专利名称：磁翻柱液位计及接头处的内衬整体成型方法和拉伸模具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液位计，尤其是一种内衬聚四氟乙烯的液位计。本发明还涉及上
述液位计的制作方法及制作用的专用拉伸模具。
背景技术：
磁翻柱液位计也称为磁翻板液位计，它的结构主要基于浮力和磁力原理设计生产 的。带有磁体的浮子(简称磁性浮子)在被测介质中的位置受浮力作用影响。液位的变化 导致磁性浮子位置的变化、磁性浮子和磁翻柱(也成为磁翻板)的静磁力耦合作用导致磁 翻柱翻转一定角度(磁翻柱表面涂敷不同的颜色)，进而反映容器内液位的情况。
衬聚四氟乙烯磁翻柱液位计相比磁翻板液位计，主要体现在304壳体里面接触流 体介质的是聚四氟乙烯聚四氟乙烯，俗称"塑料王"，它是由四氟乙烯单体聚合而成的聚合 物，是一种类似于PE的透明或不透明的蜡状物，其密度为2. 2g/cm3吸水率小于0. 01 % ，它 的化学结构与PE相似，只是在聚四氟乙烯的全部氢原子都被氟原子能取代。由于C-F键 键能高，性能稳定，固而其耐化学腐蚀性极佳，能够承受除了熔融的碱金属氟化介质以及高 于300度的氢氧化钠之外能有强酸(包括五水)以及强氧化剂还原剂和各种有机溶剂的作 用。但是内衬聚四氟乙烯的工艺相当复杂，整台液位计进行衬里，几乎不能实现。所以市场 出现一种把液位计分成三段，做2个衬氟三通再加有个直管，法兰连接而成。这样就有几个 弊端l，都了法兰连接，必然增加了泄露点，给操作安全带来隐患；2，有法兰的地方，不能 放磁翻板而必然形成测量盲区。给实际的操作带来不便，不能准确反映实际的液面高度；3， 它增加了材料，就增加了成本。
发明内容
本发明的主要任务在于提供一种内衬聚四氟乙烯磁翻柱液位计，该液位计内衬为
整体聚四氟乙烯内衬，在任何区域都不限制磁翻板的设置，形成测量无盲区的特点。 为了解决以上技术问题，本发明的一种内衬聚四氟乙烯磁翻柱液位计，主要为在
内衬聚四氟乙烯的不锈钢管下端设浮子，外侧沿管径分布磁翻板构成；所述不锈钢管靠近
两端处分别开孔，并与法兰连接；其创新点在于所述聚四氟乙烯内衬整体衬在不锈钢管
内，并在不锈钢管开孔处沿孔口向外延伸并在法兰口处翻边与法兰口外侧贴合。 本发明还提供了一种制造内衬聚四氟乙烯磁翻柱液位计的方法，主要为在不锈钢
管内衬聚四氟乙烯，在不锈钢管的管径内衬聚四氟乙烯为常规的内衬聚四氟乙烯直管工
艺；其特征在于在不锈钢管开孔处衬聚四氟乙烯，且与不锈钢管的管径内的内衬为一个
整体；具体做法如下a、先在不锈钢管靠近两端处分别密封连接法兰；b、在法兰中心处开
孔，并在该孔的中心处对不锈钢管开孔，该不锈钢管上的孔仅限于与法兰的连接面；c、用
370——39(TC的硝酸钾和硝酸钠混合物溶液按溶液与聚四氟乙烯体积比为10——1的
比例均匀浸泡需拉伸的聚四氟乙烯内衬，5——8分钟后被浸泡的聚四氟乙烯质地变软，且
带有韧性；d、用拉伸模具将聚四氟乙烯呈圆筒状向不锈钢管开孔处牵引，直至法兰口外；e、最后在拉伸出来的呈圆筒状的聚四氟乙烯内衬中放入碳管，并在法兰口处压同样在混合 溶液中加过温的压模，将法兰口外的聚四氟乙烯沿法兰口边外翻，压模至外翻的聚四氟乙 烯冷却后取下。 进一步地，所述法兰为与不锈钢管结合面的形状为不锈钢管的仿型结构。 进一步地，所述混合溶液硝酸钾和硝酸钠为按质量比4.0——4.5 : 5.5——6.0
的比例进行混合。 进一步地，所述压模由一个圆柱体底部上整体成型一个圆锥体构成。 进一步地，所述压模的加温时间为3——5分钟，温度为380——420°C。 本发明还提供了制作工艺中应用到的拉伸模具，所述拉伸模具由模芯，模套，丝杆
构成，其特征在于所述模套上下两端开口 ，模芯置于模套上端口外侧，丝杆穿过模套，与模
芯底部螺纹连接构成。 进一步地，所述模套上端口的直径大于模芯最粗部位的直径。 进一步地，所述模芯从上端到底部依次为圆柱体、大圆台、小圆台和中空的圆柱整 体成型构成。 本发明的优点在于本发明采用该整体内衬四氟乙烯，减少了法兰连接，减少泄露 点，给操作安全带来隐患；且在有法兰的地方，可以放磁翻板而没有了测量盲区。给实际的 操作带来方便，准确反映了实际的液面高度；重要的是它减少了材料，降低成本。
