CN220104928U - 一种用于ert监测的耐磨传感器装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于ERT监测的耐磨传感器装置，包括金属管道，在金属管道上设置ERT测量电极和接地电极，在金属管道的内壁上设置绝缘层，并在绝缘层上铺设耐磨陶瓷，ERT测量电极和接地电极均穿过金属管道，其根部金属片铺设在绝缘层上，头部露在金属管道外。本实用新型所公开的装置，采用了耐磨陶瓷与模压粘接胶体（绝缘层）形成的组合体作为管道内壁，解决了金属管道不合适ERT监测的内壁绝缘性问题，且绝缘性良好，完全满足ERT监测。
Description
技术领域
本实用新型涉及ERT多相流监测、测量以及实验室教学传感器领域，具体的说涉及该领域内的一种用于ERT监测的耐磨管道传感器装置。
背景技术
电阻率层析成像技术（Electrical Resistivity Tomography，ERT）是一种可视化的无损测量技术，其工作原理就是向场域内注入激励电流时，被测介质电阻率的变化会导致边界电压发生相应变化，通过测量电压变化并根据图像重建算法可以反推出内部电导率分布，进而判断物质内部的介质分布状况。作为一种先进的新型测量技术，ERT技术具有结构简单、实时可视化、接触而非侵入、安全性好、反应速度快等优点，在河道疏浚、地质勘探、工业过程、多相流监测等领域拥有广阔的开发和应用前景。但在实际应用中，由于一些管道或者容器为金属材质，不具备内壁绝缘条件，无法满足ERT监测需求，一些管道（如非金属管道）虽能满足ERT监测需求，但在多相流监测，特别是在液固两相流监测过程中，因各种摩擦、切削及冲蚀、冲刷等导致磨损太大，且内壁承压能力低，寿命短，成本高，不能满足实际现场应用；此外测量电极与金属管道之间绝缘性不好，测量电极本身无任何耐磨保护装置与措施。
如图1所示，目前用于ERT监测的管道传感器是在非金属管道内壁上通过安装金属测量电极实现，此种传感器装置包括非金属管道1、接地电极2、测量电极3和密封绝缘垫4，此种管道传感器耐磨性差，易老化，寿命短，管道承压能力差，测量电极耐磨性差，不能真正用于实际多相流管道监测。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题，就是提供一种用于ERT监测的耐磨传感器装置，具有刚度好、耐磨性好、内壁绝缘性好、承压性好等优点，同时由耐磨陶瓷构成的耐磨层具有不易脱落、耐冲击性好的特点，可完全满足实际多相流管道监测应用。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
一种用于ERT监测的耐磨传感器装置，其改进之处在于：包括金属管道，在金属管道上设置ERT测量电极和接地电极，在金属管道的内壁上设置绝缘层，并在绝缘层上铺设耐磨陶瓷。
进一步的，在金属管道的表面涂装防锈漆层。
进一步的，在金属管道上设置一圈以上的ERT测量电极和接地电极。
进一步的，ERT测量电极和接地电极均穿过金属管道，其根部金属片铺设在绝缘层上，头部露在金属管道外。
进一步的，耐磨陶瓷沿着金属管道的轴向一圈一圈的铺设在绝缘层上，并为ERT测量电极和接地电极的根部金属片预留空位。
进一步的，所述的绝缘层是由特定配比的聚氨酯经过高温高压形成的模压粘接胶体。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型所公开的装置，采用了耐磨陶瓷与模压粘接胶体（绝缘层）形成的组合体作为管道内壁，解决了金属管道不合适ERT监测的内壁绝缘性问题，且绝缘性良好，完全满足ERT监测；耐磨陶瓷与ERT测量电极、接地电极并排模压成型，起到了保护电极不受磨损的作用，提高了装置的使用寿命；采用氧化铝含量大于95%的耐磨陶瓷，洛氏硬度≥85HRA，硬度仅次于金刚石，远远超过耐磨钢和不锈钢的耐磨性能，抗压强度≥850 Mpa，具有硬度大、耐磨性能好的特点。
