[實(shí)用新型]一種基于電容原理的物料水分測量傳感器結(jié)構(gòu)

有效

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• 申請日: 2014-11-15
• 公開（公告）號: CN204228654U
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王建軍
• 申請（專利權(quán)）人: 新疆科立機(jī)械設(shè)備有限公司
• 主分類號: G01N27/22
• 分類號: G01N27/22
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技術(shù)領(lǐng)域

?本實(shí)用新型的一種基于電容原理的物料水分測量傳感器結(jié)構(gòu)屬于物料水分測量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及基于電容原理的物料水分測量傳感器結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

在大規(guī)模商品混凝土生產(chǎn)中，混凝土配比設(shè)計(jì)是基于粉狀膠凝材料（如水泥、活性礦渣微粉、粉煤灰）、各種骨料（如自然砂、河砂、石英砂、機(jī)制砂、卵石、陶粒等）、水和外加劑的正確比例混合。其中用量最大的屬于砂、石骨料，尤其以砂為甚，如果砂、石的水分減少2%，配料系統(tǒng)就會(huì)誤增加2%的砂石而少加水，導(dǎo)致混凝土生產(chǎn)拌合趨于干燥，甚至拌合不充分，影響混凝土質(zhì)量。這種情況下，如果操作者多加水，水和水泥的比例增加，就會(huì)導(dǎo)致混凝土硬度降低，甚至影響強(qiáng)度，水泥增加成本也會(huì)上升。常規(guī)商品混凝土生產(chǎn)中，砂、石骨料的來源變化無常，其中水洗砂中的水分含量更是難以掌控。如果水分可以精確測量，混合比例正確，就可以避免添加額外的水或加水量不足的情況發(fā)生，就能得到完全正確比例混合的混凝土，達(dá)到配合比設(shè)計(jì)指標(biāo)，滿足設(shè)計(jì)質(zhì)量要求，可見在大規(guī)模商品混凝土生產(chǎn)領(lǐng)域，水分精確測量的重要性，同樣可以延伸到其它化工、醫(yī)藥、食品、冶金等需要測量磨礪性物料或一般常規(guī)物料水分的技術(shù)領(lǐng)域。

但是，到目前為止國內(nèi)尚未發(fā)現(xiàn)有比較可靠的適用于磨礪性介質(zhì)（如砂石）的在線水分測量傳感器或測量系統(tǒng)，并且受溫度、環(huán)境濕度影響非常大，測量誤差較大，難于滿足磨礪性介質(zhì)連續(xù)并精準(zhǔn)水分的測量要求，造成生產(chǎn)過程難以精準(zhǔn)控制，產(chǎn)品質(zhì)量極不穩(wěn)定。

電容（Capacitance）亦稱作“電容量”，指的是在給定電位差下的電荷儲藏量；一般來說，電荷在電場中會(huì)受力而移動(dòng)，當(dāng)導(dǎo)體之間有了介質(zhì)，則阻礙了電荷移動(dòng)而使得電荷累積在導(dǎo)體上，造成電荷的累積儲存。

一般可根據(jù)電容C=εS/4πKd（C電容器的電容量；S?極板正對面積；ε電介質(zhì)常數(shù)；K?靜電力常量；π為圓周率；d極板間距）公式，得到電容量；當(dāng)極板正對面積S、極板間距d一定時(shí)，電容量只與電介質(zhì)常數(shù)ε相關(guān)，而電介質(zhì)常數(shù)ε與物料的成分有關(guān)，因此當(dāng)物料的成分也相似時(shí)，電容量相似。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型提供了一種基于電容原理的物料水分測量傳感器結(jié)構(gòu)，克服了現(xiàn)有技術(shù)之不足，能有效解決現(xiàn)有磨礪性物料在水分測量之難題，使得大規(guī)模商品混凝土生產(chǎn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)——配料攪拌工序砂石骨料含水率精準(zhǔn)可控，使水分測量做到長周期可靠，穩(wěn)定生產(chǎn)。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是通過以下措施來實(shí)現(xiàn)的，一種基于電容原理的物料水分測量傳感器結(jié)構(gòu)，主要包括的電容正極、電容負(fù)極及耐磨絕緣片，從內(nèi)向外依次通過安裝法蘭固定在安裝支座上，安裝支座與安裝法蘭間墊有絕緣墊片，絕緣墊片上通過螺栓固定有兩個(gè)接線柱，一個(gè)接線柱與電容正極相連，另一接線柱與電容負(fù)極相連，其特征在于：電容正極與電容負(fù)極間有固定大小的空隙。

進(jìn)一步的，所述電容正極為圓柱狀，電容負(fù)極為圓筒狀，耐磨絕緣片包套在電容負(fù)極外側(cè)；

再進(jìn)一步的所述電容負(fù)極及耐磨絕緣片上開有孔；所述孔為1個(gè)及以上，且至少有一個(gè)孔開通了電容負(fù)極的下底面；優(yōu)選開有三個(gè)孔，有一個(gè)孔將電容負(fù)極的下底面開通；

安裝支座上可開有溫度計(jì)安裝孔；

安裝支座上可增加儲料殼。

使用時(shí)用標(biāo)準(zhǔn)物料將電容正極與電容負(fù)極間的空隙填滿，將測量電容的儀器與接線柱連接測得電容；將標(biāo)準(zhǔn)物料清除后用同樣的方法再次測得待測物料的電容，通過比較電容調(diào)整物料的含水量。

附圖說明

附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本實(shí)用新型的實(shí)施例一起用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的限制。在附圖中：

圖1為一種基于電容原理的物料水分測量傳感器結(jié)構(gòu)的安裝示意圖；

圖2為一種基于電容原理的物料水分測量傳感器結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為一種基于電容原理的物料水分測量傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。

圖例：1、電容正極，2、耐磨絕緣片，3、電容負(fù)極，4、安裝支座，5、安裝法蘭，6、絕緣墊片，7、接線柱，8、螺栓，9、溫度計(jì)安裝孔，10、儲料外殼。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。