一种用于非满管电磁流量计的电极清污装置的制作方法

1.本发明涉及非满管电磁流量计技术领域，具体为一种用于非满管电磁流量计的电极清污装置。


背景技术：

2.伴随着我国经济社会的快速发展,工业废水和城市污水的排放量也在大量增加。目前，我国已成为世界上污水排放量最大、增加速度最快的国家之一。加强污水排放监测，是解决环境问题的一个重要手段。目前城市排水管网中很多都是地下非满管管道，属于重力管道，监测起来非常的困难。传统的多普勒超声波流量计由于采用接触式测量，污水的淤泥、杂质等容易将传感器遮挡，导致设备失效。传统的巴歇尔槽明渠流量计，设备的自清洁能力有限。流道内吼道部分的倾斜角容易导致淤泥聚积，时间长了就会影响流量测量的准确性。而传统额流质体积式转子流量计虽然能满足污水流量测量准确度，但污水中含有的各种杂质会阻塞测量仪表，因此实际应用经常出现堵塞流道的现象。需要人工定期清淤，维护成本较高。
3.总的来讲，当前污水计量存在的主要问题有：污水污染物浓度大、杂质多，易沉积淤泥，而淤泥会对管网污水流量计的传感头进行遮挡，导致液位不准，因此，市场亟待一种能够有效防止淤泥影响污水流量测量的仪器和设备。


