CN103353619A - 一种带有触底检测的传感器组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及感器技术领域，尤其涉及一种带有触底检测的传感器组件。其包括传感器组件，特征在于，所述传感器组件的下部套装有可沿所述传感器组件的轴线滑动的滑环，所述滑环的底部设有撞击部件，所述传感器组件包括加速度传感器。所述传感器组件下部和滑环上部设有限位扣环。所述传感器组件还包括与所述加速度传感器组合在一起的介电常数传感器、温度传感器、压力传感器或/及Ph值传感器。本发明的有益效果是：能使得传感器组件获得明确的突变信号，准确确认是否触底。避免了由于物料粘度、介电常数变化，或底部松软等因素带来的测量干扰。

Description

一种带有触底检测的传感器组件

技术领域

本发明涉及一种传感器技术领域，尤其涉及一种带有触底检测的传感器组件。

背景技术

在工业生产中，经常需要对液态物料的各种参数进行测量，在传感器进入液态物料后，有必要掌握传感器是否到达液态物料容器的底部，很多情况下由于液态物料的复杂性，使得要精准的检测触底状态并不容易。如在石油开采的过程中，采集到的是由原油、水、泥沙组成的混合物，混合物被注入储罐后，储罐中的介质将逐渐分离形成空气、原油层、纯水层、泥沙层，其中泥沙层通常会在底部。当用于检测介质的悬式传感器下降到储罐底部后，如不能及时产生出触底信号，继续下降的悬绳将有可能出现缠绕，造成绕缆事故。对于上述具体情况，当前采用的是利用介质传感器进行检测，在检测传感器所在介质中介电常数的基础上，通过检测传感器在非绝缘液体介质（水）中到达底部时发生介电常数突变现象，确认到达底部信号。这种检测方法只能在非绝缘液体介质（水）中进行检测触底介电常数突变信号，而在空气、油等相对绝缘的介质中则难以产生介电常数突变的信号。即使在水中，由于受温度、水中杂质等因素干扰，在未触底的情况下，也能产生介电常数突变的现象，造成触底测量不准确。

对于一般情况的触底检测，如海底、池底、罐底及油田的油层底等，现有技术还可以利用加速度传感器来测量触底状态，但单纯的加速度传感器比较适合于类似水这样粘度小的介质和坚硬的底部状态下使用，这些场合能获得可靠的测量状态，但当液态物料粘度大或底部松软的情况下，由于传感器所感受到的冲击不大，则容易出现误测误报。而一般容器的底部会出现松软的沉淀层，因此普通的加速度传感器很难准确测定触底反应。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提供一种带有触底检测的传感器组件。其能适应对各种液态物料触底反应的准确检测。    

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种带有触底检测的传感器组件，包括传感器组件，其特征在于，所述传感器组件的下部套装有可沿所述传感器组件的轴线滑动的滑环，所述滑环的底部设有撞击部件，所述传感器组件包括加速度传感器。

本发明的有益效果是：由于采用了滑环机构，当本组件到达底部时，能使得传感器组件的下端与所述滑环实现硬撞击，从而获得明确的突变信号，准确确认是否触底。进而排出了由于物料粘度、介电常数变化，或底部松软等因素带来的干扰因素。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述传感器组件下部和滑环上部设有限位扣环。

采用上述进一步方案的有益效果是，限位扣环可以防止滑环与所述传感器组件滑脱。

进一步，还包括传感器组件支架，所述传感器组件支架的上部与所述传感器组件的下部固定连接，所述传感器组件支架与所述滑环可滑动套接。

采用上述进一步方案的有益效果是，增设传感器组件支架可以更方便的使所述传感器组件与滑环结合或拆分。

进一步，所述传感器组件支架的周边均布有镂空，所述传感器组件支架的下部设有与所述滑环上组件相适配的限位扣环。

采用上述进一步方案的有益效果是，采用镂空有利于液体上下流通，不对触底后的传感器组件支架与撞击部件之间发生碰撞产生较大阻力。

进一步，所述传感器组件还包括与所述加速度传感器组合在一起的介电常数传感器、温度传感器、压力传感器或/及Ph值传感器。

采用上述进一步方案的有益效果是，采用多功能组合的传感器可以降低检测成本。便于信号统一传输、集中处理。

进一步，所述滑环为不锈钢材质。

采用上述进一步方案的有益效果是，不锈钢材质耐腐蚀，并具有较大的比重，能在触底状态时保持与传感器组件之间二次撞击的距离。

进一步，所述加速度传感器为压电晶体式、压阻式或电容式。

采用上述进一步方案的有益效果是，可以选择多种形式的加速度传感器，以适应不同场合或介质的需求。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图；

