CN1172251A - 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)两相同有传热和传质现象。
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。
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 (5)
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[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。
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，其特征在于所说的电极片为2～16片，电极张角为20～135°，电极片长度为60～300mm。
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％。
5.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
Cited By (3)
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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