CN111175354A - 电容层析成像传感器及系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电容层析成像传感器，包括阵列式电极、开合式的绝缘片、开合式的支撑架、开合式的电阻炉；阵列式电极包括多个沿绝缘片内周壁固定的单电极，其中，阵列式电极在测量时围合在测试用管的外周壁上；绝缘片固定在支撑架上以使阵列式电极与支撑架绝缘；阵列式电极位于电阻炉的炉腔中并且通过支撑架固定在该电阻炉的炉壁上以使阵列式电极随电阻炉一起做开合运动，从而使得电容层析成像传感器在测量时可拆卸地安装在测试用管上。本申请提供的电容层析成像传感器可以实现在测试用管上拆卸和安装，即可以在不同的测试用管上重复使用，无需对每一个测试用管制作传感器，提高了测量效率也减少了人力劳动。

Description

电容层析成像传感器及系统

技术领域

本申请涉及一种电容层析成像传感器及系统，属于传感器技术领域。

背景技术

电容层析成像(ECT)是过程层析成像技术中的一种，其基本原理是多相介质具有不同的介电常数，通过在被测对象外部排布多电极阵列式电容传感器，当测量电极所在截面介质状态发生变化时，会引起等效介电常数的变化，从而导致传感器测得的各电极对之间的电容值发生变化，利用相应的图像重构算法，即可获得所测截面处的介质分布情况。

CN106896143A中公开了一种耐高温电容层析成像传感器，该传感器包括阵列分布电极、轴端屏蔽电极、绝缘隔离层、轴端屏蔽电极连接层、固定层以及屏蔽罩，阵列分布电极粘结在测量用绝缘管道的外壁，轴端屏蔽电极粘结在阵列分布电极两端的测量用绝缘管道的外壁上，绝缘隔离层位于阵列分布电极的外侧，轴端屏蔽电极连接层位于绝缘隔离层的外侧且与轴端屏蔽电极连通，固定层位于轴端屏蔽电极连接层的外侧，屏蔽罩位于固定层的外侧。在该高温ECT传感器制作时，包括先采用腐蚀镂空工艺制作阵列分布电极，然后再将阵列分布电极粘贴在测量用绝缘管道，之后将绝缘隔离层缠绕在阵列分布电极上，接着粘贴轴端屏蔽电极，将轴端屏蔽电极连接层固定在轴端屏蔽电极上，接着再将固定层缠绕在轴端屏蔽电极连接层上，之后固定屏蔽罩。

现有技术中的高温ECT传感器，制作工艺非常复杂，而且需要在每一个测量用绝缘管道上进行制作，也就是说需要重复制作高温ECT传感器，这样会大大降低了测量效率并且也增加了人力劳动。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供了一种电容层析成像传感器，该传感器可以实现在测试用管上拆卸和安装，即可以在不同的测试用管上重复使用，无需对每一个测试用管制作传感器，提高了测量效率也减少了人力劳动。

根据本申请一方面提供的电容层析成像传感器，包括阵列式电极、开合式的绝缘片、开合式的支撑架、开合式的电阻炉；

所述阵列式电极包括多个沿所述绝缘片内周壁固定的单电极，其中，所述阵列式电极在测量时围合在测试用管的外周壁上；

所述绝缘片固定在所述支撑架上以使所述阵列式电极与所述支撑架绝缘；

所述阵列式电极位于所述电阻炉的炉腔中并且通过所述支撑架固定在该电阻炉的炉壁上以使所述阵列式电极随电阻炉一起做开合运动，从而使得所述电容层析成像传感器在测量时可拆卸地安装在所述测试用管上。

可选地，所述阵列式电极可拆卸地固定在所述支撑架上和/或所述支撑架可拆卸地固定在所述电阻炉上。

可选地，所述支撑架包括多个支撑主体，多个所述支撑主体沿所述绝缘片的外周壁固定，每个所述支撑主体的两端分别沿垂直于所述支撑架的轴向方向向外延伸形成支撑沿用于与所述电阻炉固定。

