專利名稱：電容式連續(xù)物位傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種物位測(cè)量裝置的改進(jìn)裝置，具體地說(shuō)是一種用接觸的方式測(cè)量物 料高度的電容式連續(xù)物位傳感器。
背景技術(shù)：
在儀器儀表領(lǐng)域，測(cè)量料倉(cāng)內(nèi)固體物料，利用電容傳感器進(jìn)行測(cè)量，是比較實(shí)用的 方法之一。本申請(qǐng)人專利00215270. 3，公開(kāi)了一種連續(xù)電容傳感器，其設(shè)有一金屬柔性主 極，主極上端設(shè)有固定用法蘭盤，法蘭盤上部設(shè)有電容變送器，主極通過(guò)絕緣墊與法蘭盤和 料倉(cāng)絕緣固定，主極和料倉(cāng)倉(cāng)壁分別為一極，構(gòu)成變介質(zhì)連續(xù)電容，主極外側(cè)裹有柔性絕緣 層，柔性絕緣層外側(cè)套有一層由多個(gè)高強(qiáng)度絕緣短管組成的防護(hù)套，并在若干確定高度設(shè) 有定標(biāo)電極。概括地講，這種連續(xù)電容傳感器，可以適用于測(cè)量料倉(cāng)物料高度，同時(shí)定標(biāo)電極能 夠?qū)χ鳂O的測(cè)量進(jìn)行校準(zhǔn)和標(biāo)定。然而，首先這種連續(xù)電容傳感器的主極采用的柔性金屬 電極為單根結(jié)構(gòu)，無(wú)法保證套在主極外側(cè)的防護(hù)套和定標(biāo)電極彼此之間相對(duì)固定，當(dāng)防護(hù) 套和定標(biāo)電極發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，會(huì)造成傳感器損壞；其次，由絕緣短管組成的防護(hù)套，與物料長(zhǎng) 期接觸和沖撞，易造成嚴(yán)重的磨損，降低傳感器使用壽命，無(wú)法適應(yīng)環(huán)境惡劣的條件下使 用；第三，這種連續(xù)電容傳感器的定標(biāo)電極是裸露在外，與物料直接接觸，易發(fā)生短路，而 且，因定標(biāo)電極是環(huán)套在金屬主極之外，定標(biāo)電極會(huì)屏蔽掉其對(duì)應(yīng)的該段金屬主極的全部 測(cè)量信號(hào)，造成測(cè)量誤差過(guò)大。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種工藝 簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)可靠，測(cè)量精度高，耐磨損的電容式連續(xù)物位傳感器。本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種電容式連續(xù)物位傳感 器，設(shè)有一金屬主極，主極上端設(shè)有固定用法蘭盤，法蘭盤上部設(shè)有一用于對(duì)電信號(hào)進(jìn)行處 理的電容變送器，主極通過(guò)絕緣墊與法蘭盤和料倉(cāng)絕緣固定，主極和料倉(cāng)倉(cāng)壁分別為一極， 構(gòu)成變介質(zhì)連續(xù)電容，其特征在于金屬主極為一根柔性導(dǎo)電鋼索從底端對(duì)折而成的雙股結(jié) 構(gòu)，金屬主極的每股柔性導(dǎo)電鋼索外側(cè)均覆有柔性絕緣層，柔性絕緣層外側(cè)套有一層由多 個(gè)絕緣護(hù)套組成的防護(hù)層，絕緣護(hù)套內(nèi)軸向設(shè)有兩個(gè)主極過(guò)孔，金屬主極的雙股柔性導(dǎo)電 鋼索從絕緣護(hù)套的兩個(gè)主極過(guò)孔中穿過(guò)。本實(shí)用新型設(shè)有至少一個(gè)輔助測(cè)量電極，其特征在于每個(gè)輔助測(cè)量電極由一根柔 性導(dǎo)電鋼索伴隨主極而成，絕緣護(hù)套內(nèi)軸向設(shè)有至少一個(gè)輔助測(cè)量電極過(guò)孔，輔助測(cè)量電 極的每根柔性導(dǎo)電鋼索外側(cè)覆有柔性絕緣層，并從絕緣護(hù)套上輔助測(cè)量電極過(guò)孔中穿過(guò)。本實(shí)用新型設(shè)有多個(gè)絕緣護(hù)套，其特征在于所述的絕緣護(hù)套內(nèi)軸向設(shè)有兩個(gè)主極 過(guò)孔和至少一個(gè)輔助測(cè)量電極過(guò)孔，兩個(gè)主極過(guò)孔可為兩個(gè)連通過(guò)孔，也可為兩個(gè)獨(dú)立過(guò) 孔，相鄰的兩個(gè)絕緣護(hù)套的端部采用臼頭、臼碗式結(jié)構(gòu)配合。