一种应用于低温流体两相流相分布测量的电容层析成像传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种应用于低温流体两相流相分布测量的电容层析成像传感器。装置包括：真空绝缘管道、电极片、电容采集电路板、屏蔽罩、绝缘胶层、金属法兰。该装置采用真空夹套结构作为传感器测量区段，电极片置于真空夹套外侧，保持了低温流体流动管道良好的绝热性能同时使得电路板得以在安全温度下工作，避免了测量电路的低温失效。本低温流体电容层析成像装置具有以下特点：作为模块化结构可进行整体拆装并适配不同的测量管道；可用于从室温到深低温的较大温度区段，多次大幅度温度循环不影响测量精度；抗杂散电容能力好，电磁屏蔽效果好。

An electrical capacitance tomographic sensor for measuring the phase distribution of two-phase flow in cryogenic fluid

The invention discloses a capacitance tomography sensor applied to the measurement of phase distribution of two-phase flow of low-temperature fluid. The device includes: vacuum insulated pipe, electrode piece, capacitance collection circuit board, shielding cover, insulating rubber layer and metal flange. The device adopts the vacuum jacket structure as the sensor measurement section, and the electrode piece is placed outside the vacuum jacket, which keeps the good thermal insulation performance of the low-temperature fluid flow pipeline and makes the circuit board work under the safe temperature, avoiding the low-temperature failure of the measurement circuit. The low temperature fluid electrical capacitance tomography device has the following characteristics: as a modular structure, it can be disassembled as a whole and adapt to different measuring pipes; it can be used in a large temperature range from room temperature to deep low temperature, and many large-scale temperature cycles do not affect the measurement accuracy; it has good anti stray capacitance and electromagnetic shielding effect.

【技术实现步骤摘要】
一种应用于低温流体两相流相分布测量的电容层析成像传感器
本专利技术涉及低温制冷工程技术，流体流动过程监测及传感器科学
，尤其涉及一种应用于低温流体两相流相分布测量的电容层析成像传感器。
技术介绍
管内两相流动在化工、空分等流体相关工业经常出现，涉及设计优化及运行安全，因此对两相分布的检测有重要意义。对于使用电容层析成像传感器对流体进行测量而言，不同于室温流体的测量环境，在进行低温流体测量时需要面临三大问题：其一是深低温环境下会超出测量电路的安全工作温区，从而使得测量失效，无法获得有效的数据；其二是电极片温度对于电容测值的影响，当电极片直接与低温流体管道接触时，由于低温流体流动情况的不同会有不同的换热效果，从而导致电极片温度变化较大，进而造成测量电容上的偏差；其三是低温流体管道的漏热问题，若电极贴附在低温流体管道内/外壁面，由于电信号传输通过导线需要接至室温端与仪器相连，热量将会通过传输线输入低温流体管道，从而造成漏热，同时若极片采用管道内壁贴附的内置式布置，还存在低温流体泄漏问题；其四是，不同于室温流体气液介电常数差别较大本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于低温流体两相流相分布测量的电容层析成像传感器，其特征在于包括真空夹套绝缘管道(1)、电极片(2)、电容采集电路板(3)、屏蔽罩(4)、绝缘垫(5)、流体管道法兰(6)和真空罩法兰(7)；/n真空夹套绝缘管道(1)为带真空夹层的两端打通圆管状管道，真空夹层内侧绝缘筒组成内管道，真空夹层外侧绝缘筒组成外管道；内管道两端与流体管道法兰(6)接连，外管道两端与真空罩法兰(7)连接；电极片(2)贴合在真空夹套绝缘管道(1)外管道外侧，环向均匀分布；屏蔽罩(4)为圆筒状，由金属薄壁制成，筒身直径大于真空夹套绝缘管道(1)，轴向两端开通孔，通孔直径与真空夹套绝缘管道(1)外管道外径相等，与真空...

【技术特征摘要】
1.一种应用于低温流体两相流相分布测量的电容层析成像传感器，其特征在于包括真空夹套绝缘管道(1)、电极片(2)、电容采集电路板(3)、屏蔽罩(4)、绝缘垫(5)、流体管道法兰(6)和真空罩法兰(7)；
真空夹套绝缘管道(1)为带真空夹层的两端打通圆管状管道，真空夹层内侧绝缘筒组成内管道，真空夹层外侧绝缘筒组成外管道；内管道两端与流体管道法兰(6)接连，外管道两端与真空罩法兰(7)连接；电极片(2)贴合在真空夹套绝缘管道(1)外管道外侧，环向均匀分布；屏蔽罩(4)为圆筒状，由金属薄壁制成，筒身直径大于真空夹套绝缘管道(1)，轴向两端开通孔，通孔直径与真空夹套绝缘管道(1)外管道外径相等，与真空加套绝缘管道(1)同轴配合，并与真空夹套绝缘管道(1)外管道外侧形成封闭空间将电极片(2)笼罩在其中，屏蔽罩(4)内壁上焊接有金属薄壁制环向屏蔽板将电极片(2)极片与极片之间隔开，使得电极片(2)每片极片位于单独分割空间，屏蔽罩(4)中任何结构不与电极片(2)接触；绝缘垫(5)紧贴覆盖在屏蔽罩(4)筒身外壁面上，电容采集电路板(3)放置在绝缘垫(5)上，其板底面与绝缘垫(5)相切。

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【专利技术属性】
技术研发人员：谢黄骏，张小斌，郑旭东，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33