專利名稱：一種可校驗的測量高摻氣濃度的傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種摻氣濃度傳感器，具體是一種可校驗的測量高摻氣濃度的傳感器。
背景技術(shù)：
對于水利水電工程泄水建筑物而言，泄槽是約束和引導水流的通道，當泄槽水流流速較高時，由于高速水流與空氣的剪切作用，水流表面破碎，水質(zhì)點紊動劇烈將空氣卷入水中從而造成表層水體高度摻氣，卷入的空氣以氣泡形態(tài)從表層向深度方向轉(zhuǎn)移擴散，泄槽水流形成一種氣液兩相流動，且表層水體摻氣濃度高。理論分析和實驗結(jié)果表明，表層水體的摻氣濃度沿法向符合正態(tài)分布。水庫和湖泊的水面、河道水流的水面等與空氣有明確的交界面，測量水面高程可以用水尺、浮子式水位計、水壓式水位計、超聲波水位計等儀器設(shè)備，但對于泄槽內(nèi)高速水流而言，由于水流表面破碎和摻氣，呈泡沫或白絮狀，無明確的水氣交界面，現(xiàn)有的儀器設(shè)備無法進行水面高程測量，泄槽水流的水面高程和流動狀態(tài)難以判斷。目前通用摻氣濃度傳感器只有2個電極片，2個電極片只能形成I個獨立的電極組，兩個電極片之間的清水電阻一般較大，無相互校驗和修正功能，在極其紊亂的表層水體內(nèi)，摻氣濃度變化劇烈，測量數(shù)據(jù)存在較大的隨機性。通用摻氣濃度傳感器大多屬于低摻氣濃度傳感器，電場強度弱，摻氣濃度測量值一般在10%以下，當測量50%以上高摻氣濃度時會存在較大的誤差。

實用新型內(nèi)容
針對現(xiàn)有的摻氣濃度傳感器無相互校驗和修正功能，測量數(shù)據(jù)存在較大的隨機性的問題，本實用新型旨在提供一種可校驗的測量高摻氣濃度的傳感器，該傳感器可測量泄水建筑物高流速表層摻氣水體的摻氣濃度，計算水流的水面高程，分析高流速表層摻氣水體的流動狀態(tài)，適用于泄水建筑物的水力學原型觀測。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是一種可校驗的測量高摻氣濃度的傳感器，包括面板，鑲嵌在面板上的多個電極片，每個電極片與一根相應的引出線相連；其結(jié)構(gòu)特點是，所述電極片至少為三個。作為對本實用新型的進一步改進進一步地，相鄰電極片之間的清水電阻值為100 Ω 200 Ω。所述清水電阻值即將兩個電極片置于清水中，測量兩電極片之間的電阻值，所謂清水是指水中不含空氣泡，一般而言清水電阻小，含氣的水電阻大。進一步地，所述電極片的橫截面優(yōu)選為扁平的長方形，相鄰兩個電極片平行且間距相等，通過縮小相鄰兩個電極片之間的間距，降低清水電阻，提高電場強度，從而提高傳感器的測量精度，減小測量誤差。本實用新型相鄰電極片之間的清水電阻值控制在100 Ω 200 Ω，當測量50%以上摻氣濃度時，精度提高4倍以上。[0011]進一步地，所述電極片優(yōu)選為3 5個。為了固定所述傳感器，在所述面板上開有與通用底座對應的螺絲孔。所述面板為絕緣材料制成，所述面板整體呈圓盤狀。本實用新型的測量方法是首先需要依次對每個電極組進行現(xiàn)場率定，建立每個電極組各自的摻氣濃度與摻氣電阻的函數(shù)關(guān)系；實際測量時，依次測讀每個電極組的摻氣濃度值，然后對測值進行校驗和修正，減小測量誤差，最后得到可靠性較高的摻氣濃度。本實用新型的創(chuàng)新之處在于，傳感器采用3個及以上電極片的設(shè)計方案，可以形成至少3個獨立的電極組，通過分別測讀不同電極組的摻氣濃度，從而可以對摻氣濃度進行校驗和修正，減小隨機誤差。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是本實用新型通過分別測讀不同電極組的摻氣濃度，從而可以對摻氣濃度進行校驗和修正，減小隨機誤差。本實用新型可測量泄水建筑物高流速表層摻氣水體的摻氣濃度，計算水流的水面高程，分析高流速表層摻氣水體的流動狀態(tài)，適用于泄水建筑物的水力學原型觀測。

圖1是現(xiàn)有摻氣濃度傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的縱向剖面圖；圖3是本實用新型一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實用新型縱向剖面圖。
其中1 一電極片2—引出線3—面板 4一螺絲孔。
具體實施方式
一種可校驗的測量高摻氣濃度的傳感器，如圖3 圖4所示，包括電極片1、引出線2、面板3 ;所述電極片I為3個，截面尺寸為IOmmX 5mm,長度40mm,由不銹綱材料制成，形成3個獨立的電極組；所述引出線2分別與電極片I的底部連接；所述電極片I平行鑲嵌在面板3內(nèi)，表面與面板齊平，電極片I之間的間距為5_，相鄰電極片之間的清水電阻控制在100 Ω 200 Ω ;所述面板3由絕緣的PVC灰塑板制成，直徑96mm，厚度14mm，面板上開有螺絲孔4用來固定傳感器。由于傳感器引出線的導線長度各不相同，電阻不一樣，需要對導線電阻的影響進行修正。在同一點用同一傳感器分別用三組電極進行測量能得到三個摻氣濃度值，可相互校驗，然后取平均值修正。摻氣濃度測量方法屬于通用技術(shù)。上述實施例闡明的內(nèi)容應當理解為這些實施例僅用于更清楚地說明本實用新型，而不用于限制本實用新型的范圍，在閱讀了本實用新型之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本實用新型的各種等價形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。
權(quán)利要求1.一種可校驗的測量高摻氣濃度的傳感器，包括面板(3)，鑲嵌在面板(3)上的多個電極片(1)，每個電極片(I)與一根相應的引出線(2)相連；其特征在于，所述電極片(I)至少為三個。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述可校驗的測量高摻氣濃度的傳感器，其特征在于，所述電極片(I)的橫截面為扁平的長方形，相鄰兩個電極片(I)平行且間距相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述可校驗的測量高摻氣濃度的傳感器，其特征在于，相鄰電極片(I)之間的清水電阻值為100 Ω 200Ω。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述可校驗的測量高摻氣濃度的傳感器，其特征在于，所述面板(3)上開有與通用底座對應的螺絲孔(4)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述可校驗的測量高摻氣濃度的傳感器，其特征在于，所述面板(3)為絕緣材料制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述可校驗的測量高摻氣濃度的傳感器，其特征在于，所述電極片(I)有:Γ5 個。
專利摘要本實用新型公開了一種可校驗的測量高摻氣濃度的傳感器。為了解決現(xiàn)有的摻氣濃度傳感器無相互校驗和修正功能，測量數(shù)據(jù)存在較大的隨機性的問題，所述可校驗的測量高摻氣濃度的傳感器包括面板，鑲嵌在面板上的多個電極片，每個電極片與一根相應的引出線相連；所述電極片至少為三個。本實用新型可測量泄水建筑物高流速表層摻氣水體的摻氣濃度，適用于泄水建筑物的水力學原型觀測。
文檔編號G01N27/07GK202903723SQ20122062227
公開日2013年4月24日 申請日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月22日
發(fā)明者戴曉兵 申請人:中國水電顧問集團中南勘測設(shè)計研究院