一种电容层析成像传感器制造技术

技术编号:15789428 阅读:55 留言:0更新日期:2017-07-09 17:07
本发明专利技术提供了一种电容层析成像传感器,该电容层析成像传感器包括外层屏蔽罩、外层电极组和内置电极组等,外层电极组包括N块外层电极片,N块外层电极片之间间隔一定距离、均匀紧贴在管道外壁,外层屏蔽罩覆盖外层电极片和管道外壁,内置电极组包括电极单元,电极单元包括内置电极片及保护框,该电容层析成像传感器适用于方形框和内外圆筒等多种类型设备的成像区域,在成像区域内部设置内置电极组,大大提高了成像精度,内置电极组结构简单、加工量小、省时省力,方便安装。

【技术实现步骤摘要】
一种电容层析成像传感器
本专利技术涉及传感器
,尤其涉及一种电容层析成像传感器。
技术介绍
制药、食品以及其他化工领域存在着大量的流化床干燥、制粒和包衣工艺。实现对上述工艺过程的在线监测不仅可以为优化流化床反应器的结构提供参考,还能提高最终产品的质量。鉴于上述工艺在流化床反应器中的复杂运行状态,目前采用的监测方法有:光学法、正电子示踪法等。但这些手段技术复杂,对设备和运行环境有较多要求。故需要一种相对简单的适用范围广的新型的在线监测技术来实现对上述过程的实时监控。电容层析成像(ElectricalCapacitanceTomography,ECT)作为一种可视化成像技术,由于其结构简单、非侵入和非接触、无辐射、成像速度快、耐高温高压、低成本等特点正逐渐成为一种非常有前途的过程成像技术。电容层析成像技术虽然有上述许多优点,现有的电容层析成像系统的成像精度普遍不高,尤其针对不同类型的成像区域,如何提高电容层析成像系统的成像精度成为一种重要的研究课题。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题为了解决现有技术存在的问题,本专利技术提供了一种电容层析成像传感器。(二)技术方案本专利技术的一种电容层析成像传感器,其包括:外层屏蔽罩、外层电极组和内置电极组,其中,外层电极组,其包括N块外层电极片,N块外层电极片之间间隔一定距离、均匀紧贴在管道外壁,N取8、12或16;外层屏蔽罩,其覆盖外层电极片和管道外壁;内置电极组,其包括电极单元,电极单元包括内置电极片及保护框,保护框为两块尺寸大于内置电极片的平板,其将内置电极片夹于中间,其两端固定于管道内壁。优选地,该电容层析成像传感器还包括:内层电极组和内屏蔽罩14,第一外层电极组,其包括N块第一电极片12,N块第一电极片12之间间隔一定距离、均匀紧贴在外层圆筒51的外壁;第一外层屏蔽罩11覆盖第一电极片12和外层筒壁51;内层电极组,其包括M块第二电极片13,M块第二电极片13之间间隔一定距离、均匀紧贴在与第一外层电极组正对的内层圆筒52的内壁;内屏蔽罩14覆盖第二电极片13和内层圆筒52;第一内置电极组位于外层圆筒51和内层圆筒52之间、正对第一外层电极组和内层电极组的环形区域53,其包括沿环形区域53径向方向、在环形区域53内均匀分布的K个电极单元,电极单元包括一第三电极片15及第一保护框16,第一保护框16为两块尺寸大于第三电极片的平板,其两端固定于外层圆筒51和内层圆筒52,M和K取4,第一内置电极组包括4个电极单元,围绕内层圆筒52的外壁成十字交叉。优选地,第三电极片15与其左右两侧的第一电极片12的中点和其左右两侧的第二电极片13的中点对齐,第一外层电极组和内层电极组均关于第一内置电极组对称。优选地,第一电极片12和第二电极片13平展后为高度相同、宽度相同或不同的矩形铜板;和/或第一外层屏蔽罩11平展后为柔软可弯折的矩形薄铜片平板,矩形薄铜片平板的厚度为0.3-0.5mm,其长度比外层圆筒51的外壁周长大20-30mm,其宽度比第一电极片12的高度高20-30mm;和/或内屏蔽罩14平展后为柔软可弯折的矩形薄铜片平板,矩形薄铜片平板的长度比内层圆筒52的内壁周长大20-30mm,其宽度比第一电极片12的高度h高20-30mm。