可选地，所述支撑架为筒状，所述支撑架包括2个相互配适的半圆形的拱状支撑主体，每个所述拱状支撑主体的两端分别形成半环状的支撑沿。

可选地，所述支撑主体的轴向端面与所述支撑沿的径向端面之间固定有矩形支撑板，所述矩形支撑板的长度等于所述支撑主体的长度，所述矩形支撑板的宽度等于所述支撑沿的外径与内径之差。

可选地，每个所述单电极包括测量部和固定部，所述固定部的一端固定在所述测量部的朝向所述绝缘片的外壁上，所述固定部的另一端沿垂直于所述阵列式电极轴向方向依次穿过所述绝缘片上开设的第一通孔和支撑架上开设的第二通孔向外伸出用于充当电极信号的输出端。

可选地，还包括绝缘管，所述绝缘管卡设在所述固定部与所述第一通孔、第二通孔之间以使所述固定部与第一通孔、第二通孔绝缘。

可选地，所述绝缘管包括台阶状的大径端和小径端，所述大径端和小径端沿所述绝缘管的轴向方向连通，所述小径端卡设在所述固定部和第一通孔、第二通孔之间。

可选地，所述单电极包括横截面为弧形的瓦状测量部，所述瓦状测量部的外弧面固定有金属螺杆用于充当所述固定部。

可选地，还包括电极固定螺母，所述电极固定螺母套设在所述金属螺杆上并且与所述大径端相抵触以使所述单电极可拆卸地安装在所述支撑架上。

可选地，所述单电极的数量为8～16中的任意整数值。

根据本申请的又一个方面，提供了一种电容层析成像系统，包括多条信号传输线以及上述任一项所述的电容层析成像传感器，所述多条信号传输线与所述阵列式电极连接用于传输所述阵列式电极测量的电极信号。

可选地，所述信号传输线包括高温段信号传输线和常温段信号传输线，所述高温段信号传输线的一端与所述阵列式电极连接，所述高温段信号传输线的另一端与所述常温段信号传输线的一端连接。

可选地，所述高温段信号传输线缆芯的一端连接有金属圆片，所述金属圆片通过信号线固定螺母固定在所述阵列式电极中的金属螺杆上。

可选地，所述高温段信号传输线和常温段信号传输线均包括缆芯、绝缘层以及屏蔽丝网，所述绝缘层套设在所述缆芯外侧，所述屏蔽丝网套设在所述绝缘层外侧。

可选地，还包括信号采集系统以及计算机成像显示系统，所述常温段信号传输线的另一端与所述信号采集系统连接，所述信号采集系统与所述计算机成像显示系统连接。

本申请能产生的有益效果包括：

1)本申请所提供的电容层析成像传感器，通过设置开合式的绝缘片、开合式的支撑架、开合式的电阻炉，将阵列式电极固定在绝缘片上，绝缘片固定在支撑架上，阵列式电极通过支撑架固定在电阻炉的炉壁上使得阵列式电极可以随电阻炉一同做开合运动。也就是说，当电阻炉打开过程中，电阻炉带动支撑架、支撑架带动阵列式电极一同打开，从而使电容层析成像传感器可以安装到测试用管上或者将电容层析成像传感器从测试用管上拆卸下来；当电阻炉闭合时，支撑架与阵列式电极也同样处于闭合状态，阵列式电极所围合形成的空间与测试用管的外壁相配适以对测试用管中的流体进行电容测试，从而实现了电容层析成像传感器的重复使用，在测试时只需要更换测试用管即可对不同试样进行测量，大大提高了使用效率。

2)本申请所提供的电容层析成像传感器，通过支撑架可拆卸地固定在电阻炉上，使得可以更换具有不同围合内径的阵列式电极，从而可以满足对不同直径的测试用管的测量，提高了电容层析成像传感器的实用性。

3)本申请所提供的电容层析成像传感器，阵列式电极中的每一个单电极均可拆卸地安装在支撑架上，便于对每一个单电极进行维护、更换。

4)本申请所提供的电容层析成像传感器，通过设置单电极的固定部，将固定部的电极信号输出端与高温段信号传输线缆芯一端的金属圆片通过信号线固定螺母拧紧，从而确保信号传输电缆与电极测量部的连接在高温环境下保持通畅。