图2为本发明实施例2的结构示意图；

图3为图2的剖视图；

图4为图2的触底状态示意图；

图5为本发明传感器组件结构示意图；

图6为本发明本发明传感器组件支架结构示意图；

图7为本发明滑环结构示意图；

    在图1到图7中，1、传感器组件；2、滑环；3、传感器组件支架；4、撞击部件；5、限位扣环。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1

如图1、图5及图7所示，一种带有触底检测的传感器组件，包括传感器组件1，所述传感器组件1的下部套装有可沿所述传感器组件1的轴线滑动的滑环2，所述滑环2的底部设有撞击部件4，所述传感器组件1包括加速度传感器。

所述传感器组件1下部和滑环2上部设有限位扣环5。

所述传感器组件1还包括与所述加速度传感器组合在一起的介电常数传感器、温度传感器、压力传感器或/及Ph值传感器。

所述滑环2为不锈钢材质。

所述加速度传感器为压电晶体式、压阻式或电容式。

实施例2

如图2～图7所示，为本发明的另一种实施例。其与实施例1不同之处在于：还包括传感器组件支架3，所述传感器组件支架3的上部与所述传感器组件1的下部固定连接，所述传感器组件支架3与所述滑环2可滑动套接。

所述传感器组件支架3的周边均布有镂空，所述传感器组件支架3的下部设有与所述滑环2上组件相适配的限位扣环5。

本实施例的工作原理如下：当把本发明放入液态物料后，通过牵引线匀速下落，本发明在正常下落中或在液态中悬浮时，滑环2通过重力滑吊在所述传感器组件支架3的下端，由于限位扣环5的作用，两者保持悬挂连接；当本组件匀速下滑到容器底部时，首先是滑环2接触底部停止前行，而传感器组件1及传感器组件支架3沿惯性继续下行，并于滑环2上的撞击部件4发生硬撞击，使得加速度传感器获得剧烈的冲击信号，从而发出触底信号。这种触底形式，彻底避免了由于池底、罐底、海底或油层底部松软带来的测量干扰，能确切的掌握触底情况。

在本发明中还可以采用3轴加速度传感器，以获得更高的灵敏度，如选型美国AD公司生产的ADXL345。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种带有触底检测的传感器组件，包括传感器组件，其特征在于，所述传感器组件的下部套装有可沿所述传感器组件的轴线滑动的滑环，所述滑环的底部设有撞击部件，所述传感器组件包括加速度传感器。

2.根据权利要求1所述的带有触底检测的传感器组件，其特征在于，所述传感器组件下部和滑环上部设有限位扣环。

3.根据权利要求1所述的带有触底检测的传感器组件，其特征在于，还包括传感器组件支架，所述传感器组件支架的上部与所述传感器组件的下部固定连接，所述传感器组件支架与所述滑环可滑动套接。

4.根据权利要求3所述的带有触底检测的传感器组件，其特征在于，所述传感器组件支架的周边均布有镂空，所述传感器组件支架的下部设有与所述滑环上组件相适配的限位扣环。

5.根据权利要求1所述的带有触底检测的传感器组件，其特征在于，所述传感器组件还包括与所述加速度传感器组合在一起的介电常数传感器、温度传感器、压力传感器或/及Ph值传感器。

6.根据权利要求1所述的带有触底检测的传感器组件，其特征在于，所述滑环为不锈钢材质。

7.根据权利要求1所述的带有触底检测的传感器组件，其特征在于，所述加速度传感器为压电晶体式、压阻式或电容式。

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