CN102890105A - 一种电容式大气环境腐蚀传感器 - Google Patents

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孙道明
许勇
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Abstract

本发明公开了一种电容式大气环境腐蚀传感器，包含电容测量电路板、传感器壳体、接线端子；所述电容测量电路板设置在传感器壳体内；所述电容测量电路板上设置有电容测量电路；所述电容测量电路板的一面上设置有多个电容极；所述多个电容极的一部分规则排列并串联形成第一电极，余下的部分规则排列并串联形成第二电极；所述第一电极与电容测量电路的一极相连，所述第二电极与电容测量电路的另一极相连；所述电容测量电路板的另一面上设置有接线端子；所述接线端子的一端与电容测量电路相连，用于信号的输入或输出；本发明方案的电容极在大气腐蚀环境下发生腐蚀，针状的电容极的消耗导致相对面积减小引起电容值变化；本发明具有测量精度高的特点。

Description

一种电容式大气环境腐蚀传感器
技术领域
本发明涉及一种大气环境腐蚀传感器的改进，特指一种能准确监测大气环境腐蚀性的电容式大气环境腐蚀传感器，属于传感器技术领域。  
背景技术
对于金属材料腐蚀和环境的腐蚀性的监测，世界各国都十分重视。而研发先进的腐蚀环境现场监测设备，实现对腐蚀环境的腐蚀性进行监测关键在于开发高精度的监测传感器。在大气腐蚀环境监测方面，目前有重叠薄板式大气腐蚀传感器，但其精度低；这类传感器只有在湿度较高时，表面形成薄液膜时才可以使用，且结果偏差大，对评估大气环境腐蚀性不准确。
发明内容
本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种能准确监测大气环境腐蚀性的电容式大气环境腐蚀传感器。  
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种电容式大气环境腐蚀传感器，包含电容测量电路板、传感器壳体、接线端子；所述电容测量电路板设置在传感器壳体内；所述电容测量电路板上设置有电容测量电路；所述电容测量电路板的一面上设置有多个电容极；所述多个电容极的一部分规则排列并串联形成第一电极，余下的部分规则排列并串联形成第二电极；所述第一电极与电容测量电路的一极相连，所述第二电极与电容测量电路的另一极相连；所述电容测量电路板的另一面上设置有接线端子；所述接线端子的一端与电容测量电路相连，用于信号的输入或输出。   
优选的，所述电容极由铜或银或锌或铝或铁或锡或铅或镁或金制成。
优选的，所述电容极成针尖状或柱状。
优选的，所述形成第一电极的电容极与形成第二电极的电容极排列成双平板式或多针或多柱组成的阵列式或多翅片组成的阵列式。
优选的，所述传感器壳体由惰性金属或陶瓷或塑胶制成。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
本发明方案所述的电容式大气环境腐蚀传感器的电容极在大气腐蚀环境下发生腐蚀，针状的电容极的消耗导致相对面积减小引起电容值变化；本发明方案的测试过程不受是否形成薄液膜的条件影响，具有测量精度高的特点；如果将通过电容测量电路实时测量电容极的电容值转换为数字信号，传输给控制/数据处理终端进行进一步的数据处理和分析，从而可以达到准确地监测大气环境腐蚀性；同时，本发明方案既可以设计成专用的测试仪器，也可采用标准的嵌入式系统组成监测系统，从而降低环境监测成本。
附图说明
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：
附图1 为本发明所述的电容式大气环境腐蚀传感器的立体图；
附图2 为本发明所述的电容式大气环境腐蚀传感器的剖视图；
附图3 为本发明所述的电容式大气环境腐蚀传感器的电容测量电路板的电路原理图；
附图4 为本发明所述的电容式大气环境腐蚀传感器所应用的监测系统的示意图； 
附图5为本发明所述的电容式大气环境腐蚀传感器中的电容极的排布图；
其中：1、电容极；2、电容测量电路板；4、传感器壳体；5、接线端子；6、第一电极；7、第二电极。   
具体实施方式    
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
