CN2354136Y - 电子步进式含水率传感器 - Google Patents
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Abstract
一种安装简便、确保运行可靠性、机械密封性及防爆性且没有动态误差的电子步进式含水率传感器，其探头由若干个串接的探头单元和密封活节组成，探头单元由加强支承管、套装在加强支承管上的绝缘体、放置在相邻绝缘体阶梯上的密封衬管和电极管组成，密封衬管两端放置密封件，在加强支承管内封注步进电路和若干个含水率测量电路，相邻的电极管依次交替与对应的含水率测量电路和地线相接。
Description
本实用新型属于一种传感装置，特别涉及一种电子步进式含水率传感器。
目前，石油化工行业中的存储容器、用于粮食储备的粮仓，以及各种颗粒、糊状物质的存储容器，都要对这些介质进行剖面分层检测和含水率控制。现有的含水率测试仪所采用的含水率传感器是由传感器外罩、安装在传感器外罩前端的发射体、固定在外罩末端的封头及安装在外罩内且与发射体相连的短波发生器组成。其工作原理是利用发射体和发射体外罩作为二个电极，介质作为短波发生器负载，并在罐体外部安装机械传动升降机构，通过钢丝绳或钢带，拉动罐内传感器作垂直运动以测量不同高度的含水率，并达到测量介质的分层状态。该传感器存在的问题是：安装时必须安装配套的升降机构且安装复杂、并使运行的可靠性、机械密封性及防爆性能受到影响。而且，由于传感器的上下移动对被测介质产生扰动，这样，就存在一定的动态误差，使测量准确度有误差。
本实用新型是要提供一种安装简便、并确保运行的可靠性、机械密封性及防爆性且没有动态测量误差的电子步进式含水率传感器。
本实用新型有一个上罩，在上罩的底部联接有传感器探头，且传感器探头的末端安装有密封头，其特殊之处是所说的传感器探头由若干个串接的杆状探头单元和联接在相邻探头单元之间的密封活节组成，所说的探头单元由加强支承管、套装在加强支承管上的阶梯状绝缘体、放置在相邻绝缘体阶梯上且套装的若干个密封衬管和电极管组成，所说的密封衬管与绝缘体阶梯之间的间隙处还放置有密封件，在加强支承管内封注有步进电路和若干个由步进电路控制的含水率测量电路，且相邻的电极管通过密封衬管依次交替与对应的含水率测量电路的负载端和系统地线相接。
工作时，通过输入的步进转换电压使步进电路工作，同时得到高度脉冲电压信号，再通过步进电路控制含水率测量电路依次导通，来检测不同高度对应的含水率，检测的含水率信号和高度脉冲电压信号经外接的计算机联网，得到含水率数值和高度值。
本实用新型的优点是：无需机械传动升降机构，因此，安装简便且可确保运行的稳定性、机械的密封性和防爆性。由于传感器固定安装在罐体内，不会对介质产生扰动，没有动态测量误差，从而确保测量结果的准确度。
图面说明：
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型中相邻探头单元的结构示意图；
图3是本实用新型的电路原理图；
图4是步进电压转换电路的结构图。
如图所示，本实用新型有一个由通过螺纹连接的罩盖1和罩底座6构成的上罩，在上罩内安装有线路板2，线路板2上装有具有高度脉冲电压输出的步进电压转换电路16和对检测的含水率信号进行处理的信号放大及A/D转换电路17，并通过接线端子7引出，在上罩上有一个外引线孔4，在外引线孔4内放置有密封胶套3并通过安装在引线孔上4的锁紧螺母5紧固，在罩底座6上有一个引出孔6′，在引出孔6上通过螺纹连接有引管9，引管9的上端通过螺纹连接有中部有通孔的上堵8，在引管的下端通过由活节座11A、活节头11D和活节螺母11B及放置在活节座和活接头之间的密封垫11C构成的密封活节11接有传感器探头12，传感器探头的下端通过由密封座14A、密封压盖14D和放置在其间的密封垫14C及密封螺母14B构成的密封头14密封，其中传感器探头12的上接头12A与活接头11D、下接头12B与密封座14A之间分别通过螺纹连接，且其间放置有密封圈13。所说的传感器探头12由若干个结构相同的杆状探头单元12′和联接在相邻探头单元之间的密封活节15组成，所说的密封活节15由活节座15A、活节头15D和活节螺母15B及放置在活节座15A和活接头15D之间的密封垫15C构成。