[發明專利]可換擋大范圍的電容耦合式非接觸電導測量裝置及方法

有效

• 申請號: 201911383466.3
• 申請日: 2019-12-28
• 公開（公告）號: CN111044581B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 劉偉文;曹成喜;張強;王源豫;梁子其
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G01N27/07
• 分類號: G01N27/07
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 陳源源

1.一種可換擋大范圍的電容耦合式非接觸導電測量裝置，包括絕緣測量管道、激勵電極模塊、接收電極模塊、交流激勵源、電壓檢測模塊和控制單元，所述的激勵電極模塊安裝在絕緣測量管道的一端，所述的接收電極模塊安裝在絕緣測量管道的另一端，所述的交流激勵源連接激勵電極模塊，互相連接的控制單元和電壓檢測模塊連接接收電極模塊，其特征在于，所述的接收電極模塊包括至少兩個接收電極，所述激勵電極模塊中包括至少兩個激勵電極，激勵電極的數量和接收電極的數量相同，所述測量裝置還包括激勵電極模擬開關和接收電極模擬開關，每個激勵電極均連接激勵電極模擬開關，每個接收電極均連接接收電極模擬開關，所述接收電極模擬開關連接控制單元和電壓檢測模塊，所述激勵電極模擬開關連接控制單元；

所述的激勵電極沿絕緣測量管道中間向端部的方向依次命名為第一激勵電極、第二激勵電極、…、第N激勵電極，N為激勵電極的總數；所述的接收電極沿絕緣測量管道中間向端部的方向依次命名為第一接收電極、第二接收電極、…、第N接收電極，N為接收電極的總數；第一激勵電極和第一接收電極組成第一檔位電極對，第二激勵電極和第二接收電極組成第二檔位電極對，依次將所有激勵電極和接收電極組成電極對。

2.根據權利要求1所述的可換擋大范圍的電容耦合式非接觸導電測量裝置，其特征在于，在每個電極對中，激勵電極和接收電極的長度相同。

3.根據權利要求1所述的可換擋大范圍的電容耦合式非接觸導電測量裝置，其特征在于，所述的電極對中，第N檔位電極對的電極長度不小于第N-1檔位電極對的電極長度。

4.一種如權利要求1～3任一所述的可換擋大范圍的電容耦合式非接觸導電測量裝置的測量方法，其特征在于，通過激勵電極模擬開關和接收電極模擬開關控制測量裝置工作時每次只有一組電極對處于工作狀態；對每組電極對進行測定，界定每組電極對的電導率測量區間，并且將對應的電壓輸出值區間存儲在控制單元中；實際測量時，開啟第一檔位電極對，對通過絕緣測量管道的液體進行電導率測量；判斷此時的電壓輸出值是否落入其儲存的電壓輸出值區間之內，若是，則將此時的電壓輸出值轉化為電導率值輸出；若否，關閉當前電極對，按數字從小到大的順序打開下一電極對，重復上述步驟，直至電壓輸出值落入當前電極對儲存的電壓輸出值區間之內，然后將此時的電壓輸出值轉化為電導率值輸出。

5.一種可換擋大范圍的電容耦合式非接觸導電測量裝置，包括絕緣測量管道、激勵電極模塊、接收電極模塊、交流激勵源、電壓檢測模塊和控制單元，所述的激勵電極模塊安裝在絕緣測量管道的一端，所述的接收電極模塊安裝在絕緣測量管道的另一端，所述的交流激勵源連接激勵電極模塊，互相連接的控制單元和電壓檢測模塊連接接收電極模塊，其特征在于，所述的接收電極模塊包括至少兩個接收電極，所述激勵電極模塊只有一個激勵電極，所述測量裝置還包括接收電極模擬開關，每個接收電極均連接接收電極模擬開關，該接收電極模擬開關連接控制單元和電壓檢測模塊；

所述的接收電極沿絕緣測量管道中間向端部的方向依次命名為第一接收電極、第二接收電極、…、第M接收電極，M為接收電極的總數；激勵電極和第一接收電極組成第一檔位電極對，激勵電極和第二接收電極組成第二檔位電極對，由此依次將激勵電極和所有接收電極組成電極對。

6.根據權利要求5所述的可換擋大范圍的電容耦合式非接觸導電測量裝置，其特征在于，所述接收電極模塊中每個接收電極的長度相同，并且和激勵電極的長度也相同。

7.一種如權利要求5或6所述的可換擋大范圍的電容耦合式非接觸導電測量裝置的測量方法，其特征在于，通過接收電極模擬開關控制測量裝置工作時每次只有一組電極對處于工作狀態；對每組電極對進行測定，界定每組電極對的電導率測量區間，并且將對應的電壓輸出值區間存儲在控制單元中；實際測量時，開啟第一檔位電極對，對通過絕緣測量管道的液體進行電導率測量；判斷此時的電壓輸出值是否落入其儲存的電壓輸出值區間之內，若是，則將此時的電壓輸出值轉化為電導率值輸出；若否，關閉當前電極對，按數字從小到大的順序打開下一電極對，重復上述步驟，直至電壓輸出值落入當前電極對儲存的電壓輸出值區間之內，然后將此時的電壓輸出值轉化為電導率值輸出。