一种导纳式物位传感器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种导纳式物位传感器，其设有一导电主极，导电主极的一端设有传感器的固定装置，在固定装置上固定有电信号处理器，导电主极外侧紧密包裹一层绝缘套，导电主极与电信号处理器电连接并通过绝缘材料与固定装置及物位测量的另一极彼此电隔离，在包裹导电主极的绝缘套的外侧，设有一层筒状辅助屏蔽电极，其沿物位测量的方向伴附导电主极，并将绝缘套紧密包裹；在辅助屏蔽电极的外侧，还紧密包裹有一层外绝缘套，用于将辅助屏蔽电极与被测物料隔离；辅助屏蔽电极与电信号处理器电连接，并与导电主极形及固定装置彼此电隔离。本实用新型专利技术结构合理，可以用于混存介质的测量，同时，能够消除挂料等因素对测量结果的影响，测量结果可靠、准确。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种物位测量装置，具体地说是采用导纳原理，用接触的方式 测量物料高度的导纳式物位传感器。
技术介绍
在仪器仪表领域，利用被测介质的变化导致相应的导纳变化的原理，进行物位测量是一种常用的方法，本申请人的专利CN2432565，如附图说明图1，给山了 -种 连续电容传感器，其设有一金属柔性主极，主极上端设有固定用法兰盘，法兰 盘上部设有电容变送器，主极通过绝缘垫与法兰盘和料仓绝缘固定，主极和料 仓仓壁分别为一极，构成变介质连续电容物位传感器；本申请人的专利 CN1375435，如图2，公开了一种多相料位传感器，设有电容变送器、连接体， 其技术特点是连接体外侧设有连接绝缘套，连接绝缘套外设有多节管状金属分 极，相邻的两个分极之间设有绝缘层，分极的外侧裹有外绝缘套，连接体内腔 设有电缆线，分极经电缆线与电容变送器电连接。多节管状金属分极整体上形 成的复合主极与仓壁形成变介质分段电容物位传感器。概括地讲，以上公开的两种电容式物位传感器结构的共同特点，就是包括 一条连续主极或者复合主极，将主极固定并与电容传感器另一极(仓壁)电隔 离的法兰及绝缘垫，对主极输出电信号进行处理的信号处理器，以及将连续主 极或者复合主极包裹、使其与被测介质隔离的外绝缘套。这种带有外绝缘套的电容式物位传感器，主要适应于介电系数较大或者有 一定导电性的介质，如含水的煤、原油等，但是，如果在测量过程中存在挂料 现象，尤其是挂料的介电系数较大或者有一定的导电性的情况下，挂料在物位 传感器的高度将叠加在物位传感器所测量的总高度中，造成测量结果失效。另 外，用上述物位传感器测量两种介电系数均较大的混存介质，如泥浆与水混存， 由于测量的电容值基本上就是相应高度的外绝缘套对应的电容值，所以，两种 介质的界面几乎检测不出来。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是为了克服现有电容式物位传感器不能区 分挂料等不足，提供了一种构造合理，能有效的消除介质挂料的影响，测量结 果可靠、准确、稳定的导纳式物位传感器。木技术解决上述技术问题所采用的技术方案是 一种导纳式物位传感 器，其设有一导电主极，导电主极的一端设有传感器的固定装置，在固定装置 上固定有电信号处理器，导电主极外侧紧密包裹一层绝缘套，导电主极与电信 号处理器电连接并通过绝缘材料与固定装置及物位测量的另一极彼此电隔离， 其特征在于(1)在包裹导电主极的绝缘套的外侧，设有一层筒状辅助屏蔽电 极，其上设有空白窗口，在沿物位测量的方向伴附导电主极，并将绝缘套紧密 包裹；(2)在辅助屏蔽电极的外侧，还紧密包裹有一层外绝缘套，用于将辅助 屏蔽电极与被测物料隔离；辅助屏蔽电极与电信号处理器电连接，并与导电主 极及固定装置彼此电隔离。本技术导纳式物位传感器，在遇到挂料的情况时——主要是与被测介 质面相连接的挂料，在与辅助屏蔽电极的导电部分相对的挂料，由于辅助屏蔽 电极的存在，其对测量信号的影响将基本消除；在与辅助屏蔽电极的空白窗U相对的挂料，在沿传感器的测量方向已被辅助屏蔽电极阻断，在垂直于传感器 的测量方向上，因为是挂料，其与另一测量极如仓壁之间是空气，信号差异大，不能形成大信号通路，因而其影响也大部分被消除；在被测介质的内部，与辅 助屏蔽电极的导电部分相对的介质，其对测量信号的影响仍会被辅助屏蔽电极 屏蔽掉，但与辅助屏蔽电极的空白窗口相对应的介质，由于从传感器到另一测 量极如仓壁，之间形成了信号较大的通路，其传感器主极的测量信号将基本不 受影响；由于辅助屏蔽电极的空白窗口的面积，在沿传感器的测量方向上的分 布是均匀的，所以，这些测量信号可以成比例地转变为物位测量信号。因此， 采用本技术方案的导纳式物位传感器，可以在消除挂料影响的基础上，实 现对被测物料物位的稳定测量。本技术所提供的技术方案，还可以用于测量两种不同介质的界面位置 上，其原理与上面描述的原理大体相同，其中的一种介质相当于空气，另一种 介质相当于上述的挂料介质，辅助屏蔽电极消除了两种介质之间的相互干扰，有助于两种介质界面的检测，测量结果可靠、准确。以下结合附图对本技术进行详细描述图1是
