[發(fā)明專利]電容層析成像傳感器及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811346320.7
• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN111175354B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孟霜鶴;葉茂;黃凱;劉中民
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所
• 主分類號: G01N27/22
• 分類號: G01N27/22
• 代理公司: 北京元周律知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11540
• 代理人: 校麗麗

1.一種電容層析成像傳感器，其特征在于，包括陣列式電極、開合式的絕緣片、開合式的支撐架、開合式的電阻爐；

所述陣列式電極包括多個(gè)沿所述絕緣片內(nèi)周壁固定的單電極，其中，所述陣列式電極在測量時(shí)圍合在測試用管的外周壁上；

所述絕緣片固定在所述支撐架上以使所述陣列式電極與所述支撐架絕緣；

所述陣列式電極位于所述電阻爐的爐腔中并且通過所述支撐架固定在該電阻爐的爐壁上以使所述陣列式電極隨電阻爐一起做開合運(yùn)動，從而使得所述電容層析成像傳感器在測量時(shí)可拆卸地安裝在所述測試用管上；

所述陣列式電極可拆卸地固定在所述支撐架上和/或所述支撐架可拆卸地固定在所述電阻爐上；

所述支撐架包括多個(gè)支撐主體，多個(gè)所述支撐主體沿所述絕緣片的外周壁固定，每個(gè)所述支撐主體的兩端分別沿垂直于所述支撐架的軸向方向向外延伸形成支撐沿用于與所述電阻爐固定；

所述支撐主體的軸向端面與所述支撐沿的徑向端面之間固定有矩形支撐板；

多個(gè)所述支撐主體圍合所形成的形狀與陣列式電極圍合形成的形狀相同；

每個(gè)所述單電極包括測量部和固定部，所述固定部的一端固定在所述測量部的朝向所述絕緣片的外壁上，所述固定部的另一端沿垂直于所述陣列式電極軸向方向依次穿過所述絕緣片上開設(shè)的第一通孔和支撐架上開設(shè)的第二通孔向外伸出用于充當(dāng)電極信號的輸出端。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容層析成像傳感器，其特征在于，所述支撐架為筒狀，所述支撐架包括2個(gè)相互配適的半圓形的拱狀支撐主體，每個(gè)所述拱狀支撐主體的兩端分別形成半環(huán)狀的支撐沿。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容層析成像傳感器，其特征在于，所述矩形支撐板的長度等于所述支撐主體的長度，所述矩形支撐板的寬度等于所述支撐沿的外徑與內(nèi)徑之差。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容層析成像傳感器，其特征在于，所述單電極包括橫截面為弧形的瓦狀測量部，所述瓦狀測量部的外弧面固定有金屬螺桿用于充當(dāng)所述固定部。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電容層析成像傳感器，其特征在于，還包括絕緣管，所述絕緣管卡設(shè)在所述金屬螺桿與所述第一通孔、第二通孔之間以使所述金屬螺桿與第一通孔、第二通孔絕緣。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電容層析成像傳感器，其特征在于，所述絕緣管包括臺階狀的大徑端和小徑端，所述大徑端和小徑端沿所述絕緣管的軸向方向連通，所述小徑端卡設(shè)在所述金屬螺桿和第一通孔、第二通孔之間。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電容層析成像傳感器，其特征在于，還包括電極固定螺母，所述電極固定螺母套設(shè)在所述金屬螺桿上并且與所述大徑端相抵觸以使所述單電極可拆卸地安裝在所述支撐架上。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容層析成像傳感器，其特征在于，所述單電極的數(shù)量為8~16中的任意整數(shù)值。

9.一種電容層析成像系統(tǒng)，其特征在于，包括多條信號傳輸線以及權(quán)利要求1~8中任一項(xiàng)所述的電容層析成像傳感器，所述多條信號傳輸線與所述陣列式電極連接用于傳輸所述陣列式電極測量的電極信號。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電容層析成像系統(tǒng)，其特征在于，所述信號傳輸線包括高溫段信號傳輸線和常溫段信號傳輸線，所述高溫段信號傳輸線的一端與所述陣列式電極連接，所述高溫段信號傳輸線的另一端與所述常溫段信號傳輸線的一端連接。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電容層析成像系統(tǒng)，其特征在于，所述高溫段信號傳輸線和常溫段信號傳輸線均包括纜芯、絕緣層以及屏蔽絲網(wǎng)，所述絕緣層套設(shè)在所述纜芯外側(cè)，所述屏蔽絲網(wǎng)套設(shè)在所述絕緣層外側(cè)。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電容層析成像系統(tǒng)，其特征在于，所述高溫段信號傳輸線纜芯的一端連接有金屬圓片，所述金屬圓片通過信號線固定螺母固定在所述陣列式電極中的金屬螺桿上。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電容層析成像系統(tǒng)，其特征在于，還包括信號采集系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)成像顯示系統(tǒng)，所述常溫段信號傳輸線的另一端與所述信號采集系統(tǒng)連接，所述信號采集系統(tǒng)與所述計(jì)算機(jī)成像顯示系統(tǒng)連接。