附图说明

图1为本申请一种实施方式中的电容层析成像传感器的纵向剖面图；

图2为本申请一种实施方式中的电容层析成像传感器的横向剖面图；

图3为本申请一种实施方式中的电容层析成像传感器的局部结构示意图；

图4为本申请一种实施方式中的支撑架的结构示意图；

图5为本申请一种实施方式中的单电极的结构示意图；

图6为本申请一种实施方式中的绝缘管的结构示意图；

图7为本申请一种实施方式中的电容层析成像系统的结构示意图。

部件和附图标记列表：

100 阵列式电极； 101 单电极； 1011 测量部；

1012 固定部； 102 电极固定螺母； 200 绝缘片；

201 第一通孔； 300 支撑架； 301 支撑主体；

3011 第二通孔； 302 支撑沿； 3021 第三通孔；

3022 第四通孔； 303 矩形支撑片； 304 支撑架紧固螺钉；

400 电阻炉； 500 绝缘管； 600 信号传输线；

601 高温段信号传输线； 602 常温段信号传输线；

603 信号线固定螺母； 700 信号采集系统；

800 计算机成像显示系统。

具体实施方式

下面结合实施例详述本申请，但本申请并不局限于这些实施例。

实施例1

本实施例提供的电容层析成像传感器，包括阵列式电极100、开合式的绝缘片200、开合式的支撑架300、开合式的电阻炉400；

阵列式电极100包括多个沿绝缘片200内周壁固定的单电极101，其中，阵列式电极100在测量时围合在测试用管的外周壁上；

绝缘片200固定在支撑架300上以使阵列式电极100与支撑架300绝缘；

阵列式电极100位于电阻炉400的炉腔中并且通过支撑架300固定在电阻炉400的炉壁上以使阵列式电极100随电阻炉400一起做开合运动，从而使得电容层析成像传感器在测量时可拆卸地安装在所述测试用管上。

本实施例提供的电容层析成像传感器，通过设置开合式的绝缘片、开合式的支撑架、开合式的电阻炉，将阵列式电极固定在绝缘片上，绝缘片固定在支撑架上，阵列式电极通过支撑架固定在电阻炉的炉壁上使得阵列式电极可以随电阻炉一同做开合运动。也就是说，当电阻炉打开过程中，电阻炉带动支撑架、支撑架带动阵列式电极一同打开，从而使电容层析成像传感器可以安装到测试用管上或者将电容层析成像传感器从测试用管上拆卸下来；当电阻炉闭合时，支撑架与阵列式电极也同样处于闭合状态，阵列式电极所围合形成的空间与测试用管的外壁相配适(即阵列式电极贴合在测试用管的外周壁上)以对测试用管中的流体进行电容测试，从而实现了电容层析成像传感器的重复使用，在测试时只需要更换测试用管即可对不同试样进行测量，大大提高了测量效率。

具体的，绝缘片200开合处的位置和支撑架300开合处的位置与电阻炉400开合处的所在位置相对应，以使固定在绝缘片200上的阵列式电极100可以随电阻炉400一起做开合运动。

在本实施例中，阵列式电极100包括多个沿绝缘片200内周壁固定的单电极101，单电极101可以为平板状，或者也可以为瓦状。阵列式电极100闭合时所围合的形状可以为圆形，或者也可以为椭圆形，当然还可以为方形，或者矩形。本实施例对阵列式电极100闭合时所围合的形状不做限定，只要与测试用管的外周壁形状相同能够实现对测试用管内的流体进行电容测试即可。优选的，阵列式电极100闭合时所围合的形状为圆形。

本实施例中，绝缘片200可以为石英玻璃，或者也可以为耐高温的绝缘陶瓷，当然也可以为其他合适的耐高温绝缘材料。绝缘片200闭合时可以为圆柱状，或者也可以方柱状。

支撑架300可以为金属材质，或者也可以其他合适的耐高温的绝缘材料，优选的，支撑架300为金属支架，可以方便地进行加工制作并且可以重复使用具有较长地使用寿命

具体的，阵列式电极100可以不可拆卸地固定在绝缘片200上，例如粘接，或者也可以可拆卸地固定在绝缘片200上，例如通过螺纹固定。同样的，绝缘片200与支撑架300之间可以为可拆卸固定或者也可以为不可拆卸固定；支撑架300与电阻炉400之间可以为可拆卸固定或者也可以为不可拆卸固定。