[0008]本實(shí)用新型設(shè)有多個(gè)絕緣護(hù)套，其特征在于所述的絕緣護(hù)套為一圓柱形高強(qiáng)度絕 緣材料，絕緣護(hù)套也可為復(fù)合式結(jié)構(gòu)，由一個(gè)金屬套筒環(huán)套在一個(gè)絕緣基座上組合而成，金 屬套筒的長(zhǎng)度小于絕緣基座的長(zhǎng)度。本實(shí)用新型金屬主極為一根柔性導(dǎo)電鋼索從底端對(duì)折而成的雙股結(jié)構(gòu)，金屬主極 的雙股柔性導(dǎo)電鋼索從絕緣護(hù)套的兩個(gè)主極過(guò)孔中穿過(guò)，金屬主極和絕緣護(hù)套彼此之間相 互固定，有效解決了傳感器自身發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)而帶來(lái)的傳感器損壞，延長(zhǎng)了傳感器使用壽命，同 時(shí)金屬主極的這種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化了傳感器的組裝工藝，使傳感器更安全可靠；絕緣護(hù)套采用復(fù) 合式結(jié)構(gòu)，金屬套筒環(huán)套在絕緣基座上，增加了傳感器自身的抗沖擊和耐磨性能，傳感器能 適應(yīng)長(zhǎng)時(shí)間惡劣環(huán)境下使用；每個(gè)輔助測(cè)量電極由一根高度確定的柔性導(dǎo)電鋼索伴隨主極 而成，外側(cè)覆有柔性絕緣層，使定標(biāo)信號(hào)穩(wěn)定可靠，避免誤定標(biāo)等情況發(fā)生。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，壽命長(zhǎng)，抗沖擊能力和抗磨損能力強(qiáng)，測(cè)量信號(hào)和定標(biāo)信號(hào) 真實(shí)、準(zhǔn)確、可靠，做到連續(xù)、精準(zhǔn)測(cè)量倉(cāng)內(nèi)物料的物位。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述

圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的局部剖視圖；圖3是本實(shí)用新型的絕緣基座結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型的金屬套筒結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實(shí)用新型由絕緣基座和金屬套筒復(fù)合而成的絕緣護(hù)套的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中的標(biāo)號(hào)是1.金屬主極，2.柔性絕緣層，3.輔助測(cè)量電極，4.絕緣護(hù)套，5.電 容變送器，6.金屬套筒，7.絕緣基座。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做詳細(xì)的描述。從圖1、圖2、圖3、圖4、圖5中可以看出，本實(shí)用新型設(shè)有一金屬主極1，主極1上 端設(shè)有固定用法蘭盤，法蘭盤上部設(shè)有一用于對(duì)電信號(hào)進(jìn)行處理的電容變送器5，主極通過(guò) 絕緣墊與法蘭盤和料倉(cāng)絕緣固定，主極和料倉(cāng)倉(cāng)壁分別為一極，構(gòu)成變介質(zhì)連續(xù)電容，其上 端與電容變送器5電連接，金屬主極1為一根柔性導(dǎo)電鋼索從底端對(duì)折而成的雙股結(jié)構(gòu)，金 屬主極1的每股柔性導(dǎo)電鋼索外側(cè)均覆有柔性絕緣層2，柔性絕緣層2外側(cè)套有一層由多個(gè) 高強(qiáng)度絕緣護(hù)套4組成的防護(hù)層。本實(shí)施例中絕緣護(hù)套4內(nèi)軸向設(shè)有兩個(gè)連通的主極過(guò)孔 和兩個(gè)輔助測(cè)量電極過(guò)孔，金屬主極1的雙股柔性導(dǎo)電鋼索從絕緣護(hù)套4的兩個(gè)主極過(guò)孔 中穿過(guò)，并完全受絕緣護(hù)套4的保護(hù)。