一种用于大口径电容式液氢密度传感器的电极筒支撑结构制造技术

本发明专利技术属于电容式传感器技术领域，是一种在大口径低温流体输送管路中使用的电容式传感器元件的支撑结构，该结构采用不锈钢骨架与聚四氟乙烯材料相结合的方式，由1大圆环、2置线槽、3支持肋、4小圆环、5定位销孔、6穿线通孔、7绝缘块、8绝缘槽、9不锈钢凸起、10聚四氟乙烯环组装而成，既能承受低温流体的高速冲击，又可满足电容电极之间的绝缘要求，同时置线槽结构的应用也可避免信号引线直接经受低温高压液气体冲击，减少了寄生电容的产生。经多次、长时间试验，该支撑结构能够适应1.6MPa、20K工作环境，性能可靠，可成为低温电容式传感器电极筒的支撑方式之一。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于低温电容式传感器
，涉及到传感器的支撑结构，是一种在大口径低温液体输送管路中使用的电容式传感器元件的支撑方法。
技术介绍
目前液体火箭发动机液氢推进剂的密度测量主要有两种方法：一种是温度-压力法(简称P-T法)，另一种是电容式密度计测量法。P-T法是通过测量管路中某一位置处液氢压力和温度，再利用液氢热物理性能手册查出对应压力、温度条件下液氢的密度，温度和压力测量的准确度直接决定密度测量结果的准确性，因此P-T法通常适合于温度和压力参数都能够准确测量的静态试验。电容式密度计测量法则是利用介质的密度、介电常数和密度计传感器的电容之间的变化关系，通过测量传感器的电容得到液氢的介电常数，再利用液氢热物理性能手册查出对应条件下液氢的密度。电容式密度传感器的尺寸是与液氢管路通径相匹配的，几乎能够获取流经整个管路横截面的所有液氢的相关信息，能有效克服P-T法以点盖面的测量缺陷，加上传感器具有精度高、动态响应好、适应性强等优点，因此在高温、低温、高压力、高冲击以及强磁场等各种恶劣环境条件下传感器都能正常工作。电容式液氢密度计的核心部件是密度传感器，本质上是一个电容器，以多个内径本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于大口径电容式液氢密度传感器的电极筒支撑结构，以不锈钢材料为支撑骨架，其上按照一定规律镶嵌聚四氟乙烯块(环)为绝缘层，由于不锈钢骨架有良好的强度和低温综合性能，聚四氟乙烯也具有良好的低温绝缘性能，以上设计结构既能满足大口径下液氢的高速冲击要求，又能减少传感器寄生电容的产生。

【技术特征摘要】
1.一种用于大口径电容式液氢密度传感器的电极筒支撑结构，以不锈钢材料为支撑骨架，其上按照一定规律镶嵌聚四氟乙烯块(环)为绝缘层，由于不锈钢骨架有良好的强度和低温综合性能，聚四氟乙烯也具有良好的低温绝缘性能，以上设计结构既能满足大口径下液氢的高速冲击要求，又能减少传感器寄生电容的产生。2.一种用于大口径电容式液氢密度传感器的电极筒支撑结构，由大圆环(1)、置线槽(2)、支持肋(3)、小圆环(4)、定位销孔(5)、穿线通孔(6)、绝缘块(7)、绝缘槽(8)、不锈钢凸起(9)、聚四氟乙烯环(10)组成，其特征在于：大圆环(1)、置线槽(2)、支持肋(3)、小圆环(4)、定位销孔(5)不锈钢凸起(9)采用不锈钢材料一体机械加工而成；穿线通孔(6)、绝缘块(7)、绝缘槽(8)、聚四氟乙烯环(10)则由聚四氟乙烯材料分别加工而成。3.根据权利要求2所述的一种用于大口径电容式液氢密度传感器的电极筒支撑结构，其特征在于：支撑结构中的不锈钢骨架和聚四氟乙烯材料之间采用低温胶粘结。4.根据权利要求2所述的一种用于大口径电容式液氢密度传感器的电极筒支撑结构，其特征在于：在支撑结构的大圆环(1)和小圆环(4)之间通过3个呈120度分布的支持肋(3)相连，大圆环(1)、小圆环(4)和支持肋(3)的横截面呈矩形。5.根据权利要求2所述的一种用于大口径电容式液氢密度传感器的电极筒支撑结构，其特征在于：在大圆环(1)上设计留有一...

【专利技术属性】
技术研发人员：张震，杨国平，朱晓彤，陈静，韩卫济，杨晓阳，刘海生，施晓丽，解辉，
申请(专利权)人：北京航天试验技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11