一种具有电极清洁功能的电磁流量计的制作方法

1.本发明属于电磁流量计技术领域，具体是指一种具有电极清洁功能的电磁流量计。


背景技术：

2.电磁流量计是用来测量管内导电介质体积流量的感应式仪表。流量计在长期使用过程中会在电极及衬里内壁上附着污垢，影响测量的准确性，因此需对电极及衬里进行定期清洁，一般情况下需要拆卸流量计对其内壁和电极清洁，操作繁琐，效率低。
3.电磁流量计使用中要求管道内流体的速度呈轴对称分布，且磁场均匀，当出现回旋的非轴对称流体时，会产生回旋电流，使电磁流量计产生较大的测量误差，因此在实际安装使用电磁流量计时，需要保证上游有足够的直管段，同时保证上下游管径与电磁流量计管径相同，以确保当前测量流体的速度对称分布在同心圆中。
4.cn111207800a公开的一种自适应污水处理用电磁流量计，包括电磁流量计本体(1)，所述电磁流量计本体(1)包括筒体(11)和用于电信号处理的转换器(12)，其特征在于：所述筒体(11)的内部设置有排污机构(2)，将流体的动能转化为旋转的机械能，利用旋转机构刮除电极和衬里内壁的污垢，此申请中虽然解决了电极和内壁的清理，但是旋转机构使测量处的流体旋转，产生较大的扰动，形成非对称的流体，造成较大的测量误差。