在雙股柔性導(dǎo)電鋼索的固定下，套在金屬主極1之上 的絕緣護(hù)套4相對(duì)金屬主極均位置固定，所有的絕緣護(hù)套4彼此之間都相對(duì)固定，無(wú)法圍繞 金屬主極1發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，從根本上解決了由于傳感器自身轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致傳感器的損壞，延長(zhǎng)了傳 感器的使用壽命；同時(shí)，金屬主極1采用一根柔性導(dǎo)電鋼索從底端對(duì)折而成的雙股結(jié)構(gòu)，增 加了傳感器的承重能力和抗沖擊能力，使傳感器在被物料擠壓拉扯的情況下不會(huì)被損壞； 金屬主極1的這種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化了傳感器組裝工藝，使傳感器更安全可靠。本實(shí)用新型設(shè)有至少一個(gè)輔助測(cè)量電極，當(dāng)電容式連續(xù)物位傳感器設(shè)有一個(gè)輔助測(cè)量電極時(shí)，則測(cè)量信號(hào)的標(biāo)定只由這一個(gè)輔助測(cè)量電極完成。本實(shí)施例中兩個(gè)輔助測(cè)量 電極3，均為一柔性導(dǎo)電鋼索，輔助測(cè)量電極3與電容變送器5電連接。輔助測(cè)量電極3和 料倉(cāng)倉(cāng)壁是連續(xù)電容的兩個(gè)極板。輔助測(cè)量電極3外側(cè)覆有一層柔性絕緣層2，使輔助測(cè)量 電極3不與物料直接接觸，有效避免了短路等非正常測(cè)量現(xiàn)象的出現(xiàn)。覆有柔性絕緣層2 的輔助測(cè)量電極3分別從絕緣護(hù)套4的輔助測(cè)量電極過(guò)孔中穿過(guò)，并完全受絕緣護(hù)套4的 保護(hù)。輔助測(cè)量電極3為柔性導(dǎo)電鋼索，而并非環(huán)套在導(dǎo)電主極1的外側(cè)，主極1和倉(cāng)壁間 的電容信號(hào)不會(huì)因被輔助測(cè)量電極3屏蔽而造成影響。當(dāng)物料上升至第一個(gè)輔助測(cè)量電極3時(shí)，輔助測(cè)量電極3與倉(cāng)壁形成強(qiáng)電容信號(hào)， 傳輸至電容變送器5中，判斷為有料，由電容變送器5對(duì)主極的測(cè)量進(jìn)行標(biāo)定；其他輔助測(cè) 量電極3的測(cè)量情況亦是如此。從圖1、圖2可以看出，絕緣護(hù)套4為一圓柱形高強(qiáng)度絕緣材料，其內(nèi)軸向設(shè)有兩 個(gè)連通的主極過(guò)孔和兩個(gè)輔助測(cè)量電極過(guò)孔，可滿足不同環(huán)境下的使用，從圖3、圖4、圖5 可以看出，絕緣護(hù)套4也可采用復(fù)合式結(jié)構(gòu)，絕緣護(hù)套由一金屬套筒6環(huán)套在一絕緣基座7 之上組合而成，金屬套筒6的長(zhǎng)度小于絕緣基座7的長(zhǎng)度。金屬套筒6的長(zhǎng)度與絕緣基座 7的長(zhǎng)度比例可為1 6到5 6范圍內(nèi)不同數(shù)值。絕緣護(hù)套4采用這種金屬套筒6環(huán)套 在絕緣基座7上的復(fù)合式結(jié)構(gòu)，減少了絕緣護(hù)套4因物料的沖擊和磨損所造成的損壞，延長(zhǎng) 了傳感器的使用壽命，并滿足惡劣環(huán)境下的使用。金屬套筒6不完全覆蓋套罩絕緣基座7， 是為避免金屬套筒6屏蔽掉全部的金屬主極1和輔助測(cè)量電極3的測(cè)量信號(hào)，保證了金屬 套筒6在保護(hù)絕緣基座7的同時(shí)，不會(huì)對(duì)實(shí)際測(cè)量造成影響。以上對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明并非窮盡性的，本實(shí)用新型不應(yīng)被限制為以 上所公開(kāi)的精確形式，比如，將本實(shí)用新型專利中的金屬主極由雙股結(jié)構(gòu)改為多股結(jié)構(gòu)等。 本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)，可以進(jìn)行各種等同的修改和替換，這 樣的修改和替換應(yīng)視為被該發(fā)明所涵蓋。此外，在此所提供的本實(shí)用新型的原理也可應(yīng)用 于其它領(lǐng)域，而不必局限于電容式物位傳感器。上述各個(gè)實(shí)施例的元素可任意組合在一起， 以便提供進(jìn)一步的實(shí)施例。此外，不應(yīng)將所附權(quán)利要求中使用的術(shù)語(yǔ)闡釋或?qū)⒈緦?shí)用新型限制到本說(shuō)明中公 開(kāi)的特定實(shí)施例，除非以上詳細(xì)說(shuō)明清楚地限定了此術(shù)語(yǔ)。因此，本實(shí)用新型的實(shí)際范圍應(yīng) 該涵蓋所述實(shí)施例及根據(jù)權(quán)利要求實(shí)施的所有等同形式。
