[實用新型]電容型檢測空間介電常數的探頭裝置

有效

• 申請號: 201720636905.7
• 申請日: 2017-06-05
• 公開（公告）號: CN206756940U
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 劉威;趙興
• 申請（專利權）人: 浙江敏源傳感科技有限公司;趙興
• 主分類號: G01R27/26
• 分類號: G01R27/26
• 代理公司: 北京市卓華知識產權代理有限公司11299
• 代理人: 劉興安

技術領域

本實用新型涉及一種電容型檢測空間介電常數的探頭裝置，屬電子技術領域。

背景技術

空間中電容值與電介質值有關，而電介質值與溫度、水分含量以及壓強有關，通過檢測空間中兩點間的電容的絕對值和相對變化，得以計算獲得空間中的電介質參數，并進一步計算獲得所要檢測的空間溫度、水分含量和壓強等參數，因此可以通過檢測各種成分氣體電介質值、各種成分油體等液體的電介質值和各種固體（如糧食或土壤）的電介質值，達到檢測這些空間或物質溫度、水分含量和壓強等參數的目的。

例如，糧倉中糧食溫度、水分等是影響糧食存儲和品質變化的重要指標，需進行實時或經常性監視，以保證糧食處于良好的存儲狀態，中國201110115846.6號發明專利的說明書公開了一種兩線制在線測量糧堆多層糧食溫度和水分的數字傳感裝置，目的是為了解決應用于糧堆的糧情測控系統不能夠同時在線精確測量糧食的溫度和水分問題，這種裝置包括兩根平行的兼做傳感裝置電源線及數字信號傳輸線復用的抗拉鋼絲繩和兼做傳感裝置地線的抗拉鋼絲繩、外包于兩根抗拉鋼絲繩外的塑料或其它高分子材料包層、若干個在需要監測的位置上去掉塑料包層后焊接于兩根抗拉鋼絲繩上的兩線制數字糧食溫度、水分傳感器、外包于糧食溫度、水分傳感器的高分子保護材料、由兼做傳感裝置地線的抗拉鋼絲繩在傳感裝置尾部做成的用于牽引傳感裝置進入糧堆的環，采用由高分子材料和絕緣層封裝的多層電路板作為溫度、水分傳感器，以多層電路板中的熱敏電阻作為溫度傳感元件，通過熱敏電阻的電阻值變化計算溫度，以兩片電路板上的兩片矩形覆銅作為用于水分檢測的兩個電極，通過兩電極的電容值變化計算介電常數，進而計算糧食中的含水量。這種傳感元件的缺陷是兩電極中均沒有并聯極板，導致檢測器空間利用率低，體積大，成本高；沒有屏蔽內外空間電場，導致降低檢測靈敏度；兩個電極探測點之間最近的電場沒有進過被探測物體，導致有誤差產生，進而也降低檢測靈敏度。

實用新型內容

本實用新型的目的是針對現有技術的上述缺陷，提供一種電容型檢測空間介電常數的探頭裝置，這種探頭裝置所需的空間小，檢測靈敏度高，成本低。

本實用新型的技術方案為：一種電容型檢測空間介電常數的探頭裝置，包括絕緣的支撐體和套在所述支撐體上的若干筒形電極，各所述筒形電極固定安裝在所述支撐體的外側且沿所述支撐體的軸向依次間隔分布，全部筒形電極分為兩極，當筒形電極的數量為2個時，兩筒形電極各為一極，當筒形電極的數量多于2個時，不同極的筒形電極相間分布，當同極的筒形電極的數量為多個時，同極的筒形電極相互并聯。

所述支撐體優選呈圓柱形，所述筒形電極優選呈與所述支撐體配套的圓筒形。

位于相鄰筒形電極之間的支撐體優選呈環形凸起結構，相鄰的兩筒形電極分別位于相應環形凸起結構的兩邊。

所述環形凸起結構的直徑優選不小于所述筒形電極的外徑，由此使所述環形凸起結構從相鄰筒形電極之間突出出來。

所述筒形電極可以采用不銹鋼或陽極氧化鋁材料，所述支撐體可以采用耐腐蝕的介電常數低的材料，例如，聚四氟乙烯（PTFE即 Polytetrafluoroethylene）、氟聚化合物（fluoropolymer），氯聚化合物（chloropolymer），氯氟聚化合物（chlorofluropolymer）或聚對二甲苯（polyparaxylene）。

由所述支撐體和筒形電極構成的組合體的外側面優選暴露在外，不設直接覆蓋該組合體外側面的涂層、保護層等物體，以保證被探測物體進入電極探測點之間最近的電場，在某些情形下，可以設有外殼，但以被檢測介質（例如流體介質）能夠進入外殼內并與該組合體的外表面相接觸為宜，對于固態被檢測物質，當需要對探頭設置保護時，宜采用不影響電場且基本上不占用空間的保護層或保護物，例如，有機高分子薄膜，以保證檢測獲得的介電常數為被檢測物體/空間的介電常數。

所述支撐體優選采用封閉的中空結構，例如，采用殼體狀構造。

所述支撐體的空腔內可以設有分別用于連接各極筒形電極的各極電極線，各所述電極線的連接端設有分別與所連接的各所述筒形電極對應的連接導線，各所述連接導線穿過設置在所述支撐體的側壁上的對應的穿線孔并連接相應的筒形電極，由此實現各所述筒形電極與同極電極線之間的電連接，并實現同極筒形電極之間的相互并聯。

所述支撐體的內表面可以設有導電金屬層，所述導電金屬層構成所述支撐體內、外側空間之間的電屏蔽。

所述導電金屬層優選粘結在所述支撐體的內表面上，并優選覆蓋所述支撐體的全部內表面積。