技术实现要素：

4.一、解决的技术问题
5.针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于非满管电磁流量计的电极清污装置，解决了现有技术中淤泥沉积影响电极对污水流量测量的技术问题。
6.二、技术方案
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
8.一种用于非满管电磁流量计的电极清污装置，其关键在于，包括：
9.安装座，
10.推杆，所述推杆活动穿设在所述安装座上；该推杆的端部设有用于清污的清洁刷头；
11.旋转驱动机构，所述旋转驱动机构设于所述安装座上并用于驱动所述推杆绕轴向旋转
12.伸缩驱动机构，所述伸缩驱动机构设于所述安装座上并用于驱动所述连接头和推杆沿轴向同步移动。
13.可选的，所述电极清污装置还包括连接头，所述连接头包括：
14.具有内腔的壳体，所述壳体与所述伸缩驱动机构的伸缩驱动部分连接；
15.旋转头，所述旋转头设于所述壳体内腔中并与所述壳体相对转动；所述旋转头一端沿轴向穿出所述壳体并与所述推杆同轴线对接。
16.可选的，所述旋转头包括：
17.上板体，所述上板体转动设置
18.下座体，所述下座体正对所述上板体设置，所述下座体的中部沿轴向穿出所述壳体并与所述推杆同轴线对接；
19.弹性件，所述弹性件设于所述上板体和下座体之间，该弹性件的两端分别将所述上板体和下座体与所述壳体的相应内壁抵接，所述上板体和下座体分别与所述壳体的相应内壁之间均匀设有滚动件。
20.可选的，所述上板体和下座体之间设有用于对所述上板体和下座体之间产生的轴向位移进行导向的导向机构。
21.可选的，所述导向机构包括沿轴向设于所述上板体上的导向柱、沿轴向设于所述下座体上的导向套管，所述下座体开有与所述导向套管同轴的穿孔，所述导向柱的活动插装于所述导向套管和穿孔内并间隙配合。
22.可选的，所述壳体包括上盖体和下盒体，所述上盖体与所述上盒体可拆卸式连接。
23.可选的，所述伸缩驱动机构包括第一驱动电机、与第一驱动电机输出轴同步转动的螺杆、与螺杆螺纹连接的螺纹套，所述螺杆平行于所述推杆，所述螺纹套通过连接杆与所述连接头连接并沿所述推杆的轴向同步移动。
24.可选的，所述连接杆包括与螺纹套连接的直杆部和与所述连接头连接的夹持部，所述夹持部呈“c”字形结构。
25.可选的，所述旋转驱动机构包括第二驱动电机、与所述第二驱动电机连接的主动齿轮、与所述推杆连接的从动齿轮、与所述主动齿轮和从动齿轮啮合的皮带齿轮，所述推杆与从动齿轮的中心孔花键联接。
26.可选的，所述安装座包括用于安装所述旋转驱动机构的第一安装部和用于安装所述伸缩驱动机构的第二安装部，所述第一安装部和第二安装部内分别设有第一内腔和第二内腔，所述主动齿轮、从动齿轮、皮带齿轮均设于所述第一内腔内；
27.所述第二内腔平行于所述推杆的轴向延伸设置，所述第二安装部的侧壁开有用于对所述连接杆进行周向限位和轴向导向的条形孔。
28.三、有益效果
29.本发明公开的一种用于非满管电磁流量计的电极清污装置，其中推杆清污端能够在伸缩驱动机构的推动下靠近或远离所述电极，当伸缩驱动机构接触所述电极时，所述旋转驱动机构驱动推杆旋转，推杆的清污端对电极表面的淤泥进行刷除，有效防止污水中淤泥在电极表面过度沉积，避免淤泥影响电极对污水流速的检测，进而避免影响流体流量的检测。
附图说明
30.图1为本发明用于非满管电磁流量计的电极清污装置的结构示意图；
31.图2为图1中连接头的结构示意图；
32.图3为非满管电磁流量计的结构示意图；
33.图4为非满管电磁流量计的立体图；
34.其中1-测量导管；2-转换器；3-液位装置；21-接地电极；22-第一电极；23-第二电
极；4-电极清污装置；41-推杆；411-清洁刷头；42-伸缩驱动机构；421-第一驱动电机；422-螺杆；423-螺纹套；424-连接杆；425-条形孔；43-旋转驱动机构；431-第二驱动电机；432-主动齿轮；433-从动齿轮；44-连接头；441-壳体；442-上板体；443-下座体；444-弹性件；445-滚动件；446-导向柱；447-导向套管；45-安装座；451-第一安装部；452-第二安装部；45a-第一内腔；45b-第二内腔。
具体实施方式
35.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。
36.如无特殊说明，本发明中的各原料均可通过市售购买获得，本发明中所用的设备可采用所属领域中常规设备或参照所属领域的现有技术进行。
37.需要说明的是：
38.请参阅附图3和4所示：非满管电磁流量计一般包括用于流体流通的测量导管1、设于所述测量导管1内并用于感应电动势的电极、用于形成均匀的磁路系统、用于将电极之间感应电动势信号进行放大的转换器2、用于测量所述测量导管1内液位的液位装置3。其中所述电极包括接地电极21、第一电极22和第二电极23。接地电极21用于去除测量导管1内部的静电，防止在采集信号时发生漂移。第一电极22与第二电极23相对应，两者形成了一个相对闭合的磁场。
39.请参阅附图3和4所示：非满管电磁流量计流量测量原理：在实际的应用中，测量导管1将接入污水管道中，污水会顺着管道流入测量导管1内，流经第一电极22、第二电极23后，再流经接地电极21。在这个过程中，污水流过磁路系统形成的均匀磁场时，会对磁感线形成切割作用，由法拉第电磁感应定理可知此时第一电极22与第二电极23之间会出现电势差。液位装置3可采用超声波传感器，用以测量所述测量导管1内的液位高度。由于测量导管1内部属于规则形状的管道，当流体的液位一定时，即可结合液位高度，通过相应的数值计算模型求解出流体的截面积。当磁场中切割磁感线的流体截面积一定时，第一电极22与第二电极23之间的电势差就会与流体的流速存在一定的对应关系，从而得出流体的流速。在经过数值模型求解，就可以算出流过所述测量导管1的流体流量。
40.图1为本发明一示例性实施例示出的一种用于非满管电磁流量计的电极清污装置的结构示意图。