优选的，阵列式电极100可拆卸地固定在支撑架300上和/或支撑架300可拆卸地固定在电阻炉400上。当电容层析成像传感器的各个部件之间为可拆卸连接时，便于更换和维护。

在一个具体的示例中，支撑架300可拆卸地固定在电阻炉400上，如图1和图4所示，支撑沿302上开设有第三通孔3021，在电阻炉400的端面上与第三通孔3021所在位置的对应处开设螺孔，支撑架紧固螺钉304穿过第三通孔3021将支撑沿302固定在电阻炉400上。

可选的，支撑架300包括多个支撑主体301，多个支撑主体301沿绝缘片200的外周壁固定，每个支撑主体301的两端分别沿垂直于支撑架300的轴向方向向外延伸形成支撑沿302用于与电阻炉400固定。

在本实施例中，支撑主体301可以为平板状，或者也可以为拱状。多个支撑主体301围合所形成的形状与阵列式电极100相同，例如，当阵列式电极100围合形成方柱状时，支撑主体301同样的也围合成方柱状。

可选的，支撑主体301的长度等于电阻炉400的长度。支撑沿302可以通过一体成型工艺固定在支撑主体301的两端，或者也可以通过焊接固定在支撑主体301的两端。

可选的，支撑架300为筒状，支撑架包括2个相互配适的半圆形的拱状支撑主体301，每个拱状支撑主体的两端分别形成半环状的支撑沿302。

优选的，如图2所示，在闭合状态时，阵列式电极100、绝缘片200和支撑架300为同心圆，阵列式电极100的外径与绝缘片200的内径相同，绝缘片200的外径与支撑架300的内径相同，且绝缘片200的长度大于或者等于阵列式电极100的长度。

可选的，如图4所示，支撑主体301的轴向端面与支撑沿302的径向端面之间固定有矩形支撑板303，矩形支撑板303的长度等于支撑主体301的长度，矩形支撑板303的宽度等于支撑沿302的外径与内径之差。如图2所示，当电阻炉400处于闭合状态时，矩形支撑板303位于电阻炉400与支撑架300之间的环形空间中，并且电阻炉400对矩形支撑板303起到加紧作用使得支撑架300在电阻炉400的炉腔中更加稳固，也起到了封闭炉腔的作用从而改善了电阻炉400的加热效果。

可选的，如图5所示，每个单电极101包括测量部1011和固定部1012。固定部1012的一端固定在测量部1011的朝向绝缘片的外壁上，固定部1012的另一端沿垂直于阵列式电极100轴向方向依次穿过绝缘片200上开设的第一通孔201和支撑架300上开设的第二通孔3011向外伸出用于充当电极信号的输出端。

具体的，测量部1011可以为片状结构，固定部1012可以为柱状结构，固定部1012可以焊接固定在测量部1011的外壁上。在一个示例中，固定部1012可以包括多个圆柱，例如图5中所示的2个，多个圆柱可以沿测量部1011的轴向均匀排列，或者也可以沿测量部1011的周向均匀排列。优选的，绝缘片200上的第一通孔和支撑架300上的第二通孔的内径与固定部1012的外径相等(此时支撑架主体301为绝缘材料。)以使固定部1012在第一通孔和第二通孔中产生固定效果。

可选的，参考图5，单电极101包括横截面为弧形的瓦状测量部，瓦状测量部的外弧面固定有金属螺杆用于充当固定部1012。具体的，瓦状测量部采用耐高温金属导体通过车削工艺、丝切割工艺制成。

可选的，如图3所示，还包括绝缘管500，绝缘管500卡设在金属螺杆与第一通孔201和第二通孔3011之间以使金属螺杆与第一通孔201和第二通孔3011绝缘。

具体的，当支撑架300为金属材料时，通过绝缘管500使金属螺杆与支撑架300绝缘。优选的，绝缘管500的外径与第一通孔201和第二通孔3011的内径相等，绝缘管500的内径与金属螺杆的外径相等，以使金属螺杆固定在支撑架300上。