图1为本发明的内衬聚四氟乙烯液位计的结构示意图； 图2为本发明的内衬聚四氟乙烯液位管与法兰连接的结构示意图； 图3为本发明的拉伸模具结构示意图。
具体实施例方式
如图1、2所示，所述内衬聚四氟乙烯磁翻板液位计由磁翻板1、液位计管2、浮子3、 法兰4和法兰8构成。 上述磁翻板等距离分布在液位计管2的管壁上，液位计管2内衬聚四氟乙烯内衬 5，其两端分别连接有法兰4 ;且在液位计管2接近两端口的侧面上开有孔6、7，在开孔处也 各连接一个分别开有孔9和10的法兰8，然后，在两端法兰8的开孔处密封连接衬聚四氟乙 烯内衬的钢管ll，并在钢管11的末端连接活套法兰12，在活套法兰12外侧连接连接法兰 13。本发明的创新点就在于法兰8处的聚四氟乙烯内衬与液位管2内的聚四氟乙烯内衬 5为一体的，整体成型。 本发明还公开了一种制作上述内衬聚四氟乙烯磁翻板液位计的方法，在该方法 中，应用到专用的聚四氟乙烯内衬的拉伸模具，该模具的具体结构如图3所示所述拉伸模 具由模芯14，模套15，丝杆16构成。 上述模套15上下两端开口，模芯14置于模套15上端口外侧，丝杆16穿过模套15 的上下端开口 ，与模芯14的底部螺纹连接；所述丝杆16上还连接有螺母17，螺母17与模套 15固定连接构成。为了能使模芯14可自由出入模套15，模套15的上端口的直径大于模芯 14最粗部位的直径。运动时，丝杆16作用域模芯14，将置于模套15外侧的模芯14拉回模套内。 在本发明中，所述模芯从上端到底部依次为圆柱体、大圆台、小圆台和中空的圆柱 整体成型构成。 以上是描述了拉伸模具的结构。接下来，将以实施例具体描述整个内衬聚四氟乙 烯磁翻板液位计的制作过程。 首先，将两个法兰装配到外径为。63*2. 5液位计不锈钢管2靠近两端处的侧面， 并且采用氩弧焊接；法兰为两片，焊接时，二片法兰必须在同一水平面上。然后在这个法兰 处打中心为①38的孔。 然后，将。59*2的聚四氟乙烯内衬拉入。63*2. 5液位计不锈钢管内，具体操作同 内衬聚四氟乙烯直管工艺一致，关键是①38孔上，可以用肉眼看见聚四氟乙烯内衬，然后 在①38孔的中心打①10. 2的小孔必须保证同心。另一头也是这样操作；当然上述①10. 2 的小孔穿透不锈钢管和聚四氟乙烯内衬。 以上操作是将法兰和与法兰连接处的液位计不锈钢管进行钻孔，做好将聚四氟乙 烯内衬向外牵引的准备。 上述工作就绪后，将拉伸模具装入①38孔处，具体安装如下模套安装在法兰内，
模芯从液位计不锈钢管的上端下放至开孔处，并将模芯的底部空心圆柱部位伸出孔外，然
后丝杆通过法兰和液位计不锈钢管的孔与芯模底部的空心圆柱部位连接。 接下来处理混合溶液，本发明的混合溶液是用于使待拉伸的聚四氟乙烯恢复韧
性、变软的。混合溶液为按质量比为2 : 3混合的硝酸钾和硝酸钠。处理时，先对其加温至
370-39(TC，让它充分熔解直到沸腾。这种溶液能使聚四氟乙烯充分受热，而变软。同时也
不会破坏聚四氟乙烯的性能，或分解。 将混合溶液加热后，将带拉伸的聚四氟乙烯连带外层的不锈钢管和拉伸模具一起 浸泡到溶液中，大约浸泡5——8分钟后，通过丝杆将模芯向上拔，拔到模套内为止，这样，通 过模芯向外的拉力将聚四氟乙烯呈圆筒状向同方向拉伸，至法兰口并向外延伸一小段，然 后让其充分冷却，到常温最后取出模具。 为了使拉伸出来的聚四氟乙烯不会因为外界原因被压縮到管内而前功进弃，此时 还要做一个翻边的后续处理，该后续处理涉及到的压模材料为45#碳钢，由一个圆柱体底 部上整体成型一个圆锥体构成；所述圆柱体的直径大于不锈钢管。 具体后续处理步骤如下将压模放入熔融的温度同上的硝酸钾和硝酸钠的溶液中 加温，时间为5分钟。再向法兰内的聚四氟乙烯内衬处放①53的碳管，该碳管的作用是衬 好不锈钢管内的聚四氟乙烯，保持不变形；然后将加温后的压模置于法兰口处，其锥体部分 伸至法兰内，圆柱体部分压在法兰口 ，这样，通过压模的温度将法兰口部分的聚四氟乙烯软 化，并沿法兰口外边进行翻边并贴合在法兰口的外边；等充分冷却后取出压模和内保护性 的碳管，完成内衬整体成型工艺。 接下来，制作短节。即在侧面法兰上连接一个内衬聚四氟乙烯的不锈钢管，然后在 不锈钢管的另一头连一个活套法兰和一个连接法兰即可。 最后按常规方法将整台液位计的上下法兰和沿不锈钢管管径分布的磁翻板和不 锈钢管底部的浮子装配起来即可。该装配为现有技术，在此故不重复描述。
