CN1067470C - 多电极电容传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多电极电容传感器。它具有两端带法兰的传感器外壳，在外壳内设有陶瓷管，并用固定压圈固定，固定压圈与陶瓷管端面之间设有防震密封圈。陶瓷管外侧设有电极片，在电极片外侧与传感器外壳内侧之间设有绝缘层，在传感器外壳上设有信号处理器基座，电极片与信号处理器基座相接。本发明结构简单、价格低廉、制作方便、响应速度快，能适用于大口径的气力输送等生产过程。
Description
本发明涉及传感器，尤其涉及多电极电容传感器。
气固两相流是同时存在气相和固相的物质流动。气固两相流现象在自然界和工业生产中广泛存在。例如，自然界的大漠扬沙、空气中烟尘弥散；在化学工业中，洗衣粉、奶粉的气流干燥，固态流化床中的流化反应；在冶金、电力行业中煤粉的气力输送，煤的沸腾燃烧，矿物的流态化培烧，磁流体发电；以及食品、建筑行业中的谷物、食盐、水泥等物料的气力输送；化纤纺织行业中的聚脂切片气力输送；发动机嘴射的气体-颗粒流等，都是气固两相流现象。
气固两相流动与单相流动相比，具有以下特点：(1)两相流动具有多种流型。(2)两相界面上有相互作用力。(3)两相间具有相对滑动-滑差。除各相的内磨擦引起的机械损失外，还伴随着由于相间的相互碰撞等而引起的附加的机械能损失。(4)两相间有传热和传质现象。
气固两相流的复杂性主要表现在流动过程中具有多种流型。流型是指在流动时两相物质的分布状况。流型不仅与气体的粘度、密度和固体的颗粒尺寸大小、形状、密度等介质的特性有关，还与气体的压力、速度、流量和固体的含量等流动参数有关，而且还要受到流动管道的几何形状、管壁粗糙度、管道安装方式等流动环境的影响。
气固两相流检测难度大的原因在于其流动复杂性。在气固两相流流动时，两相面不仅时刻变化，而且伴随着物质和能量的交换，甚至化学反应。这种特点使得气固两相流参数的检测极其困难。
气固两相流浓度检测方法主要有直接法、光学法和电学法等几种。电学法中测量两相流分散相浓度的方法较多，可用电阻、电导及电容等方法。
本发明的目的是提供一种结构简单、响应速度快的多电极电容传感器。
为了达到上述目的本发明采取下列措施：它具有传感器外壳，在传感器外壳两端设有法兰，在传感器外壳内设有陶瓷管，陶瓷管两设端有固定压圈，固定压圈固定在两法内侧，固定压圈与陶瓷管端面之间设有防震密封圈，陶瓷管外侧设有电极片，在电极片外侧与传感器外壳内侧之间设有绝缘层，在传感器外壳上设有信号处理器基座，电极片与信号处理器基座相接，所说的电极片为2～16片，电极张角为20～135°，电极片长度为60～300mm
本发明结构简单、价格低廉、制作方便、响应速度快，能适用于大口径的气力输送等生产过程，能用于环境恶劣的工业现场，以非接触式测量管内截面分布图形。
下面结合附图作详细说明。
附图是多电极电容传感器结构示意图。
多用电极电容传感器具有传感器外壳6，在传感器外壳两端设有法兰4，在传感器外壳内设有陶瓷管3，陶瓷管两端设有固定压圈2，固定压圈固定在两法内侧，固定压圈与陶瓷管端面之间设有防震密封圈1，陶瓷管外侧设有电极片8，在电极片外侧与传感器外壳内侧之间设有绝缘层，在传感器外壳上设有信号处理器基座5，电极片与信号处理器基座相接。陶瓷管的长度为100～400mm，内径为25～200mm，陶瓷管厚度为5～8mm。电极片为2～16片，电极张角为20～135°，电极片长度为60～300mm，陶瓷管的内径通常为80～180mm，电极片通常为6、8、12、16片。陶瓷管采用九九瓷，Al2O3含量高于99％、氧化铁含量小于0.2％、气孔率小于0.2％。电极片材料为铍青铜材料，外表面须经磷化处理：并敷以银层。
制作时，将清洗后的陶瓷管放入60℃烘箱二小时后取出，将KD-504A胶的甲、乙胶进行2∶1配比，均匀涂敷于需贴电极处，胶水厚度＜0.1mm，贴上电极片后，外裹玻璃绝缘布进行固化。胶接后的电极片与陶瓷管的抗拉强度须≥40kgf/cm2，每一个电极片上各引出一根外裹聚四氟乙烯的耐高温导线，经信号处理器基座，接到检测电路。陶瓷管用固定压圈固定在传感器外壳内，传感器外壳两端设有法兰，固定压圈与陶瓷管端面之间设有橡胶防震密封圈。
本发明的原理是：当气固两相流体流经电容极板间的敏感场时，这两个电极之间的电容会随之改变。由于气体和颗粒的介电常数不同，当流经电容传感器内的两相流的颗粒浓度发生变化时，会引起流体等效介电常数的变化；从而引起电容的变化，即电容值的大小能够反映颗粒浓度的变化。
Claims (4)
1．一种多电极电容传感器，其特征在于它具有传感器外壳[6]，在传感器外壳两端设有法兰[4]，在传感器外壳内设有陶瓷管[3]，陶瓷管两端设有固定压圈[2]，固定压圈固定在两法兰内侧，固定压圈与陶瓷管端面之间设有防震密封圈[1]，陶瓷管外侧设有电极片[81，在电极片外侧与传感器外壳内侧之间设有绝缘层，在传感器外壳上设有信号处理器基座[5]，电极片与信号处理器基座相接，所说的电极片为2～16片，电极张角为20～135°，电极片长度为60～300mm。
2．根据权利要求1所述的一种多电极电容传感器，其特征在于所说的陶瓷管的长度为100～400mm，内径为25～200mm，陶瓷管厚度为5～8mm。
3．根据权利要求1或2所述的一种多电极电容传感器，其特征在于所说的陶瓷管采用九九瓷，Al2O3含量高于99％、氧化铁含量小于0.2％、气孔率小于0.2％。
4．根据权利要求1或2所述的一种多电极电容传感器，其特征在于所说的电极片材料为铍青铜材料，外表面须经磷化处理，并敷以银层。
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1997
- 1997-06-25 CN CN 97111084 patent/CN1067470C/zh not_active Expired - Fee Related
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| PB01 | Publication | ||
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According to article 9 of the patent law and article 12 of the detailed rules for the implementation of the patent law: 97111084 of the invention patents in the current issue of authorization announcement, and at the same time corresponding to the 97219317 utility model patent to be given up, and in the 17 volume of the 25 issue of the new type of communique on the patent right to abandon the announcement. |
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