可选的，绝缘管500的内壁可以设有与金属螺杆相配合使用的内螺纹(如果加工难度大亦可不选内螺纹)，以使金属螺杆更稳定地固定在支撑架300上。

可选的，绝缘管500包括如图6中所示的台阶状的大径端和小径端，大径端和小径端沿绝缘管500的轴向方向连通，小径端卡设在金属螺杆和第一通孔201、第二通孔3011之间，且绝缘管500的小径端外径与第一通孔201和第二通孔3011的内径相等。具有该结构的绝缘管500，便于拆卸并且具有更好的固定效果。优选的，第一通孔201与第二通孔3011的内径与小径端的外径相等。

可选的，还包括图3中所示的电极固定螺母102，电极固定螺母102套设在金属螺杆上并且与大径端相抵触以使单电极101可拆卸地安装在支撑架300上，便于单电极101的更换与维护并且使金属螺杆更加稳固地固定在支撑架300上。

可选的，单电极101的数量为8～16中的任意整数值，例如8个。

实施例2

本实施例提供了一种电容层析成像系统，包括多条信号传输线600以及上述实施例中任一种电容层析成像传感器，多条信号传输线600与阵列式电极100连接用于传输阵列式电极100测量的电极信号。

具体的，多条信号传输线600可以分别穿过支撑架300中的支撑沿302上开设的第四通孔与阵列式电极100中的每个单电极101连接。优选的，支撑沿302上开设的第四通孔的位置与信号传输线600与阵列式电极100连接处的位置相对应。

可选的，如图1和图7所示，信号传输线600包括高温段信号传输线601和常温段信号传输线602，高温段信号传输线601的一端与阵列式电极100连接，高温段信号传输线601的另一端与常温段信号传输线602的一端连接。具体的，该高温信号传输线601可以耐1000℃的高温。

可选的，高温段信号传输线601的缆芯的一端连接有金属圆片(附图中未释出)，金属圆片通过信号线固定螺母603固定在阵列式电极100中的金属螺杆上。具体的，金属圆片的中心位置开设有供金属螺杆穿过的通孔，通过图3中所示的信号线固定螺母603固定在金属螺杆上，其中，金属圆片一端与电极固定螺母102抵触，金属圆片的另一端与信号线固定螺母603抵触。

在本实施例中，通过将固定部的电极信号输出端与高温段信号传输线一端的金属圆片通过信号线固定螺母拧紧，从而确保信号传输电缆与电极测量部的连接在高温环境下保持通畅。

可选的，高温段信号传输线601和常温段信号传输线602均包括缆芯、绝缘层以及屏蔽丝网，绝缘层套设在缆芯外侧，屏蔽丝网套设在绝缘层外侧。

具体的，高温段信号传输线601的缆芯、屏蔽丝网分别与常温段信号传输线602的缆芯、屏蔽丝网连接。高温段信号传输线601穿过支撑沿302上的第四通孔3022，其外侧的屏蔽丝网与支撑架300连接完成信号屏蔽。

可选的，如图7所示，还包括信号采集系统700以及计算机成像显示系统800，所述常温段信号传输线602的另一端与所述信号采集系统700连接，所述信号采集系统700与所述计算机成像显示系统800连接。其中信号传输线600将阵列式电极100检测到的电极信号传输到信号采集系统700中，再有信号采集系统700传输到计算机成像显示系统800中完成图像重建。

实施例3

下面对本申请所提供电容层析成像传感器进行进一步地介绍。

如图1和图2所示，本实施例提供的电容层析成像传感器中的阵列式电极100包括8个大小相同的单电极101，该8个单电极101包括用不锈钢棒材通过车削工艺、丝切割工艺制成断面为弧形的瓦片状的测量部1011，阵列式电极100的外径与绝缘片200的内径相等(66mm)，单电极101的长度为40mm、厚度为2mm；每个测量部1011的外弧面均采用氩弧焊工艺焊接两个长约10mm的M2.5不锈钢螺杆充当固定部1012，并且与高温段信号传输线601连接兼做信号传输端用于测量电容(螺杆间距15mm)。

阵列式电极100通过焊接在背面的金属螺杆均匀排列且固定在预先开设有第一通孔201的绝缘片200的内壁上，该绝缘片200为石英玻璃圆柱管沿纵向对称剖开的两个支片，每个支片的周壁打直径为6mm、纵向间距为15mm均匀分布的4排第一通孔201，第一通孔201在两个支片整体上排列也是均匀的，绝缘片200的长度为60mm、外径为72mm、内径66mm。