所说的杆状单元12′由加强支承管01、套装在加强支承管01上的阶梯状绝缘体04、放置在相邻绝缘体04阶梯上且套装的若干个密封衬管07和电极管06组成，每节电极管06的高度相同并由分层分辨率要求而定，且活节15的高度与电极管06高度相同。所说的密封衬管07与绝缘体04台阶之间的间隙处还放置有由密封圈05和密封垫08构成的密封件，在两端的绝缘体04的端面为平面且在里侧有一个环形台阶04A，在台阶04A上也放置有密封圈13，以使其间密封。在加强支承管01内通过环氧树脂010封注有线路板09，其引线013引出后通过插头011、插座012与相邻探头单元相应的插座或插头相接，最上端的探头单元12′的引线通过插头、插座与引入引出孔6′的信号线10相接。在线路板09上有步进电路18和分别依次接在步进电路18一个输出端的若干个短波发生器19，所说的短波发生器19负载端和系统地线由导线02引出加强支承管01后通过弹簧胀圈03压紧在对应的密封衬管07内表面，以实现依次交替与两个相邻的电极管06的电连接。而步进电路18由步进转换电路16提供二个转换电压，在步进电压转换电路16中还输出一个高度脉冲电压输出信号H，所说的步进电压转换电路16包括由电阻R5、开关管V1、继电器J1、保护V2二极管及继电器触点组成的步进电压产生电路和由接在触点J1且由电阻R1～R4、比较器N1组成的高度脉冲电压产生电路。
上述实施例中，所说的线路板2及装在线路板2上的步进电压转换电路16和信号放大及A/D转换电路17也可放在该传感器外，不作为本传感器的组件。根据实际测量高度，也可不采用引管9及上堵8，而将引出孔6′直接与传感器探头12的上接头12A相连接。
在实际组装时，传感器探头单元12′的数量根据实际测量高度确定。安装时，将传感器探头12放置在容器内，传感器通过法兰固定在容器上盖上，信号线10经引线孔4引出与外接的计算机(单片机)相连。由单片机发出的步进脉冲作为步进指令，当不间断发出脉冲时，相邻的两个电极管06测量信号依次送出。全程测量速度与步进脉冲频率相同，需观察某测量高度时，只停步进脉冲即可，如需继续测量，可接续发步进脉冲。在实际测量中，由于电极管06及绝缘间隙尺寸是固定的。当多单元组合后安装在容器内，就可以用上面第一节电极管06上端面对应实际容器高度作基准高度值，每发一个步进脉冲，基准值减去两节电极管高度值。因此，步进脉冲的当量值应是步进脉冲高度量＝两电极管高度＋绝缘间隙高度。多单元组合时，由于活接15与电极管06高度相同，活节15在实际中参与测量介质，所以不影响整体组合高度及测量值的准确性。
测量粘稠液体、糊状介质的液位高度是依靠空气与被测介质信号差值判断的，在该传感器的探头12上套一个靠液体浮力及自重上下浮动的浮球，擦除传感器探头12表面，用以提高所测液位的准确性。
Claims (1)
1、一种电子步进式含水率传感器，包括上罩，在上罩的底部联接有传感器探头，传感器探头的末端安装有密封头，其特征在于，所说的传感器探头由若干个串接的杆状探头单元和联接在相邻探头单元之间的密封活节组成，所说的探头单元由加强支承管、套装在加强支承管上的阶梯状绝缘体、放置在相邻绝缘体阶梯上且套装的若干个密封衬管和电极管组成，所说的密封衬管与绝缘体阶梯之间的间隙处还放置有密封件，在加强支承管内封注有步进电路和若干个由步进电路控制的含水率测量电路，且相邻的电极管通过密封衬管依次交替与对应的含水率测量电路的负载端和系统地线相接。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2012129972A1 (zh) * | 2011-03-28 | 2012-10-04 | 威海海和科技有限责任公司 | 一种用于油水组分测量的电极结构和装置 |
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| CN111713275A (zh) * | 2020-07-03 | 2020-09-29 | 刘长飞 | 粮仓粮层处理一体化钻杆设备 |
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1998
- 1998-12-31 CN CN 98251729 patent/CN2354136Y/zh not_active Expired - Fee Related
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