技术实现要素：

5.针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明不采用外部动力且在无需拆卸的情况下，利用流体带动刮板自动完成电极和内壁清理，同时刮板的循环运动与水流保持一致，可降低流体扰动影响。
6.本发明采取的技术方案如下：本发明提出的一种具有电极清洁功能的电磁流量计，包括磁路转换系统、外壳、衬里、自动循环清洁机构和电极，所述磁路转换系统设于外壳上，所述衬里内切同心设于外壳内，所述自动循环清洁机构滑动阵列设于衬里内侧，所述电极对称贯穿设于衬里两侧中部。
7.进一步地，所述衬里包括测量孔、绝缘板和导流板，所述绝缘板设于外壳内壁上，所述导流板设于绝缘板内壁，所述测量孔对称贯穿设于绝缘板和导流板中部，所述电极设于测量孔内，所述绝缘板和导流板交界处阵列设有前后贯穿的空心滑道，所述导流板上阵列设有环绕的索道。
8.进一步地，为了使自动循环清洁机构在空心滑道内移动，所述索道对称轴设于空心滑道对称面上，所述索道上部设于空心滑道下壁，所述索道下部设于导流板内壁。
9.进一步地，为了使自动循环清洁机构在导流板前后端部转向，所述绝缘板两端长度大于导流板两端长度。
10.进一步地，所述自动循环清洁机构包括绳轴、滑动变向销和刮板组件，所述绳轴滑动环绕设于索道内，所述滑动变向销固定设于绳轴上，所述刮板组件铰接设于滑动变向销
上。
11.进一步地，所述滑动变向销包括滑动球壳、基座、支撑杆和球头，所述滑动球壳固定设于绳轴上，所述基座设于滑动球壳下，所述基座中部沿绳轴方向设有贯穿孔，所述支撑杆设于贯穿孔内，所述球头对称设于基座两侧壁上。
12.进一步地，为了使滑动变向销在索道内滑动，所述滑动球壳的球径与索道截面直径相同。
13.进一步地，为了使刮板组件可以在空心滑道内收缩滑动，所述刮板组件包括左刮板、右刮板、第二刮板、第三刮板、万向连杆和牵杆，所述牵杆一端铰接设于支撑杆中部，所述左刮板铰接设于牵杆远离支撑杆的一端的下方，所述右刮板铰接设于牵杆远离支撑杆的一端的上方，所述第二刮板铰接设于左刮板上，所述第三刮板铰接设于第二刮板上，所述右刮板远离左刮板的一端镜像设有第二刮板和第三刮板，所述万向连杆一端对称球铰连接设于球头上，所述万向连杆远离球头一端对称球铰连接设于左刮板和右刮板上，其中左刮板、右刮板、第二刮板和第三刮板的外壁均设有橡胶软层，避免内壁和电极造成损坏。
14.进一步地，为了使刮板组件更好地刮除导流板内壁异物，所述左刮板远离右刮板侧壁下部设有左限位坡，所述右刮板远离左刮板侧壁下部设有右限位坡，所述第二刮板靠近第三刮板侧壁下部设有第二限位坡，当第二刮板和第三刮板到达限位点时，所述刮板组件的外圆弧半径与导流板内壁半径相同。
15.采用上述结构本发明取得的有益效果如下：
16.1、通过刮板组件的设置，当管道中的流体流经衬里时，一部分流体流入导流板内孔，一部分流体流入空心滑道内，导流板内展开状态的刮板组件受力大于空心滑道内收缩状态的刮板组件，所以导流板内的刮板组件沿流体方向移动，空心滑道内的刮板组件则受索道的拉力逆流体方向移动，此时刮板组件紧贴衬里内壁刮除异物，同时将镶嵌在衬里内壁的电极端部异物刮除，实现了在不额外增加输出动力的情况下，利用流体动力既清理了电极，又清理了衬里内壁的效果。
17.2、通过空心滑道和索道的设置，利用可收缩设置的刮板组件及铰接可翻转的滑动变向销，实现自动循环清洁机构沿流体方向循环清洁，不会产生非对称的流体，不会造成流体的回旋，不会产生回旋电流，使电磁流量计测量精度受水流变化的影响小。
附图说明
18.图1为本发明提出的一种具有电极清洁功能的电磁流量计的结构示意图；
19.图2为本发明提出的一种具有电极清洁功能的电磁流量计的刮板组件的分布示意图；
20.图3为本发明提出的一种具有电极清洁功能的电磁流量计的衬里的正视图；
21.图4为图3中a-a的剖视图；
22.图5为图4中b-b的剖视图；
23.图6为图5中i部分的放大图；
24.图7为本发明提出的一种具有电极清洁功能的电磁流量计的自动循环清洁机构的分布示意图；
25.图8为本发明提出的一种具有电极清洁功能的电磁流量计的自动循环清洁机构的
结构示意图；
26.图9为图8中ii部分的放大图
27.图10为本发明提出的一种具有电极清洁功能的电磁流量计的刮板组件的正视图；
28.图11为本发明提出的一种具有电极清洁功能的电磁流量计的刮板组件的后视图；
29.图12为本发明提出的一种具有电极清洁功能的电磁流量计的刮板组件的状态图；
30.图13为本发明提出的一种具有电极清洁功能的电磁流量计的滑动变向销的结构示意图；
31.其中，1、磁路转换系统，2、外壳，3、衬里，4、自动循环清洁机构，5、电极，6、空心滑道，7、索道，8、测量孔，9、绝缘板，10、导流板，11、绳轴，12、刮板组件，13、左刮板，14、右刮板，15、第二刮板，16、第三刮板，17、右限位坡，18、左限位坡，19、第二限位坡，20、滑动变向销，21、万向连杆，22、牵杆，23、滑动球壳，24、基座，25、支撑杆，26、球头，27、贯穿孔。
32.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
