The invention discloses a non-contact fluid conductivity measuring device and method based on radial two electrode sensor, including AC excitation source, two radial electrode sensor, metal shield, inductance module, signal processing module, data acquisition module and micro computer. The sensor comprises an insulating pipe and two concave metal electrodes. The metal electrode is symmetrically distributed on the outer wall of the insulating pipe along the radial direction. The metal shield is placed around the sensor to shield the external electromagnetic interference. The principle of series resonance is introduced to eliminate the adverse effect of coupling capacitance on the conductivity detection, and to increase the sensitivity of conductivity detection. The invention has the advantages of simple and compact structure, small volume sensor, measurement is non-contact, no effect on the pipeline flow, effectively overcomes the problems of contact conductance measurement electrode corrosion.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及流体电导测量技术,尤其涉及一种基于径向两电极传感器的非接触流体电导测量的方法。
技术介绍
管道中的液相体系广泛存在于冶金、化工工程、生物医药、环境保护和污水处理等部门的科研和生产的过程中,电导是流体的基本物性参数之一,电导的在线检测对分析管道中流体的其他特性参数有着重要的作用,如浓度、组分、化学反应速率等。正是由于流体的很多物理、化学特性差异都会反映为其电导的变化,所以管道中流体电导的在线测量在生产和科研中有着广泛的应用范围和重要的研究意义。目前电导检测的方法大都是基于接触式电导检测技术,由于检测电极与流体直接接触,易发生电化学反应、极化效应。此外在测量环境较差的情况下测量电极易被玷污,导致电导测量性能下降。电容耦合式非接触电导技术(C4D),是一种较为新型的电导检测技术,典型的传感器结构是绝缘管外壁轴向分布的两个环状电极。由于其具有电极与被测流体不接触的优点,因此得到科学工作者与工程师的广泛关注。然而,上述传感器结构较为松散,占用空间较多,不利于工业实际应用。本专利技术针对流体电导检测的发展现状,提出了一种基于径向两电极传感器的非接触流体电导测量装置及方法,传感器部分采用两个凹形金属电极片沿径向对称贴于绝缘管外壁,一个作为激励电极,另一个作为检测电极。简化了传感器结构,电极分布方式更为紧凑,并克服了接触式传感器存在的电化学腐蚀、极化效应等问题,同时引入串联谐振的方法,减小耦合电容的影响,提高系统的检测灵敏度与测量范围。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足,提供一种结构简单、分辨率高的非接触流体电导测量装置和方法。具体技术方案如 ...
【技术保护点】
一种基于径向两电极传感器的非接触式流体电导测量装置,其特征在于包括交流激励源(1)、径向两电极传感器(10)、电感模块(6)、信号处理模块(7)、数据采集模块(8)、计算机(9);交流激励源(1)与电感模块(6)的一端相连接,电感模块(6)的另一端与径向两电极传感器(10)的激励信号输入端相连,径向两电极传感器(10)的检测信号输出端与信号处理模块(7)的一端相连,信号处理模块(7)、数据采集模块(8)、计算机(9)顺次相连。
【技术特征摘要】
1.一种基于径向两电极传感器的非接触式流体电导测量装置,其特征在于包括交流激励源(1)、径向两电极传感器(10)、电感模块(6)、信号处理模块(7)、数据采集模块(8)、计算机(9);交流激励源(1)与电感模块(6)的一端相连接,电感模块(6)的另一端与径向两电极传感器(10)的激励信号输入端相连,径向两电极传感器(10)的检测信号输出端与信号处理模块(7)的一端相连,信号处理模块(7)、数据采集模块(8)、计算机(9)顺次相连。2.根据权利要求1所述的基于径向两电极传感器的非接触式流体电导测量装置,其特征在于所述的径向两电极传感器由金属屏蔽罩(2)、激励电极(3)、检测电极(4)和绝缘管道(5)组成,两电极片尺寸相同,为径向凹形电极,于绝缘管道(5)两侧呈对称分布,激励电极(3)由穿过金属屏蔽罩(2)的导线引出激励信号输入端与电感模块(6)相连,检测电极(4)由穿过金属屏蔽罩(2)的导线引出检测信号输出端与信号处理模块(7)...
【专利技术属性】
技术研发人员:冀海峰,宋悦,常亚,朱昭汇,王保良,黄志尧,李海青,
申请(专利权)人:浙江大学,
类型:发明
国别省市:浙江;33
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