优选地,第三电极片15为与第一电极片12和第二电极片13的高度相同,宽度小于或等于环形区域53的宽度的矩形铜板,第一保护框16为两块非金属材料制作的带有倒角的平板,平板厚度为5-10mm,其高度大于第三电极片15的高度,其宽度等于环形区域53的宽度,平板之间用胶粘接,将第三电极片15夹于中间,两端粘贴于外层圆筒51和内层圆筒52。优选地,第一外层屏蔽罩11和外层筒壁51之间固定有第一支架31,第一支架31由两个相同的半圆形支架32组成,两个半圆形支架32连接处的第一螺纹孔33由螺钉连接,固定于外层圆筒51的外壁,并被第一外层屏蔽罩11覆盖,连接第一电极片12的导线由半圆形支架32上的第一通孔34引出。优选地,内屏蔽罩14和内层圆筒52之间固定有第二支架,第二支架也由两个相同半圆形支架32组成,两个半圆形支架32连接处的第一螺纹孔33由螺钉连接,紧贴在内层圆筒52的内壁,并被内屏蔽罩14覆盖,连接第二电极片13的导线由半圆形支架32上的第一通孔34引出。优选地,第一内置电极组的第一保护框16的两个平板采用打孔、螺栓连接。优选地,第二外层电极组,其包括N块第四电极片22,N块第四电极片22之间间隔一定距离、均匀紧贴在方形框54的外壁,第二外层屏蔽罩21覆盖第四电极片22和方形框54外壁,第二内置电极组包括一平行于方形框54一边框并正对第二外层电极组的电极单元,电极单元包括P个相隔一定距离首尾排列的第五电极片23及第二保护框26,其中第五电极片23的个数P与其所平行的方形框54边框所贴合的第四电极片22的个数相同,第二保护框26为两块尺寸大于第五电极片23的平板,其两端固定于方形框54的两个边框,N取8、12或16。优选地,第二外层屏蔽罩21紧贴于第四电极片22和方形框54外壁;或第二外层屏蔽罩21和方形框54外壁之间固定有第三支架41,第三支架41由两个长边支架42和两个短边支架43组成,其分别与方形框54长边和短边对应,长边支架42和短边支架43连接处的第二螺纹孔44由螺钉连接,固定于方形框54的外壁,并被第二外层屏蔽罩21覆盖,连接第四电极片22的导线由长边支架42和短边支架43上的第二通孔45引出。(三)有益效果从上述技术方案可以看出,本专利技术具有以下有益效果:(1)在成像区域内部设置内置电极组,大大提高了成像精度;(2)电容层析成像传感器适用于方形框和内外圆筒等多种类型设备的成像区域;(3)内置电极组结构简单、加工量小、省时省力,方便安装。附图说明图1为本专利技术实施例所适用的环形区域的俯视图;图2为本专利技术实施例所适用的环形区域的剖视图;图3为本专利技术第一实施例的电容层析成像传感器结构图;图4为本专利技术第一实施例的平展后的第一电极片、第二电极片、第三电极片结构图;图5为本专利技术第一实施例的又一种电容层析成像传感器结构图;图6为本专利技术第一实施例的又一种电容层析成像传感器结构图;图7为本专利技术第二实施例的电容层析成像传感器结构图;图8为本专利技术第二实施例的又一种电容层析成像传感器结构图;图9为本专利技术第二实施例的又一种电容层析成像传感器结构图;图10为本专利技术第一、二实施例的半圆形支架的俯视图和正视图;图11为本专利技术第三实施例的电容层析成像传感器结构图;图12为本专利技术第三实施例的又一种电容层析成像传感器结构图;图13为本专利技术第三实施例的长边支架和短边支架的俯视图和正视图;图14为图3、图5和图6的电容层析成像传感器成像效果以及对应的没有内置电极组的电容层析成像传感器成像效果图;图15为图7、图8和图9的电容层析成像传感器成像效果以及对应的没有内置电极组的电容层析成像传感器成像效果图;图16为图11和12的电容层析成像传感器的成像效果图。【符号说明】11-第一外层屏蔽罩;12-第一电极片;13-第二电极片;14-内屏蔽罩;15-第三电极片;16-第一保护框;21-第二外层屏蔽罩;22-第四电极片;23-第五电极片;24-第二保护框;31-第一支架;3本文档来自技高网...
一种电容层析成像传感器