具体实施方式
33.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。
34.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
35.如图1、图2和图7所示，本发明提出的一种具有电极清洁功能的电磁流量计，包括磁路转换系统1、外壳2、衬里3、自动循环清洁机构4和电极5，磁路转换系统1设于外壳2上，衬里3内切同心设于外壳2内，自动循环清洁机构4滑动阵列设于衬里3内侧，电极5对称贯穿设于衬里3两侧中部。
36.如图2-图6所示，衬里3包括测量孔8、绝缘板9和导流板10，绝缘板9设于外壳2内壁上，导流板10设于绝缘板9内壁，测量孔8对称贯穿设于绝缘板9和导流板10中部，电极5设于测量孔8内，绝缘板9和导流板10交界处阵列设有前后贯穿的空心滑道6，导流板10上阵列设有环绕的索道7，为了使自动循环清洁机构4在导流板10前后端部转向，绝缘板9两端长度大于导流板10两端长度，为了使自动循环清洁机构4在空心滑道6内移动，索道7对称轴设于空心滑道6对称面上，索道7上部设于空心滑道6下壁，索道7下部设于导流板10内壁。
37.如图7、图8、图9和图12所示，自动循环清洁机构4包括绳轴11、滑动变向销20和刮板组件12，绳轴11滑动环绕设于索道7内，滑动变向销20固定设于绳轴11上，刮板组件12铰接设于滑动变向销20上。
38.如图13所示，绳轴11上固定设有滑动变向销20，滑动变向销20包括滑动球壳23、基座24、支撑杆25和球头26，滑动球壳23固定设于绳轴11上，基座24设于滑动球壳23下，基座24中部沿绳轴11方向设有贯穿孔27，支撑杆25设于贯穿孔27内，球头26对称设于基座24两
侧壁上。
39.如图6所示，为了使滑动变向销20在索道7内滑动，滑动球壳23的球径与索道7截面直径相同。
40.如图10、图11和图12所示，为了使刮板组件12可以在空心滑道6内收缩滑动，刮板组件12包括左刮板13、右刮板14、第二刮板15、第三刮板16、万向连杆21和牵杆22，牵杆22一端铰接设于支撑杆25中部，左刮板13铰接设于牵杆22远离支撑杆25的一端的下方，右刮板14铰接设于牵杆22远离支撑杆25的一端的上方，第二刮板15铰接设于左刮板13上，第三刮板16铰接设于第二刮板15上，右刮板14远离左刮板13的一端镜像设有第二刮板15和第三刮板16，万向连杆21一端对称球铰连接设于球头26上，万向连杆21远离球头26一端对称球铰连接设于左刮板13和右刮板14上，为了使刮板组件12更好地刮除导流板10内壁异物，左刮板13远离右刮板14侧壁下部设有左限位坡18，右刮板14远离左刮板13侧壁下部设有右限位坡17，第二刮板15靠近第三刮板16侧壁下部设有第二限位坡19，当第二刮板15和第三刮板16到达限位点时，刮板组件12的外圆弧半径与导流板10内壁半径相同，其中左刮板13、右刮板14、第二刮板15和第三刮板16的外壁均设有橡胶软层，避免内壁和电极5造成损坏。
41.具体使用时，当刮板组件12位于衬里3的导流板10内壁时，受右限位坡17、左限位坡18、第二限位坡19和导流板10内壁的限制，刮板组件12的左刮板13、右刮板14、第二刮板15和第三刮板16为下极限位置的全展开状态，此时滑动变向销20的基座24开口向下，球头26位于远离刮板组件12的一侧，万向连杆21对刮板组件12两侧为拉力，刮板组件12的左刮板13和右刮板14的侧壁平行，刮板组件12的外圆弧紧贴导流板10内壁，此时刮板组件12的展开面积为最大，记为s1；
42.当刮板组件12位于空心滑道6内时，滑动变向销20的基座24开口向上，球头26位于靠近刮板组件12的一侧，万向连杆21对刮板组件12两侧为推力，刮板组件12的左刮板13和右刮板14相向旋转收缩，此时刮板组件12左右两侧的宽度小于空心滑道6的宽度，同时，因刮板组件12下侧圆弧半径小于空心滑道6下壁半径，此时第二刮板15与第三刮板16受空心滑道6下壁向上的支撑力，第二刮板15相对左刮板13和右刮板14向上铰接旋转，第三刮板16相对第二刮板15向上铰接旋转，此时刮板组件12的展开面积为最小，记为s2。
43.当管道中的流体流经衬里3时，一部分流体流入导流板10内孔，一部分流体流入空心滑道6内，导流板10内的刮板组件12受力记为f1，此时空心滑道6内的刮板受力记为f2，因s1》s2，所以f1》f2，所以导流板10内的刮板组件12沿流体方向移动，在刮板组件12移动过程中，刮板组件12将电极5与导流板10内壁的异物刮除干净，刮板组件12带动滑动变向销20沿索道7滑动，滑动变向销20带动绳轴11沿索道7滑动，索道7带动空心滑道6内的刮板组件12向流体相反的方向移动，实现刮板组件12的循环清理移动。
44.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
45.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。
46.以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。