电极组件制造技术

公开了一种用于电磁流量计(1；图1)的电极组件。该电极组件包括：壳体，其可以是电磁流量计的流管(2；图1)，具有在第一端与第二端(1241、1242)之间的通道(123)；电极(125)，包括多孔材料塞，例如由多孔石墨形成，至少部分地设置在通道内靠近第一端；以及导电聚合物连接器(125)，至少部分地设置在通道内并与电极直接接触。接接触。接接触。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电极组件


[0001]本专利技术涉及一种用于电磁流量计的电极组件和一种电磁流量计。

技术介绍

[0002]电磁流量计(也称为“磁流量计”或甚至“磁量计(mag flow meters)”)是已知的。
[0003]电磁流量计可以使用包括涂覆有氯化银的银电极和多孔石墨塞的电极组件，水从流动通道渗透通过该多孔石墨塞到达涂覆有氯化银的银电极并与涂覆有氯化银的银电极接触。石墨塞用于保护电极。如US 7,472,605 B2中所述，氯化银/银电极可以在低于5Hz的频率下表现出低噪声能量。使用银电极会增加流量计的成本。此外，氯化银可能在具有非常低浓度的氯离子的水中(例如，脱盐水)在一段时间内降解。
[0004]惰性材料(诸如金和铂)可以用作低噪声电极，但甚至更昂贵。然而，由于电化学反应，较便宜的金属往往表现出更多的噪声并产生不可预测的电压。还尝试了由导电聚合物形成的电极，请参考US 7 155 983 B2和WO 2019/159125 A1。