【技术保护点】
一种电容层析成像传感器,其包括:外层屏蔽罩、外层电极组和内置电极组,其中,外层电极组,其包括N块外层电极片,N块外层电极片之间间隔一定距离、均匀紧贴在管道外壁,N取8、12或16;外层屏蔽罩,其覆盖外层电极片和管道外壁;内置电极组,其包括电极单元,电极单元包括内置电极片及保护框,保护框为两块尺寸大于内置电极片的平板,其将内置电极片夹于中间,其两端固定于管道内壁。

【技术特征摘要】
1.一种电容层析成像传感器,其包括:外层屏蔽罩、外层电极组和内置电极组,其中,外层电极组,其包括N块外层电极片,N块外层电极片之间间隔一定距离、均匀紧贴在管道外壁,N取8、12或16;外层屏蔽罩,其覆盖外层电极片和管道外壁;内置电极组,其包括电极单元,电极单元包括内置电极片及保护框,保护框为两块尺寸大于内置电极片的平板,其将内置电极片夹于中间,其两端固定于管道内壁。2.如权利要求1所述的电容层析成像传感器,其特征在于,还包括:内层电极组和内屏蔽罩(14);第一外层电极组,其包括N块第一电极片(12),N块第一电极片(12)之间间隔一定距离、均匀紧贴在外层圆筒(51)的外壁;第一外层屏蔽罩(11)覆盖第一电极片(12)和外层筒壁(51);内层电极组,其包括M块第二电极片(13),M块第二电极片(13)之间间隔一定距离、均匀紧贴在与第一外层电极组正对的内层圆筒(52)的内壁;内屏蔽罩(14)覆盖第二电极片(13)和内层圆筒(52);第一内置电极组位于外层圆筒(51)和内层圆筒(52)之间、正对第一外层电极组和内层电极组的环形区域(53),其包括沿环形区域(53)径向方向、在环形区域(53)内均匀分布的K个电极单元,电极单元包括一第三电极片(15)及第一保护框(16),第一保护框(16)为两块尺寸大于第三电极片的平板,其两端固定于外层圆筒(51)和内层圆筒(52),M和K取4,第一内置电极组包括4个电极单元,围绕内层圆筒(52)的外壁成十字交叉。3.如权利要求2所述的电容层析成像传感器,其特征在于,第三电极片(15)与其左右两侧的第一电极片(12)的中点和其左右两侧的第二电极片(13)的中点对齐,第一外层电极组和内层电极组均关于第一内置电极组对称。4.如权利要求2所述的电容层析成像传感器,其特征在于,第一电极片(12)和第二电极片(13)平展后为高度相同、宽度相同或不同的矩形铜板;和/或第一外层屏蔽罩(11)平展后为柔软可弯折的矩形薄铜片平板,矩形薄铜片平板的厚度为0.3-0.5mm,其长度比外层圆筒(51)的外壁周长大20-30mm,其宽度比第一电极片(12)的高度高20-30mm;和/或内屏蔽罩(14)平展后为柔软可弯折的矩形薄铜片平板,矩形薄铜片平板的长度比内层圆筒(52)的内壁周长大20-30mm,其宽度比第一电极片(12)的高度h高20-30mm。5.如权利要求4所述的电容层析成像传感器,其特征在于,第三电极片(15)为与第一电极片(12)和第二电极片(13)的高度相同,宽度小于或等于环形区域(53)的宽度的矩形铜板,第一保护框(16)为两...

【专利技术属性】
技术研发人员:叶佳敏吴蒙王海刚
申请(专利权)人:中国科学院工程热物理研究所
类型:发明
国别省市:北京,11

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