本实用新型所公开的装置，将耐磨陶瓷与管道内壁通过模压粘接工艺形成模压粘接胶组合体，通过陶瓷块与模压粘接胶体之间的互相作用，提升了陶瓷块抵抗冲击载荷的能力，解决了陶瓷块、金属测量电极与管道内壁粘接不牢、易脱落或者绝缘不可靠的问题。模压粘接胶组合体的承压性能好，可承受10～15Mpa的内压，完全满足ERT实际监测管道的应用。
本实用新型所公开的装置，ERT测量电极和接地电极采用从金属管道外壁安装的方式，便于更换。
附图说明
图1是现有用于ERT监测的管道传感器装置结构图；
图2是本实用新型实施例1所公开用于ERT监测的耐磨传感器装置结构图；
图3是本实用新型实施例1所公开装置的电极截面结构图；
图4是本实用新型实施例1所公开装置的电极内部结构图。
附图标记：1—非金属管道；2—接地电极；3—测量电极；4—密封绝缘垫；5—金属管道；6—ERT测量电极；7—耐磨陶瓷；8—绝缘层；9—接地电极。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例1，如图2所示，本实施例公开了一种用于ERT监测的耐磨传感器装置，包括金属管道5（管道截面形式不限），在金属管道上设置ERT测量电极6和接地电极9，在金属管道的内壁上设置绝缘层8，并在绝缘层上铺设耐磨陶瓷7。在金属管道的表面涂装防锈漆层。
ERT测量电极6和接地电极9均采用哈氏合金，哈氏合金是一种镍基耐腐蚀合金，具有良好的抗腐蚀性和热稳定性；耐磨陶瓷7采用氧化铝含量大于95%的耐磨陶瓷片，洛氏硬度≥85HRA，硬度仅次于金刚石，远远超过耐磨钢和不锈钢的耐磨性能，抗压强度≥850Mpa，具有硬度大、耐磨性能好的特点。
将金属管道5与耐磨陶瓷7、ERT测量电极6、接地电极9通过特定配比的聚氨酯经过高温高压形成模压粘接胶体，使得金属管道与耐磨陶瓷、电极胶结牢固，形成绝缘层8，保证电极之间、电极与金属管道之间的绝缘值大于500兆欧。
具体操作工艺是在金属管道内壁按照一定的顺序将耐磨陶瓷7、ERT测量电极6、接地电极9按照ERT测量原理要求的层数进行有序布置，所谓的层数就是圈数，也就是可以在金属管道上按照需要设置一圈以上的ERT测量电极和接地电极。再通过内侧模压粘接工艺将金属管道5、耐磨陶瓷7和ERT测量电极6、接地电极9进行有机粘接结合，使得管道内壁上形成一层适合ERT测量原理的耐磨陶瓷绝缘层，模压粘接工艺充分保证了电极之间、电极与金属管道之间的绝缘性，可以满足ERT在线监测多相流流量、流速等多种场景。区别于其他ERT传感器，具有刚度好、耐磨性好、内壁绝缘性好、承压性好等优点，同时耐磨陶瓷具有不易脱落、耐冲击性好的特点，可完全满足实际多相流管道监测应用。
如图3所示，ERT测量电极6和接地电极均穿过金属管道5，其根部金属片铺设在绝缘层8上，头部露在金属管道外。
如图4所示，耐磨陶瓷7沿着金属管道5的轴向一圈一圈的铺设在绝缘层8上，并为ERT测量电极6和接地电极9的根部金属片预留空位。
综上所述，本实施例所公开的装置，提高了金属管道内壁绝缘层和电极的耐磨性，对于降低实际应用ERT监测技术的生产成本，提升监测效率具有很重要的意义。
Claims (4)
1.一种用于ERT监测的耐磨传感器装置，其特征在于：包括金属管道，在金属管道上设置ERT测量电极和接地电极，在金属管道的内壁上设置绝缘层，并在绝缘层上铺设耐磨陶瓷，ERT测量电极和接地电极均穿过金属管道，其根部金属片铺设在绝缘层上，头部露在金属管道外。
2.根据权利要求1所述用于ERT监测的耐磨传感器装置，其特征在于：在金属管道的表面涂装防锈漆层。
3.根据权利要求1所述用于ERT监测的耐磨传感器装置，其特征在于：在金属管道上设置一圈以上的ERT测量电极和接地电极。
4.根据权利要求1所述用于ERT监测的耐磨传感器装置，其特征在于：耐磨陶瓷沿着金属管道的轴向一圈一圈的铺设在绝缘层上，并为ERT测量电极和接地电极的根部金属片预留空位。
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