烯板通过螺钉固定在PCB板上。

该种结构使得两块聚四氟乙烯板与PCB板的连接更加牢固可靠，从而保证其机械稳定性。

本实用新型采用半封闭型结构，不仅可以保护元器件及电路免受外界液体和气体的腐蚀，而且生产加工方便、制作成本较低、安装接线方便、散热效果好；同时采用聚四氟乙烯板和信号端子板开孔的结构，而且通孔的孔径大于信号端子的外径，信号端子穿过通孔中心，使得信号端子与信号端子板之间悬空后连接在聚四氟乙烯板上(信号端子两端连接在聚四氟乙烯板上，信号端子与信号端子板不接触)，不仅可以让pH传感器信号在通过运算放大器前不会和PCB板有任何接触，满足pH传感器的高阻抗性，而且加工方便，成本低，机械稳 定性好，适用范围广。

附图说明

图1为本实用新型的侧面结构示意图；

图2为本实用新型去掉挂架后的侧面结构示意图；

图3为本实用新型中接线端子结构的侧面结构示意图；

图4为本实用新型中接线端子结构的背面结构示意图；

图中1.壳体，2.铜铆钉，3.竖直挂杆，4.水平挂杆，5.支撑块，6.挂槽，7.套筒，8.PCB板，9.铜柱，10.第一聚四氟乙烯板，11.第二聚四氟乙烯板，12.第一锁紧螺栓，13.第二锁紧螺栓，14.螺钉，15.采样芯片，16.通孔，17.信号端子的接线端。

具体实施方式

下面结合附图和工作过程对本实用新型作进一步详细的说明，但并不是对本实用新型保护范围的限制。

如图1-4所示，一种半封闭型防水防气pH计，包括壳体1、接线端子结构和元器件，接线端子结构包括信号端子板和信号端子。信号端子板和元器件位于壳体1内，信号端子的接线端17位于壳体1外。壳体1前部设有挂架。壳体1两侧面上均设有两个配合挂架的铜铆钉2，挂架包括竖直挂杆3、水平挂杆4和固定在水平挂杆4上的支撑块5，支撑块5上设有若干配合铜铆钉2的挂槽6，支撑块5一侧设有穿设水平挂杆4的套筒7。

信号端子板的正反面上与接线端子对应处均设有绝缘体。信号端子板上开有通孔16，信号端子穿过通孔16中心后两端连接在绝缘体 上，通孔16的孔径大于信号端子的外径，绝缘体为聚四氟乙烯板，信号端子板上固定有采样芯片15，采样芯片15位于信号端子附近。信号端子板为PCB板8，聚四氟乙烯板包括第一聚四氟乙烯板10和第二聚四氟乙烯板11，采样芯片15与信号端子之间的距离为1cm。信号端子包括铜柱9和设置在铜柱9两端的第一锁紧螺栓12、第二锁紧螺栓13，通孔16的孔径大于铜柱9的外径，铜柱9一端穿过通孔16和第一聚四氟乙烯板10后连上第一锁紧螺栓12，铜柱9另一端位于第二聚四氟乙烯板11内侧，第二锁紧螺栓13穿过第二聚四氟乙烯板11后连在铜柱9上。铜柱9外端露于壳体1外，铜柱9内端位于壳体1内，铜铆钉2外端露于壳体1外，铜铆钉2内端位于壳体1内。第一聚四氟乙烯板10和第二聚四氟乙烯板11通过螺钉14固定在PCB板8上。

本实用新型将PCB板及元器件整体保护进壳体里面，具备防水防气功能。使电路板及元器件避免受到外界液体、气体的腐蚀。信号端子的接线端(安装接线柱)采用不锈钢和铜材质，放在壳体外部，方便安装接线。

仪表安装支架，本实用新型采用在仪表壳体上打铜铆钉再外配定制挂架的方式，使仪表电路部分整体处理保护之中。

对于散热，本实用新型采用低功耗元器件。同时，将铜铆钉、铜柱、安装柱延伸至仪表内部，通过诸多金属部件，达到更好的散热效果。

本实用新型半封闭型设计，保护仪表电子元器件及电路免受外界 液体、气体的腐蚀；生产加工方便；半封闭型设计外壳成本较低；安装接线无需打开仪表内部，安装接线方便；诸多金属部件散热，达到更好的散热效果。

本实用新型将采样芯片与信号端子板合在一起，采用PCB板开通孔方法，隔离弱电与强电，再将采样芯片放在信号端子附近，然后将元器件的引脚悬空，直接接入运算放大器上。

本实用新型的采样芯片为带运算放大器的采样芯片。

本实用新型实现了高阻抗输入，可适配国内外所有玻璃pH传感器，无需考虑传感器阻抗高低。代替国外进口仪表，可应用于高端苛刻环境的pH参数测量。而且接线方便，特异性强，不会造成接线错误，降低现场安装故障率。

本实用新型采用半封闭型结构，不仅可以保护元器件及电路免受外界液体和气体的腐蚀，而且生产加工方便、制作成本较低、安装接线方便、散热效果好；同时采用聚四氟乙烯板和信号端子板开孔的结构，而且通孔的孔径大于信号端子的外径，信号端子穿过通孔中心，使得信号端子与信号端子板之间悬空后连接在聚四氟乙烯板上(信号端子两端连接在聚四氟乙烯板上，信号端子与信号端子板不接触)，不仅可以让pH传感器信号在通过运算放大器前不会和PCB板有任何接触，满足pH传感器的高阻抗性，而且加工方便，成本低，机械稳定性好，适用范围广。