[實用新型]物位變送器的探頭

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 00254932.8
• 申請日: 2000-09-14
• 公開（公告）號: CN2440204Y
• 公開（公告）日: 2001-07-25
• 發(fā)明（設計）人: 余建朋;涂科學
• 申請（專利權）人: 瑞安市智能儀表有限公司
• 主分類號: G01F23/26
• 分類號: G01F23/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及到一種物位變送器的探頭，特別涉及到一種電容式物位變送器的探頭。

在現(xiàn)有電容式物位變送器探頭中，對于測量高度高，或者是變送器周圍存在有害及易燃、易爆氣體的應用場合，變送器變送模塊與探頭會采用分體安裝，就需要把探頭與變送模塊之間用電纜連接，而該連接電纜的分布電容很大，其分布電容易受溫度變化影響，這個變化的電纜分布電容與物料介質電容疊加在一起會引起很大的輸出信號誤差。對于物料介質的介電常數(shù)較小的應用場合，介質與探頭及金屬容器之間形成的電容較小，從變送模塊的輸出端到探頭的測量上限之間分布的電容相對很大，在這一段上分布的電容易受到溫度變化影響，這變化的分布電容與物料介質電容疊加在一起也會產(chǎn)生很大的輸出信號誤差。

當在用于測量一些具有粘稠、易結垢的介質時，運行時間一長，掛料的逐步加厚、結垢將探頭上端及容器上壁整個覆蓋，使掛料將探頭與容器上壁連成一體，形成滿掛料狀態(tài)，此時探頭的接地層將擴展至整個掛料層，使有效電容擴展到掛料頂端，從而將變送器內變送模塊中振蕩電壓拖垮，使輸出信號產(chǎn)生很大誤差。

本實用新型的目的為提供一種能消除溫差對測量電容影響，同時能消除滿掛料狀態(tài)電容影響的物位變送器的探頭。

本實用新型是這樣實現(xiàn)的：包括有：探頭接頭、中心探頭，探頭接頭與中心探頭之間實現(xiàn)可拆卸連接，探頭接頭的另一端設置緊固件，在中心探頭與探頭接頭連接段部份以及整個探頭接頭從里至外依次包覆有中心絕緣層與金屬接地層，在上述的中心絕緣層與金屬接地層之間還設有金屬屏蔽層與屏蔽絕緣層，所述的兩層也從里至外依次包覆中心絕緣層。

中心探頭的金屬屏蔽層末端設有屏蔽層封閉機構，其結構如下：封閉螺母環(huán)套于中心探頭上，封閉螺母的頭部與金屬屏蔽層連接，封閉螺母的螺紋段與封閉螺帽螺紋連接，在封閉螺母、封閉螺帽與中心探頭之間設置非金屬封閉隔離層。

在中心探頭的未端還設置有重錘機構，一重錘與之相連，重錘機構的結構如下：重錘螺帽環(huán)套于中心探頭上，重錘螺母封閉中心探頭的未端并與重錘螺帽螺紋連接，重錘螺母、重錘螺帽與中心探頭之間設置有非金屬重錘隔離層。

由于該種探頭在原先的中心絕緣層與金屬接地層之間設置了金屬屏蔽層，且在金屬屏蔽層與金屬接地層之間設置了屏蔽絕緣層，所以從測量上限至變送器模塊輸出端之間即屏蔽層封閉機構部位至探頭接頭為止，均具有信號屏蔽效果。如在變送器模塊中的電橋電路中引出一個放大器，該放大器的輸出端與探頭金屬屏蔽層通過電纜屏蔽層相連接，中心探頭通過電纜中心線接放大器輸入端，金屬接地層與地線相連接，該放大器的增益為“1”，輸出信號與輸入信號等電位，等相位，同頻率，但又相互隔離。所以無論是探頭上的金屬屏蔽層與中心探頭之間，還是電纜的屏蔽層與電纜中心線之間均存在上述關系，且兩者之間沒有電流流過，即沒有電流從中心探頭漏出來，相當于兩者之間沒有電容或電容等于零。雖然金屬屏蔽層與金屬接地層有電流流過，但這一電流不被測量，因此：探頭及電纜的溫度效應就不會產(chǎn)生影響。

同理，由于引入一放大器，使得中心探頭與金屬屏蔽層存在上述關系，因此當測量介質將探頭與容器上壁連成一體，形成滿掛料狀態(tài)下，中心探頭與金屬屏蔽層之間雖有掛料層存在，但它們之間沒有電流流過，而金屬屏蔽層與容器壁(接地層)雖有電流流過，但這一電流不被測量，所以在滿掛料狀態(tài)下，也不會對變送器輸出信號產(chǎn)生影響。

屏蔽層封閉機構是將金屬屏蔽層的末端封閉，以防止物料介質，特別具有一定壓力的物料介質進入探頭內部。重錘機構的作用既有封閉探頭末端作用，又有連接重錘作用。

圖1為本實用新型的一種實施例的結構示意圖。

圖2為本實用新型的另一種實施例的結構示意圖。

以下結合實施例對本實用新型作進一步描述。

圖1所示為一個剛性探頭。探頭接頭2與中心探頭11之間螺紋連接。中心探頭與探頭接頭的連接段部份以及整個探頭接頭從里至外依次包覆有中心絕緣層1、金屬屏蔽層3、屏蔽絕緣層4、金屬接地層5。在上述中心探頭與探頭接頭的接頭處，在此接頭處的外圍金屬屏蔽層與中心絕緣層之間設置接頭密封套6與接頭密封蓋7，兩者對接且均為非金屬材料。中心探頭的金屬屏蔽層末端設有屏蔽層封閉機構，其結構如下：封閉螺母8環(huán)套于中心探頭上，封閉螺母的頭部與金屬屏蔽層連接，封閉螺母的螺紋段與封閉螺帽10螺紋連接，在封閉螺母、封閉螺帽與中心探頭之間設置非金屬封閉隔離層9。

圖2所示為一柔性探頭，因柔性探頭在其末端必須懸掛一重錘16，所以在中心探頭的未端還設置有重錘機構并與重錘16相連，重錘機構的結構如下：重錘螺帽14環(huán)套于中心探頭上，重錘螺母15封閉中心探頭的未端并與重錘螺帽螺紋連接，重錘螺母的另一端設置螺紋孔，重錘通過該孔與之螺紋連接，重錘螺母、重錘螺帽與中心探頭之間設置有非金屬重錘隔離層12，重錘隔離層與探頭之間還設置有金屬環(huán)13，該金屬環(huán)焊接于中心探頭上且被重錘隔離層12包覆。