附图1、2、3、5为本发明所述的一种电容式大气环境腐蚀传感器，简称为CCS传感器，包含电容测量电路板2、传感器壳体4、接线端子5；所述电容测量电路板2设置在传感器壳体4内；所述电容测量电路板2上设置有电容测量电路；所述电容测量电路板2的一面上设置有多个电容极1；所述多个电容极1的一部分规则排列并串联形成第一电极6，余下的部分规则排列并串联形成第二电极7；所述第一电极6与电容测量电路的一极相连，所述第二电极7与电容测量电路的另一极相连；所述电容测量电路板2的另一面上设置有接线端子5；所述接线端子5的一端与电容测量电路相连，用于信号的输入或输出；所述形成第一电极的电容极与形成第二电极的电容极排列成双平板式或多针或多柱组成的阵列式或多翅片组成的阵列式；所述电容极1由铜或银或锌或铝或铁或锡或铅或镁或金制成；所述电容极1成针尖状或柱状；所述传感器壳体4由惰性金属或陶瓷或塑胶制成；所述电容测量电路采用环氧树脂或是硅树脂封装保护。本实施例中电容极为锌柱，锌柱规则排列成两组相对的电极，排列方式(见如附图5)；所述电容测量电容采用ADI公司的AD774X系列电容测试芯片构成的测试电路，电容分辨率为0.004pF。
附图4为本发明所述电容式大气环境腐蚀传感器所应用的监测系统示意图：采用控制/数据处理终端发送测试信号至电容式大气环境腐蚀传感器，电容式大气环境腐蚀传感器上电一定周期后开始测量第一电极与第二电极之间的电容值，然后通过模数转换后的数据信号存储于寄存器中，数据信号再通过接口反馈给控制/数据处理终端，控制/数据处理终端进行简单的数据分析和处理并按测试周期存储。如果需要进一步数据分析，控制/数据处理终端可以与PC机器通信，在PC机上完成更大计算量的数据分析处理。
本发明方案所述的电容式大气环境腐蚀传感器的电容极在大气腐蚀环境下发生腐蚀，针状的电容极的消耗导致相对面积减小引起电容值变化；本发明方案的测试过程不受是否形成薄液膜的条件影响，具有测量精度高的特点；如果将通过电容测量电路实时测量电容极的电容值转换为数字信号，传输给控制/数据处理终端进行进一步的数据处理和分析，从而可以达到准确地监测大气环境腐蚀性；同时，本发明方案既可以设计成专用的测试仪器，也可采用标准的嵌入式系统组成监测系统，从而降低环境监测成本。 
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种电容式大气环境腐蚀传感器，包含电容测量电路板、传感器壳体、接线端子；其特征在于：所述电容测量电路板设置在传感器壳体内；所述电容测量电路板上设置有电容测量电路；所述电容测量电路板的一面上设置有多个电容极；所述多个电容极的一部分规则排列并串联形成第一电极，余下的部分规则排列并串联形成第二电极；所述第一电极与电容测量电路的一极相连，所述第二电极与电容测量电路的另一极相连；所述电容测量电路板的另一面上设置有接线端子；所述接线端子的一端与电容测量电路相连，用于信号的输入或输出。
2.根据权利要求1所述的电容式大气环境腐蚀传感器，其特征在于：所述电容极由铜或银或锌或铝或铁或锡或铅或镁或金制成。
3.根据权利要求1或2所述的电容式大气环境腐蚀传感器，其特征在于：所述电容极成针尖状或柱状。
4.根据权利要求1或2所述的电容式大气环境腐蚀传感器，其特征在于：所述形成第一电极的电容极与形成第二电极的电容极排列成双平板式或多针或多柱组成的阵列式或多翅片组成的阵列式。
5.根据权利要求1或2所述的电容式大气环境腐蚀传感器，其特征在于：所述传感器壳体由惰性金属或陶瓷或塑胶制成。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1387164A1 (en) * 2002-07-29 2004-02-04 Yamatake Corporation Capacitive type sensor
US20100133528A1 (en) * 2008-12-03 2010-06-03 Electronics And Telecommunications Research Institute Capacitive gas sensor and method of fabricating the same
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CN202903726U (zh) * 2012-10-30 2013-04-24 苏州立瓷电子技术有限公司 一种电容式大气环境腐蚀传感器

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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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