41.请参阅附图1所示：一种用于非满管电磁流量计的电极清污装置，包括安装座45、推杆41、伸缩驱动机构42、旋转驱动机构43、用于连接伸缩驱动机构42和推杆41的连接头44。所述推杆41活动穿设在所述安装座45上；该推杆41的端部设有用于清污的清洁刷头411；所述旋转驱动机构43设于所述安装座45上并用于驱动所述推杆41以其自身轴线为中心线进行旋转；所述伸缩驱动机构42设于所述安装座45上并用于驱动所述连接头44和推杆41沿轴向同步移动。
42.请参阅附图1所示：详细的，所述连接头44包括具有内腔的壳体441和转动设于所述壳体441内腔中的旋转头；所述壳体441与所述伸缩驱动机构42的伸缩驱动部分连接；所
述旋转头一端沿轴向穿出所述壳体441并与所述推杆41同轴线对接。
43.请参阅附图2所示：所述壳体441包括上盖体4a和下盒体4b，所述上盖体4a与所述上盒体可拆卸式连接。所述旋转头包括上板体442、下座体443和弹性件444，所述上板体442设置于壳体441内；所述下座体443正对所述上板体442设置，所述下座体443的中部沿轴向穿出所述壳体441并与所述推杆41同轴线对接；所述弹性件444设于所述上板体442和下座体443之间，该弹性件444的两端分别与所述上板体442和下座体443抵接。所述上板体442与上盖体4a之间设有滚动件445并相对转动设置，所述下座体443与下盒体4b之间设有滚动件445并相对转动设置。所述上板体442和下座体443之间设有用于对所述上板体442和下座体443之间产生的轴向位移进行导向的导向机构。所述导向机构包括沿轴向设于所述上板体442上的导向柱446、沿轴向设于所述下座体443上的导向套管447，所述下座体443开有与所述导向套管447同轴的穿孔，所述导向柱446的活动插装于所述导向套管447和穿孔内并间隙配合。
44.由于推杆41既要旋转，又要伸缩，因此连接头44可以很好的起到衔接作用，使旋转和伸缩互不干扰，又能同时运行。上板体442和下座体443与壳体441相对转动，实现推杆41与壳体441相对转动，壳体441与伸缩驱动机构42连接同步运动，可推动推杆41同步移动。当推杆41与电极接触及清洗时，收到轴向作用力，上板体442与下座体443之间设置的弹性件444能够起到相应的缓冲作用，避免推杆41的清洁刷头441与电极硬性接触，对电极造成损坏，另外还能保护连接杆和壳体441。而导向机构能够起到导向作用，保证下座体443与上板体442受力均匀。
45.请参阅附图1所示：所述安装座45包括用于安装所述旋转驱动机构43的第一安装部451和用于安装所述伸缩驱动机构42的第二安装部452，所述第一安装部451和第二安装部452内分别设有第一内腔45a和第二内腔45b。
46.请参阅附图1所示：所述伸缩驱动机构42包括第一驱动电机421、与第一驱动电机421输出轴同步转动的螺杆422、与螺杆422螺纹连接的螺纹套423，所述螺杆422平行于所述推杆41，所述螺纹套423通过连接杆与所述连接头44连接并沿所述推杆41的轴向同步移动。所述第二内腔45b平行于所述推杆41的轴向延伸设置，所述第二安装部452的侧壁开有用于对所述连接杆进行周向限位和轴向导向的条形孔。所述连接杆424包括与螺纹套423连接的直杆部和与所述连接头44连接的夹持部，所述夹持部呈“c”字形结构。
47.请参阅附图1所示：所述旋转驱动机构43包括第二驱动电机431、与所述第二驱动电机431连接的主动齿轮432、与所述推杆41连接的从动齿轮433、与所述主动齿轮432和从动齿轮433啮合的皮带齿轮434，所述推杆41与从动齿轮433的中心孔花键联接，实现推杆41能够沿轴向与从动齿轮433相对运动，还能实现推杆41与从动齿轮433同步转动。所述主动齿轮432、从动齿轮433、皮带齿轮434均设于所述第一内腔45a内。
48.请参阅附图3和4所示：安装方法，电极清污装置整体依靠安装座45与所述测量导管1安装，所述安装座45与测量导管1连接的面为安装面46，该安装面46的形状适应测量导管1的表面形状并紧密贴合固定，安装座45与测量导管1的固定方式可以为螺栓锁紧，也可采用焊接固定等。测量导管1上开有穿孔并用于对应穿设所述推杆41，所述推杆41的清洁刷头411伸入所述测量导管1并朝向测量导管1内的电极，每个电极对应设置一台电极清污装置。
49.清污工作原理：
50.请参阅附图3和4所示：当测量导管1内淤泥较多时，为去报流量计的计量准确，需要对电极进行清理。以其中接地电极21的电极清污装置为例进行说明。推杆41常规状态下处于收缩待机状态，电极需要清理时，所述第一驱动电机421驱动螺杆422旋转，螺纹套423与螺杆422相对转动，螺纹套423沿所述螺杆422的轴向移动，螺纹套423连接所述连接头44并带动所述连接头44移动，所述连接头44推动所述推杆41沿轴向移动，推杆41的清洁刷头411靠近接地电极21。当清洁刷头411覆盖住接地电极21时或在覆盖住接地电极21之前，所述第二驱动电机431开始驱动所述皮带齿轮434带动从动齿轮433转动，从动齿轮433与所述推杆41同步转动，推杆41的清洁刷头411与接地电极21接触并对接地电极21上的淤泥进行旋转清理。清理完成后，第二驱动电机431停止工作，第一驱动电机421反向转动，推杆41开始远离接地电极21，直到推杆41回到收缩待机状态即可。
51.请参阅附3所示：另外，由于第一电极22与第二电极23的位置是相互对称设置，一般与第一电极22和第二电极23对应设置的电极清污装置也选择对称设置，因此第一电极22和第二电极23的清污工作时需要分别进行的，只有当其中一个电极完成清污并收回推杆41后，另一个电极的清污工作才能开始。当然，作为示例性的，与第一电极22和第二电极23对应设置的电极清污装置也可错位设置，只要保证推杆41朝向对应电极，推杆41互相不干涉即可。
52.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。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
53.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。