[實用新型]雙線繞電容傳感器

無效

• 申請號: 200920032255.0
• 申請日: 2009-03-19
• 公開（公告）號: CN201364321Y
• 公開（公告）日: 2009-12-16
• 發明（設計）人: 張秀芳
• 申請（專利權）人: 張秀芳
• 主分類號: G01N27/22
• 分類號: G01N27/22
• 代理公司: 西安創知專利事務所
• 代理人: 李子安

技術領域

本實用新型涉及電容傳感器技術領域，尤其是涉及一種檢測石油原油含水率的雙線繞電容傳感器。

背景技術

目前，已知的石油原油含水率測試方法有蒸餾法、阻抗法、比重法、光譜法、微波法及超聲波法。其中，蒸餾法雖然精度高，但不可連續進行測量；比重法也存在同樣問題。微波法及超聲波法是用微波或超聲波透射被測石油原油，根據石油原油含水率不同而對微波或超聲波能量吸收率不同，接收透射能量不同，即獲得石油原油含水率。此法可連續測量，且精度可達0.01％。雖然精密，但設備龐大，昂貴，只適于煉油的最后一級質量控制，一般采油站、收油站不宜采用；光譜法精度較高，也存在同樣問題。阻抗法分為電容法和電感法，是利用比重計作浮子改變圓筒電容器內極板高度或線圈鐵芯高度，從而改變電容量或電感量來進行測量的。目前，電容法的測量受所采用的電容傳感器限制，所采用的傳感器主要有圓筒電容器、平行板電容器，這些電容傳感器主要存在體積較大，當石油原油波動或油水上下分層時，測量誤差大，難以實現連續操作的缺點。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種雙線繞電容傳感器，其結構簡單且使用操作方便，能快速、連續的測量出石油原油含水率，并且檢測精度高。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：一種雙線繞電容傳感器，其特征在于：由絕緣棒和兩根平行纏繞在絕緣棒上的絕緣導線構成，兩根絕緣導線在絕緣棒外側呈等間距雙螺旋結構。

所述絕緣棒為圓柱形聚四氟乙烯塑料棒。

所述絕緣導線為高強度漆包線。

所述絕緣棒和絕緣導線的外表面均勻涂刷有特氟龍涂層。

本實用新型與現有技術相比具有以下優點，1、結構簡單合理且加工制作方便。2、性能可靠，能快速、連續的測量出原油含水率，并且檢測精度高。3、使用操作簡便，測量時只需將雙線繞電容傳感器插入到石油原油中，即可以通過該雙線繞電容傳感器對被測量石油原油進行相關信息的測量。4、所用雙線繞電容傳感器體積小巧、電容量值大且性能穩定可靠，在直徑為5mm的聚四氟乙烯塑料棒上，用直徑為0.75mm的高強度漆包線雙線纏繞，當纏繞的長度為30cm后，即可得到760Pf的電容量值。

下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。

附圖說明

圖1為本實用新型雙線繞電容傳感器的結構示意圖。

圖2為本實用新型電容量估算原理示意圖。

附圖標記說明：

1-絕緣棒；????????2-絕緣導線。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型包括由絕緣棒1和兩根平行纏繞在絕緣棒1上的絕緣導線2構成，兩根絕緣導線2在絕緣棒1外側呈等間距雙螺旋結構。

所述絕緣棒1為圓柱形聚四氟乙烯塑料棒。

所述絕緣導線2為高強度漆包線。

所述絕緣棒1和絕緣導線2的外表面均勻涂刷有耐腐蝕、耐高溫、防粘連的特氟龍涂層，此雙線繞電容傳感器表面涂刷的特氟龍為高性能特種涂料，是以聚四氟乙稀為基體樹脂的氟涂料。

如圖2所示，將兩根絕緣導線2并繞一匝近似為兩個平行的圓環，當兩根絕緣導線2并繞兩匝時，可以由四個平行環組成C₁、C₂、C₃三個平行圓環狀電容器，每個平行圓環狀電容器的電容量值均相同，均可用公式C＝ε×S/D計算得出，其中ε為介電常數，D為線間距離。當用兩根絕緣導線2并繞N匝時，即可得出有(N+1)個平行圓環狀電容器，由于各電容器是并聯形式，故其總電容量值可用公式C_∑＝(N+1)ε×S/D計算得出。如果將圓導線視為扁平線，將螺旋雙線視為平行圓環，則圓環面積應用公式S＝π(r₂+r₁)×(r₂-r₁)＝2πrd可求得，其中r₂為線圈外圓環半徑，r₁為線圈內圓環半徑，d為導線的直徑，r則為線圈的中心半徑。則雙線并繞N匝、半徑為r的線圈的等效電容量可用公式C＝(N+1)×2επrd/D計算得出。

本實用新型雙線繞電容傳感器的作用如下：

1、可作物料高度測量。將雙線繞電容傳感器插入被測物料中，只要被測物料的介電常數與空氣的介電常數不一樣，則其電容的增量與被測物料的高度呈正比。