技术实现思路

[0005]根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于电磁流量计的电极组件。所述电极组件包括：壳体，在第一端与第二端之间具有通道；电极，包括至少部分地设置在通道内靠近第一端的多孔材料塞(或“片”或“块”)(例如，所述电极包括石墨、或主要由碳形成的任何多孔材料、或形成有电化学惰性材料(诸如金或铂或碳)表面的多孔材料，或者由石墨、或主要由碳形成的任何多孔材料、或形成有电化学惰性材料(诸如金或铂或碳)表面的多孔材料形成)；以及导电聚合物连接器，至少部分地设置在通道内并与电极直接接触(所述导电聚合物连接器也可以用作不透流体的密封件)。
[0006]使用导电聚合物连接器(即，可以用于提供与电极的电连接的导电部件或导电件)可以有助于减少或甚至避免电极
‑
连接器界面中的伽伐尼效应(galvanic effect)，因此有助于减小电噪声能量和/或不想要的电压。
[0007]电极可以至少部分地设置在通道外部，例如从通道延伸或突出。导电聚合物连接器可以至少部分地设置在通道外部，例如从通道延伸或突出。
[0008]多孔材料塞可以包括盲孔，例如在面向连接器的端部中的中心盲孔，其可以有助于导电聚合物连接器的变形，从而增加密封。多孔材料塞可以在其端部之间包括一个或多个通孔(例如，中心通孔)，这可以有助于增加整个电极体积的润湿。
[0009]电极可以具有大于等于1％、大于等于5％、大于等于10％、大于等于15％、大于等于20％且小于等于30％、小于等于40％的孔隙率。电极可以具有在1％到40％之间、在5％到40％之间或在10％到30％之间的孔隙率。增大电极(特别是石墨电极)的孔隙率可以有助于减小噪声。
[0010]电极中的大量孔隙的直径可以在0.001μm至10μm的范围内。因此，由电极提供的表面积可以在每cm3电极5m2至50m2的范围内。由电极提供的表面积可以大于等于10m2g
‑1、大于
等于20m2g
‑1或者大于等于100m2g
‑1的电极材料。多孔石墨电极或碳基多孔电极的密度可以大于等于1gcm
‑3且小于等于2.4gcm
‑3。
[0011]电极可以具有大于等于7mm3、大于等于25mm3、大于等于100mm3、大于等于150mm3、大于等于200mm3且小于等于1,000mm3的体积。电极可以具有在7mm3到1,000mm3之间、在25mm3到200mm3之间、或在100mm3到150mm3之间的体积。增大电极的体积可以减小噪声并提高测量可重复性。
[0012]电极对在1Hz下的噪声密度可以小于等于90nV/sqrt(Hz)、或小于等于60nV/sqrt(Hz)、或小于等于30nV/sqrt(Hz)。电极对在1Hz下的噪声密度可以大于等于5nV/sqrt(Hz)。电极对在1Hz下的噪声密度可以在5nV/sqrt(Hz)至90nV/sqrt(Hz)之间。
[0013]1Hz可以是磁场反转的频率。
[0014]电极的面向流体的面(或“正面”)(即，最靠近第一端的面)可以具有大于等于2mm、大于等于3mm、大于等于4mm、或大于等于5mm的直径。电极可以具有在2mm到5mm之间或在3mm到4mm之间的直径。
[0015]电极的长度(即，正面与背面之间的距离)可以大于等于1mm、大于等于2mm、大于等于3mm、大于等于5mm、大于等于10mm。电极的长度可以在1mm到10mm之间、在2mm到5mm之间、或甚至在3mm到5mm之间。
[0016]电极可以被嵌件模塑成型或组装在壳体中，该壳体可以是流管。流管可以具有范围从DN15到DN100(包括端值)的标称直径。流管可以具有范围从15mm(5/8英寸标称尺寸)到100mm(4英寸标称尺寸)(包括端值)的标称尺寸。
[0017]电磁计可以是财务(fiscal)计量器。
[0018]电极正面可以在
±
0.5mm内与流管的内面对齐，或者可以以小于等于0.3mm与流管的内面齐平或次齐平。
[0019]导电聚合物连接器可以提供设置在通道内的密封件，该密封件插置在电极与另外的连接器(所述另外的连接器可以包括非贵金属(诸如铜或其他过渡金属)、或包括非贵金属的合金(例如，过渡金属)，或者主要由非贵金属或包括非贵金属的合金形成)之间，并且被布置成电连接电极和另外的连接器，并在电极与另外的连接器之间的通道中提供不透流体的密封。
[0020]另外的连接器可以具有例如贵金属(诸如金)的涂层。涂层的厚度可以小于1μm、小于10μm或小于50μm。涂层的厚度可以在0.2μm到50μm之间或在0.5μm到20μm之间。
[0021]导电聚合物连接器可以设置在通道内与电极直接电接触，并且电极组件还可以包括密封件(诸如不需要导电的“O”形环)，以在通道的第一端与流量计的非润湿部分之间提供不透流体的密封。密封件可以至少部分地围绕连接器的长度设置。
[0022]导电聚合物连接器可以包括弹性体或主要由弹性体形成。导电聚合物连接器可以邻接电极。导电聚合物连接器可以邻接另外的连接器。导电聚合物连接器可以是被压缩的。导电聚合物连接器可以被压靠在电极上。导电聚合物连接器可以被压缩在电极与连接器之间。压缩力可以是至少20N。这可以有助于减小接触电阻。导电聚合物连接器可以包括热固性材料或热塑性材料或弹性体或本文所述的材料的组合，或者主要由热固性材料或热塑性材料或弹性体或本文所述的材料的组合形成。导电聚合物连接器可以被粘附或模塑成型(mould)到另外的连接器。
[0023]导电聚合物连接器可以成形为当在沿着通道的方向上压缩时促进在横向方向上的扩展。导电聚合物连接器可以被布置成承受至少6.5MPa的压力。导电聚合物连接器可以包括硅树脂或主要由硅树脂形成。导电聚合物连接器可以包括乙烯丙烯二烯单体橡胶(ethylene propylene diene monomer rubber)或可以主要由本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于电磁流量计的电极组件，所述电极组件包括：壳体，在第一端与第二端之间具有通道；电极，包括多孔材料塞，所述多孔材料塞至少部分地设置在所述通道内靠近所述第一端；以及导电聚合物连接器，至少部分地设置在所述通道内并与所述电极直接接触。2.根据权利要求1所述的电极组件，其中，所述电极包括石墨或由石墨形成。3.根据权利要求1或2所述的电极组件，其中，所述导电聚合物连接器是设置在所述通道内的导电聚合物密封件，所述导电聚合物密封件插置在所述电极与另外的连接器之间，并且被布置成电连接所述电极和所述另外的连接器并被布置成在所述电极与所述另外的连接器之间的所述通道中提供不透流体的密封。4.根据权利要求3所述的电极组件，其中，所述另外的连接器包括导电聚合物、或非贵金属、或包括非贵金属的合金，或者主要由以下项形成：导电聚合物、或非贵金属、或包括非贵金属的合金，所述非贵金属例如是铜，所述包括非贵金属的合金例如是黄铜。5.根据权利要求3或4所述的电极组件，其中，所述导电聚合物连接器邻接所述另外的连接器。6.根据权利要求1至5中任一项所述的电极组件，其中，所述导电聚合物连接器至少部分地设置在所述通道内与所述电极直接电接触，其中，所述组件还包括：密封、焊接和/或结合线，用于在所述通道的所述第一端与所述流量计的非润湿部段之间提供不透流体的密封。7.根据权利要求1至6中任一项所述的电极组件，其中，所述导电聚合物连接器包括弹性体或主要由弹性体形成。8.根据权利要求1至7中任一项所述的电极组件，其中，所述导电聚合物连接器邻接所述电极。9.根据权利要求1至8中任一项所述的电极组件，其中，所述导电聚合物连接器是被压缩的。10.根据权利要求9所述的电极组件，其中，所述导电聚合物连接器被压靠在所述电极上。11.根据权利要求1至10中任一项所述的电极组件，其中，所述导电聚合物连接器被成形为当在沿着所述通道的方向上被压缩时促进在横向方向上的扩展。12...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：传感频谱有限责任公司，
类型：发明
国别省市：