权利要求
一种磁翻柱液位计，主要为在内衬聚四氟乙烯的不锈钢管下端设浮子，外侧沿管径分布磁翻板构成；所述不锈钢管靠近两端处分别开孔，并与法兰连接；其特征在于所述聚四氟乙烯内衬整体衬在不锈钢管内，并在不锈钢管开孔处沿孔口向外延伸并在法兰口处翻边与法兰口外侧贴合。
2. —种制造权利要求1所述磁翻柱液位计接头处的内衬整体成型的方法，主要为在 不锈钢管内衬聚四氟乙烯，在不锈钢管的管径内衬聚四氟乙烯为常规的内衬聚四氟乙烯直 管工艺；其特征在于在不锈钢管开孔处衬聚四氟乙烯，且与不锈钢管的管径内的内衬为 一个整体；具体做法如下a、先在不锈钢管靠近两端处分别密封连接法兰；b、在法兰中心 处开孔，并在该孔的中心处对不锈钢管开孔，该不锈钢管上的孔仅限于与法兰的连接面；c、 用370——39(TC的硝酸钾和硝酸钠混合物溶液按溶液与聚四氟乙烯体积比为10——1 的比例均匀浸泡需拉伸的聚四氟乙烯内衬，5——8分钟后被浸泡的聚四氟乙烯质地变软， 且带有韧性；d、用拉伸模具将聚四氟乙烯呈圆筒状向不锈钢管开孔处牵引，直至法兰口外； e、最后在拉伸出来的呈圆筒状的聚四氟乙烯内衬中放入碳管，并在法兰口处压同样在混合 溶液中加过温的压模，将法兰口外的聚四氟乙烯沿法兰口边外翻，压模至外翻的聚四氟乙 烯冷却后取下。
3. 根据权利要求2所述的一种制造磁翻柱液位计接头处的内衬整体成型的方法，其特 征在于所述法兰与不锈钢管结合面的形状为不锈钢管的仿型结构。
4. 根据权利要求2所述的一种制造磁翻柱液位计接头处的内衬整体成型的方法，其特 征在于所述混合溶液硝酸钾和硝酸钠为按质量比4——4.5 : 5.5——6的比例进行混合。
5. 根据权利要求2所述的一种制造磁翻柱液位计接头处的内衬整体成型的方法，其特 征在于所述压模由一个圆柱体底部上整体成型一个圆锥体构成。
6. 根据权利要求2所述的一种制造磁翻柱液位计接头处的内衬整体成型的方法，其特 征在于所述压模的加温时间为3——5分钟，温度为380——420°C。
7. —种实现权利要求2所述的制造磁翻柱液位计接头处的内衬整体成型的方法的拉 伸模具，所述拉伸模具由模芯，模套，丝杆构成，其特征在于模芯置于模套上端口外侧，丝 杆穿过模套的上下端开口 ，与模芯的底部螺纹连接；所述丝杆上还连接有螺母，螺母与模套 固定连接构成。
8. 根据权利要求7所述的一种拉伸模具，其特征在于所述模套上端口的直径大于模 芯最粗部位的直径。
9. 根据权利要求7所述的一种拉伸模具，其特征在于所述模芯从上端到底部依次为 圆柱体、大圆台、小圆台和中空的圆柱整体成型构成。
全文摘要
本发明涉及一种磁翻柱液位计及其制造方法。它以聚四氟乙烯为内衬，外层为金属管道，特点为包括接口在内，所有的聚四氟乙烯内衬均为整体成型。本发明还公开了聚四氟乙烯层整体成型方法即采用对局部进行软化处理，然后采用挤压的方式将局部需拉伸的部分进行挤压成型。用此方法制得的过滤器，不仅热稳定性高、耐化学腐蚀性强，而且介电性能好；可防止管道受到腐蚀、流体受到污染，同时环形、无接口的聚四氟乙烯层可以保护过滤器不会开裂。本发明为了实现该内衬成型工艺，还公开了一种内衬拉伸模具。采用直径从小逐渐变大的模具本体，与丝杆和模框连接，利用丝杆的力逐渐将模具拉进模框，通过模框控制拉出的内衬形状。
文档编号G01F23/30GK101788321SQ201010103380
公开日2010年7月28日 申请日期2010年2月1日 优先权日2010年2月1日
发明者王云龙 申请人:如皋市万通防腐有限公司