支撑架300包括采用不锈钢材料车削、切割、焊接加工成两个相同并对称的拱桥形金属支撑主体301，两个支撑主体301闭合时形成内径为72mm、厚度为2mm、长为500mm的金属管，每个支撑主体301的两端均向外分别焊接内径为72mm、外径为140mm、厚度2mm的金属平板半圆环(即支撑沿302)，不同支撑主体301的同侧的平板半圆环可以拼成一个完整的平板圆环，平板半圆环平面与支撑主体301的轴线方向相垂直；平板圆环的中分切线边缘与金属管剖切线的中间区域焊接长500mm、宽68mm、厚度为2mm矩形支撑板303以增加其强度并起封闭作用；半金属管侧壁的中段位置均匀打直径6mm、孔纵向间距为15mm均匀分布的4排第二通孔3011用来固定单电极101以及绝缘片200(第一通孔201与第二通孔3011的位置尺寸相互匹配)；平板半圆环上亦均匀4个打M6螺孔(即第三通孔3021)用于把支撑架300与电阻炉400固定为一体结构，在支撑主体301的一端(上端)的平板半圆环上均匀打4个直径5mm第四通孔3022用于把高温段信号传输线601引出(两个支撑主体301合在一起8个孔的位置在直径为81mm的圆周上均匀分布，并与阵列式电极100中的固定部1012一端的位置对应)。

绝缘片200外套支撑架300，二者侧面均分别预先开设第一通孔201和第二通孔3011，且第一通孔201和第二通孔3011的位置与阵列式电极100中螺杆位置严格一致，孔的直径为6mm；金属螺杆通过第一通孔201、第二通孔3011依次穿过绝缘片200与支撑架300，金属螺杆外套设绝缘管500保证其与支撑架300绝缘后在绝缘管500的大径端安装电极固定螺母102以使金属螺杆与支撑架300固定。

信号传输线600包括高温段信号传输线601和常温段信号传输线602，高温段信号传输线601的一端焊接在带直径3mm孔不锈钢圆片上，在高温段信号传输线601中缆芯为直径1mm不锈钢丝、绝缘层为内径1.5mm刚玉管，在刚玉管外套设不锈钢丝网组成双屏蔽传输线，将高温段信号传输线601穿过支撑架300上端开设的第四通孔引出，用信号线固定螺母603将不锈钢圆片固定在螺杆上。

开合式电阻炉400采用定制的开合式管状电阻炉，炉膛内径为100mm、高为500mm，两端用加厚不锈钢材料共开8个M6螺孔(位置与支撑架300中的第三通孔匹配)并加厚内部的保温层。

将两个支撑主体301(即两个半金属管)分别安装在与电阻炉400的两片炉体上，通过拧紧支撑架紧固螺钉304完成安装并完成传感器主体制作。

高温段信号传输线601与常温段信号传输线602缆芯、屏蔽丝网分别连接；高温段信号传输线601的屏蔽丝网与支撑架300接触连接完成信号屏蔽。

如图6所示，电容层析成像系统的结构示意图，阵列式电极100通过高温段信号传输线601的缆芯再通过与之相连的常温段信号传输线602的缆芯与信号采集系统700连接，再通过数据采集卡将测量得到的电容数据传送到计算机成像显示系统800中通过相应的算法完成图像重建。所述高温段信号传输线601的屏蔽丝网的一端与支撑架300接触连接，另一端经由与之相连的常温段信号传输线602的屏蔽丝网与信号采集系统700的连接地线接地。

电容层析成像传感器采用8个测量电极，但根据使用的信号采集系统700的需要，可以采用16个测量通道，因此本发明所述传感器的阵列式电极100的数量可为8～16之间的任意整数，且每一个单电极101的测量部1011外弧弧长(宽度)的计算方法为w＝πd/N-δ，其中w为测量部1011的宽度；d为绝缘片200围合的内径；N为单电极101的数目；δ为相邻单电极101之间的间距。在本实施例中，单电极101间距δ为3mm，因此电极外弧弧长22.91mm。

