[發(fā)明專利]同心共面環(huán)-三等分環(huán)-圓嵌套極板傾角測(cè)量方法與裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410179299.1
• 申請(qǐng)日: 2014-04-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104034313A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚久彬;馬昊昊;吳舉才
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01C9/20
• 分類號(hào): G01C9/20;G01C9/06
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種同心共面環(huán)-三等分環(huán)-圓嵌套極板傾角測(cè)量方法，其特征在于：所述方法步驟如下：

(1)、將一個(gè)中心圓形金屬板、過(guò)渡圓環(huán)形金屬板和外部圓環(huán)形金屬板共面同心放置，且過(guò)渡圓環(huán)形金屬板沿徑向三等分，得到三份三分之一圓環(huán)形金屬板，所述每一份三分之一圓環(huán)形金屬板分別與中心圓形金屬板形成電容，所述每一份三分之一圓環(huán)形金屬板分別與外部圓環(huán)形金屬板形成電容，所述中心圓形金屬板與外部圓環(huán)形金屬板等電位接地，所述一個(gè)中心圓形金屬板、三份三分之一圓環(huán)形金屬板與外部圓環(huán)形金屬板組合得到環(huán)形共面電容測(cè)頭；

(2)、將環(huán)形共面電容測(cè)頭垂直浸入到絕緣性液體中，絕緣性液體的液面通過(guò)環(huán)形共面電容測(cè)頭的中心，每一份三分之一圓環(huán)形金屬板與中心圓形金屬板形成的電容容值以及每一份三分之一圓環(huán)形金屬板與外部圓環(huán)形金屬板形成的電容容值由空氣的介電常數(shù)、絕緣性液體的介電常數(shù)、各自極板裸露在空氣中部分所對(duì)的扇形角和浸沒(méi)在絕緣性液體中部分所對(duì)的扇形角共同決定；

(3)、上述環(huán)形共面電容測(cè)頭沿中心進(jìn)行圓周旋轉(zhuǎn)時(shí)，其傾角發(fā)生改變，絕緣性液體的液面保持水平，環(huán)形共面電容測(cè)頭與絕緣性液體的相對(duì)位置發(fā)生變化，各極板裸露在空氣中部分所對(duì)的扇形角和浸沒(méi)在絕緣性液體中部分所對(duì)的扇形角發(fā)生改變，測(cè)量上述三分之一圓環(huán)形金屬板與中心圓形金屬板形成的電容容值以及上述三分之一圓環(huán)形金屬板與外部圓環(huán)形金屬板形成的電容容值的變化，求得傾角值。

2.一種同心共面環(huán)-三等分環(huán)-圓嵌套極板傾角測(cè)量裝置，包括電容測(cè)量單元(16)和傾角計(jì)算單元(17)，所述電容測(cè)量單元(16)與傾角計(jì)算單元(17)連接；其特征在于：所述裝置還包括傳感器單元(15)，所述傳感器單元(15)的構(gòu)造是：在一端呈開(kāi)口狀的圓柱體容器(8)的開(kāi)口端密封裝配圓形絕緣基板(7)，在圓柱體容器(8)腔內(nèi)位于圓形絕緣基板(7)里側(cè)面上配裝環(huán)形共面電容測(cè)頭(1)；所述環(huán)形共面電容測(cè)頭(1)由一個(gè)圓形金屬板(2)、三個(gè)三分之一圓環(huán)形金屬板(3、4、5)和一個(gè)圓環(huán)形金屬板(6)構(gòu)成，其中三個(gè)三分之一圓環(huán)形金屬板(3、4、5)配置在一個(gè)圓形金屬板(2)外側(cè)、一個(gè)圓環(huán)形金屬板(6)里側(cè)，且三個(gè)三分之一圓環(huán)形金屬板(3、4、5)與一個(gè)圓形金屬板(2)、一個(gè)圓環(huán)形金屬板(6)共面同心，三個(gè)三分之一圓環(huán)形金屬板(3、4、5)沿周向均勻分布；五根電位引線(10、11、12、13、14)依次分別將圓形金屬板(2)、三個(gè)三分之一圓環(huán)形金屬板(3、4、5)、一個(gè)圓環(huán)形金屬板(6)與電容測(cè)量單元(16)的輸入端連接；所述圓柱體容器(8)呈橫置，在所述圓柱體容器(8)內(nèi)密封注入占圓柱體容器(8)體積二分之一的絕緣性液體(9)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的同心共面環(huán)-三等分環(huán)-圓嵌套極板傾角測(cè)量裝置，其特征在于：所述的圓形絕緣基板(7)由樹(shù)脂玻纖材料制成。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的同心共面環(huán)-三等分環(huán)-圓嵌套極板傾角測(cè)量裝置，其特征在于：所述的絕緣性液體(9)是由甲醇、乙醇、異丙醇的醇類、丙酮、丁酮的酮類、二甘醇單丁基醚的醚類中的一種或多種成分組合的液體。