电极式水位计电极的结构与应用

    电极式水位计具有结构简单、造价低、显示直观、运行可靠、判断和排除故障方便及维护量小的特点,在工业生产过程设备、容器的水位测量中,得到了广泛的应用。

    电极是电极式水位计的一次组成部分,它的作用是将被测设备、容器内的水位高低转换成电极接点接通的多少,然后送到显示调节仪表进行水位显示和控制。为保证电极式水位计能长期可靠运行,要求电极应具有一定的机械强度、电气绝缘性能、抗化学腐蚀能力和一定的耐温、耐压性能。因此,电极、电极绝缘的材料、结构和加工质量,对电极的可靠性和使用寿命有着密切的联系。目前,工业生产应用中的电极大都采用不锈钢材料。电极绝缘材料,国产成品电极,如锅炉汽包水位检测电极等,采用超纯氧化铝瓷管。而各企业自行加工制作的电极大都采用聚四氟乙烯作为绝缘材料。聚四氟乙烯(俗称塑料王)具有很好的抗腐蚀性能,对于强酸、强碱和强氧化剂,即使在较高的温度下,也不会发生任何作用,其使用温度为-180℃~250℃。用它作为电极绝缘材料,能满足大多数场合下工业设备、容器的水位检测要求,且价格便宜,加工制作容易。

    本文拟就目前工业生产中应用较多的成品电极和自制电极的结构、性能做一介绍,供有关单位在选用和制作时参考。

    图1为采用超纯氧化铝瓷管作绝缘材料的电极。电极芯杆6和瓷封件1钎焊在一起,作为电气通路的一个极,电极螺栓4和瓷封件3焊接在一起,作为另一个电极,两者之间用超纯氧化铝瓷管和芯杆绝缘套隔开。此种电极用于高压或超高压锅炉水位检测,在工业锅炉汽包水位测量中用的较广,但由于其绝缘套管是由陶瓷制成,在安装、清洗电极中,稍有振动即碎,且经不起温度剧变。

    图2采用一个与氧化铝瓷管电极螺栓相同的接头,用外套黄腊管的不锈钢电焊条作为电极极芯。电极极芯外面套一个氧化铝瓷管,外径稍小于电极接头内孔,伸进接头与其外端平。在电极极芯与氧化铝瓷管内径间灌充环氧树脂。瓷管里端用金属接头密封死,外端用塑料接头封死。此电极可直接代替氧化铝陶瓷电极使用,造价比买一个新的陶瓷电极要低。

    图3为采用聚四氟乙烯绝缘材料制作的电极。电极芯杆采用不锈钢材料,聚四氟乙烯绝缘套管分上下两件,通过压紧螺栓压紧电极座中两绝缘套中间的电极制动圈,达到密封的目的。电极座通过焊在设备上的接管座与设备连接,可用于中低压锅炉汽包水位的检测。

    图4不锈钢电极芯杆头为平头带丝旋入聚四氟乙烯绝缘子内,绝缘子通过螺纹与电极螺栓连接,电极螺栓拧入水位容器上的电极座内。本电极结构简单,制作方便,用于中低压锅炉或其它中低压设备、容器的水位检测。