技术介绍
中的一种连续电容式物位传感器的结构示意图； 图2是
技术介绍
中的一种分段电容式物位传感器的结构示意图； 图3是本技术导纳式物位传感器的结构示意图； 图4是本技术的一种螺旋状的辅助屏蔽电极结构示意图； 图5是本技术的一种网孔状的辅助屏蔽电极结构示意图； 图6是本技术的一种栅状的辅助屏蔽电极结构示意图； 图7是本技术的一种包裹辅助屏蔽电极的外绝缘套结构示意图。 图中的标号是l.导电主极，2.绝缘套，3.辅助屏蔽电极，4.外绝缘套，5. 固定装置，6.电信号处理器。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术做进一步的描述。从图3中可以看出， 一种导纳式物位传感器，设有一导电主极l，导电主极l可以是柔性的，也可以是刚性的，在导电主极的一端设有固定装置，如法 兰盘，导电主极通过绝缘材料与固定装置及物位测量的另一极如仓壁等彼此绝缘，用于对电信号进行处理的电信号处理器固定在固定装置5上，导电主极以 及构成物位测量的另一极均与电信号处理器6电连接，在导电主极的外侧裹有 -层绝缘套2，其特点是(1)在包裹上述导纳式物位传感器的导电主极的绝缘套2的外部，还包裹 一层导电的筒状辅助屏蔽电极3。筒状辅助屏蔽电极3可以是网孔状、螺旋状、 栅状或者其它形状。其空白窗口的面积为筒状辅助屏蔽电极总表面积的10%以 上。也就是说空白窗口 (如网孔、栅孔)的面积不少于辅助屏蔽电极总表面积 的10%，而且空白窗口的面积及形状，在沿着传感器的方向上是尽可能均匀的。 在这里，由于辅助屏蔽电极3的作用，电信号处理器6采集到的与物位测量有 关的导纳信号强度被衰减，衰减大小与辅助屏蔽电极3上留出的空白窗口的面 积直接相关，窗口面积越小，衰减越大，反之亦然。为此，我们把空白窗口的 面积优选为占筒状辅助屏蔽电极总表面积的10%以上，小于这个比例，不是不物位测量有关的导纳信号的难 度。同时，只有在辅助屏蔽电极3上留出的空白窗口的面积及形状在沿着传感 器的方向上是尽可能均匀的，才能保证对物位测量的影响最小。(2)筒状辅助屏蔽电极3的外部，又紧密地包裹一层外绝缘套4，用于阻断辅助屏蔽电极与被测物料的直接接触，并将辅助屏蔽电极的空白窗口用绝缘材料填充；辅助屏蔽电极3与电信号处理器6电连接，并与导电主极l及固定 装置5彼此电隔离。具体是上述的辅助屏蔽电极3通过绝缘套与位于导电主极 一端的电信号处理器电连接，并与导纳式物位传感器的两个测量极——一个是 导电主极，另一个可以是仓壁，保持高电阻状态。在遇到挂料的情况时——主 要是与被测介质面相连接的挂料，在与辅助屏蔽电极的导电部分相对的挂料， 由于辅助屏蔽电极的存在，其对测量信号的影响将基本消除；在与辅助屏蔽电 极的空白窗口相对的挂料，在沿传感器的测量方向已被辅助屏蔽电极阻断，在 垂直于传感器的测量方向上，因为是挂料，其与另一测量极如仓壁之间是空气， 信号差异大，不能形成大信号通路，因而其影响也大部分被消除；在被测介质 的内部，与辅助屏蔽电极的导电部分相对的介质，其对测量信号的影响仍会被 辅助屏蔽电极屏蔽掉，但与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导纳式物位传感器，其设有一导电主极，导电主极的一端设有传感器的固定装置，在固定装置上固定有电信号处理器，导电主极外侧紧密包裹一层绝缘套，导电主极与电信号处理器电连接并通过绝缘材料与固定装置及物位测量的另一极彼此电隔离，其特征在于：（１）在包裹导电主极的绝缘套的外侧，设有一层筒状辅助屏蔽电极，在其上设有空白窗口，其沿物位测量的方向伴附导电主极，并将绝缘套紧密包裹；　（２）在辅助屏蔽电极的外侧，还紧密包裹有一层外绝缘套，用于将辅助屏蔽电极与被测物料隔离；辅助屏蔽电极与电信号处理器电连接，并与导电主极形及固定装置彼此电隔离。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李春和，潘东胜，韩义强，孔向上，宫志桦，
申请(专利权)人：威海海和科技有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：37[]