以上所述，仅是本申请的几个实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。

Claims (10)

1.一种电容层析成像传感器，其特征在于，包括阵列式电极、开合式的绝缘片、开合式的支撑架、开合式的电阻炉；

所述阵列式电极包括多个沿所述绝缘片内周壁固定的单电极，其中，所述阵列式电极在测量时围合在测试用管的外周壁上；

所述绝缘片固定在所述支撑架上以使所述阵列式电极与所述支撑架绝缘；

所述阵列式电极位于所述电阻炉的炉腔中并且通过所述支撑架固定在该电阻炉的炉壁上以使所述阵列式电极随电阻炉一起做开合运动，从而使得所述电容层析成像传感器在测量时可拆卸地安装在所述测试用管上。

2.根据权利要求1所述的电容层析成像传感器，其特征在于，所述阵列式电极可拆卸地固定在所述支撑架上和/或所述支撑架可拆卸地固定在所述电阻炉上。

3.根据权利要求2所述的电容层析成像传感器，其特征在于，所述支撑架包括多个支撑主体，多个所述支撑主体沿所述绝缘片的外周壁固定，每个所述支撑主体的两端分别沿垂直于所述支撑架的轴向方向向外延伸形成支撑沿；

优选地，所述支撑架为筒状，所述支撑架包括2个相互配适的半圆形的拱状支撑主体，每个所述拱状支撑主体的两端分别形成半环状的支撑沿；

优选地，所述支撑主体的轴向端面与所述支撑沿的径向端面之间固定有矩形支撑板，所述矩形支撑板的长度等于所述支撑主体的长度，所述矩形支撑板的宽度等于所述支撑沿的外径与内径之差。

4.根据权利要求2所述的电容层析成像传感器，其特征在于，每个所述单电极包括测量部和固定部，所述固定部的一端固定在所述测量部的朝向所述绝缘片的外壁上，所述固定部的另一端沿垂直于所述阵列式电极轴向方向依次穿过所述绝缘片上开设的第一通孔和支撑架上开设的第二通孔向外伸出用于充当电极信号的输出端；

优选地，所述单电极包括横截面为弧形的瓦状测量部，所述瓦状测量部的外弧面固定有金属螺杆用于充当所述固定部；

优选地，还包括绝缘管，所述绝缘管卡设在所述金属螺杆与所述第一通孔、第二通孔之间以使所述金属螺杆与第一通孔、第二通孔绝缘；

优选地，所述绝缘管包括台阶状的大径端和小径端，所述大径端和小径端沿所述绝缘管的轴向方向连通，所述小径端卡设在所述金属螺杆和第一通孔、第二通孔之间；

优选地，还包括电极固定螺母，所述电极固定螺母套设在所述金属螺杆上并且与所述大径端相抵触以使所述单电极可拆卸地安装在所述支撑架上。

5.根据权利要求1所述的电容层析成像传感器，其特征在于，所述单电极的数量为8～16中的任意整数值。

6.一种电容层析成像系统，其特征在于，包括多条信号传输线以及权利要求1～5中任一项所述的电容层析成像传感器，所述多条信号传输线与所述阵列式电极连接用于传输所述阵列式电极测量的电极信号。

7.根据权利要求6所述的电容层析成像系统，其特征在于，所述信号传输线包括高温段信号传输线和常温段信号传输线，所述高温段信号传输线的一端与所述阵列式电极连接，所述高温段信号传输线的另一端与所述常温段信号传输线的一端连接。

8.根据权利要求7所述的电容层析成像系统，其特征在于，所述高温段信号传输线和常温段信号传输线均包括缆芯、绝缘层以及屏蔽丝网，所述绝缘层套设在所述缆芯外侧，所述屏蔽丝网套设在所述绝缘层外侧。

9.根据权利要求8所述的电容层析成像系统，其特征在于，所述高温段信号传输线缆芯的一端连接有金属圆片，所述金属圆片通过信号线固定螺母固定在所述阵列式电极中的金属螺杆上。

10.根据权利要求9所述的电容层析成像系统，其特征在于，还包括信号采集系统以及计算机成像显示系统，所述常温段信号传输线的另一端与所述信号采集系统连接，所述信号采集系统与所述计算机成像显示系统连接。

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