權(quán)利要求一種電容式連續(xù)物位傳感器，設(shè)有金屬主極，主極上端設(shè)有固定用法蘭盤，法蘭盤上部設(shè)有電容變送器，主極通過(guò)絕緣墊與法蘭盤和料倉(cāng)絕緣固定，主極和料倉(cāng)倉(cāng)壁分別為一極，構(gòu)成變介質(zhì)連續(xù)電容，其特征在于金屬主極為一根柔性導(dǎo)電鋼索從底端對(duì)折而成的雙股結(jié)構(gòu)，金屬主極外側(cè)套有一層由多個(gè)絕緣護(hù)套組成的防護(hù)層，絕緣護(hù)套內(nèi)軸向設(shè)有兩個(gè)主極過(guò)孔，金屬主極的雙股柔性導(dǎo)電鋼索從絕緣護(hù)套的兩個(gè)主極過(guò)孔中穿過(guò)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的電容式連續(xù)物位傳感器，其特征在于還設(shè)有至少一個(gè)輔助 測(cè)量電極，每個(gè)輔助測(cè)量電極由一根柔性導(dǎo)電鋼索伴隨主極而成，絕緣護(hù)套內(nèi)軸向設(shè)有至 少一個(gè)輔助測(cè)量電極過(guò)孔，輔助測(cè)量電極的柔性導(dǎo)電鋼索外側(cè)覆有柔性絕緣層，并從絕緣 護(hù)套的輔助測(cè)量電極過(guò)孔中穿過(guò)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的電容式連續(xù)物位傳感器，其特征在于所述的絕緣護(hù)套為復(fù) 合式結(jié)構(gòu)，由一金屬套筒環(huán)套在一絕緣基座上組合而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的電容式連續(xù)物位傳感器，其特征在于所述的絕緣護(hù)套上設(shè) 有的兩個(gè)主極過(guò)孔是連通的。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電容式連續(xù)物位傳感器，其設(shè)有一金屬主極，金屬主極為一根柔性導(dǎo)電鋼索從底端對(duì)折而成的雙股結(jié)構(gòu)，金屬主極外側(cè)套有一層由多個(gè)絕緣護(hù)套組成的防護(hù)層，金屬主極從絕緣護(hù)套的兩個(gè)主極過(guò)孔中穿過(guò)；還設(shè)有至少一個(gè)輔助測(cè)量電極，每個(gè)輔助測(cè)量電極由一根柔性導(dǎo)電鋼索伴隨主極而成；另設(shè)有多個(gè)絕緣護(hù)套，每個(gè)絕緣護(hù)套為一圓柱形高強(qiáng)度絕緣材料，也可為復(fù)合式結(jié)構(gòu)，由一個(gè)金屬套筒換套在一個(gè)絕緣基座上組合而成，絕緣護(hù)套內(nèi)軸向設(shè)有多個(gè)過(guò)孔，分別為兩個(gè)主極過(guò)孔和至少一個(gè)輔助測(cè)量電極過(guò)孔。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，壽命長(zhǎng)，抗沖擊能力和抗磨能力強(qiáng)，測(cè)量信號(hào)和定標(biāo)信號(hào)真實(shí)、準(zhǔn)確、可靠，可以連續(xù)、精準(zhǔn)測(cè)量倉(cāng)內(nèi)物料的物位。
文檔編號(hào)G01F23/26GK201740567SQ20102028097
公開(kāi)日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2010年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月30日
發(fā)明者于浩業(yè), 朱更君, 李文琦, 王其明, 程國(guó)永 申請(qǐng)人:威海海和科技有限責(zé)任公司