专利名称：一种刚性分段电容液位传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测量装置，具体的说是一种刚性分段电容液位传感器。
背景技术：
对于油位的测量，利用电容传感器进行测量是目前比较方便、实用的手段之一。专利ZL91108963. 2、ZL94100133. 4 和 ZL01243602. X 分别公开了三种分段料位 传感器。其中专利ZL91108963.2中提供了无源屏蔽层、绝缘层和分段电极层等，该结构 发明的优点是实现了整体上的柔性结构，易于安装、运输，但是由于传感器部分的结构太 复杂，也经不起物料的长期冲刷，因而不能很好的应用于实际测量；专利ZL94100133. 4和 ZL01M3602. X分别给出了柱状的分段电容结构，其优点是简化了电容的分段的结构，但传 感器的制作依然复杂，且结构上导致了在小量程的测量的情况下不能满足精度要求，同样 也经不起物料的长期冲刷。同时以上结构都是采用柔性探极，对于液体流动的环境会导致 探极左右晃动，从而很容易损坏传感器。另外，上述专利都是单极结构，需要以容器作为电 容的另外一极，对于非金属的容器或者是外形不规则的容器则安装较为不便，因此限制了 其应用的场合。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种自带辅助探极的刚性分段电容液位 传感器，不需额外设置容器作为电极，适用性强，并且不需考虑使用现场的容器结构。本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下一种刚性分段电容液位传感器， 包括安装固定座和设置于安装固定座上的电路变送器，还包括呈管状结构的外探极和内探 极，所述外探极和内探极设置于安装固定座上，且内探极套装于外探极中并构成同轴圆柱 体结构。本实用新型的有益效果是采用外探极作为辅助探极，使得本发明刚性分段电容 液位传感器不需额外另设辅助探极，适用性强，安装方便；并且内探极套装于外探极中并构 成同轴圆柱体结构，一方面使得外探极对内探极起到了很好的保护作用，另一方面外探极 与内探极呈同轴的圆柱体结构，使得内探极的外表面各处与外探极内表面之间的距离均相 等，从而保证测量的准确。在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。进一步，所述内探极由至少2个分段电极串接组成。采用上述进一步方案的有益效果是，采用分段电极形式，每个段电极单独与外探 极构成一个段电容信号，用于判断所在液面所在位置，从而可以在很大程度上克服液位的 物理性质不均勻对测量结果的影响，从而提高了测量精度，并且所述分段电极数量的越多， 其测量精度越高。进一步，所述至少2个分段电极长度相等。采用上述进一步方案的有益效果是，便于测量和计算。[0012]进一步，所述分段电极为柔性电路板绕制而成。采用上述进一步方案的有益效果是，易于分段电极的长度和面积一致。进一步，所述内探极内壁设有支撑管，所述内探极外壁设有保护塑料管。采用上述进一步方案的有益效果是，支撑管对内探极进行支撑，保证内探极不易 滑落和变形，保护塑料管使得内探极免受被测液体的腐蚀。进一步，所述内探极内侧设有保护内管。采用上述进一步方案的有益效果是，支撑内探极，使内探极更加稳固。进一步，所述外探极为金属管。采用上述进一步方案的有益效果是，抗冲击力强。进一步，所述外探极上设有过孔。采用上述进一步方案的有益效果是，流体通过过孔流入外探极与内探极之间，从 而使得探极内外的液面保持一致，使得测量更加精确，并且能有效的减小流体对于内探极 的冲击力，提高了传感器的可靠性。进一步，所述外探极和内探极远离安装固定座的一端设有支撑底座。采用上述进一步方案的有益效果是，固定内探极和外探极，使内探极在外探极内 不至于受到流体对内探极的冲击而乱摆。
图1为本实用新型刚性分段电容液位传感器结构图；图2为本实用新型刚性分段电容液位传感器剖视图。附图中，各标号所代表的部件列表如下1、电路变送器，2、安装固定座，3、外探极，4、过孔，5、氟橡胶密封圈，6、内探极，7、 保护内管，8、支撑底座具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用 新型，并非用于限定本实用新型的范围。如图1所示，本实用新型刚性分段电容液位传感器包括安装固定座2、设置于安装 固定座2上的电路变送器和外探极3，电路变送器1用来收集所测量的液位高度，所述外探 极3为金属制管状结构，其上设置有过孔4，以利于被测液体流入外探极3中。如图2所示，在外探极3的内表面以内设有管状的内探极6，所述内探极6与外探 极3呈同轴圆柱体结构，内探极6由柔性电路板绕制而成，在内探极6的内壁设有支撑管， 以对内探极6进行支撑，在内探极6外壁设有保护塑料管，以使内探极6免受被测液体的腐 蚀。为了使内探极6更加牢固，在支撑管内侧还设有保护内管7。在内探极6与安装固定座 2的连接处采用氟橡胶密封圈5进行密封，以防止被测液体流入电路变送器1中。在外探极 3和内探极远离安装固定座2的一侧设有支撑底座8，以保证外探极3和内探极之间各处的 垂直距离均相等，从而保证测量数据的准确。为了测量的准确，所述内探极由一组长度固定、顺序排列、彼此缘独立的分段电极 组成，电极的数量最少为2个，其长度和数量可根据需要进行修改，其数量越多、长度越短 所测得的数据越准确。进行测量时，是通过测量内探极6与外探极3之间被测物料产生的容值变化，来确定物料高度的，每个分段电极单独与外探极构成一个分段电容信号，用于判 断液面所在位置，从而在很大程度上克服液位的物理性质不均勻对测量结果的影响，从而 提高了测量精度。 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用 新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保 护范围之内。
权利要求1.一种刚性分段电容液位传感器，包括安装固定座和设置于安装固定座上的电路变送 器，其特征在于还包括呈管状结构的外探极和内探极，所述外探极和内探极设置于安装固 定座上，且内探极套装于外探极中并构成同轴圆柱体结构。
2.根据权利要求1所述的刚性分段电容液位传感器，其特征在于所述内探极由至少2 个分段电极串接组成。
3.根据权利要求2所述的刚性分段电容液位传感器，其特征在于所述至少2个分段 电极长度相等。
4.根据权利要求2或3任一项所述的刚性分段电容液位传感器，其特征在于所述分 段电极为柔性电路板绕制而成。
5.根据权利要求4所述的刚性分段电容液位传感器，其特征在于所述内探极内壁设 有支撑管，所述内探极外壁设有保护塑料管。
6.根据权利要求5所述的刚性分段电容液位传感器，其特征在于所述支撑管内侧设 有保护内管。
7.根据权利要求1所述的刚性分段电容液位传感器，其特征在于所述外探极为金属管。
8.根据权利要求1或2所述的刚性分段电容液位传感器，其特征在于所述外探极上 设有过孔。
9.根据权利要求1所述的刚性分段电容液位传感器，其特征在于所述外探极和内探 极远离安装固定座的一端设有支撑底座。
专利摘要本实用新型涉及一种刚性分段电容液位传感器，其同时具有外探极和内探极，外探极和内探极设置于安装固定座上，且内探极套装于外探极中并构成同轴圆柱体结构，不需要借助于其它辅助电极。其中内探极是由柔性电路板绕制而成并辅以内塑料管作为支撑和外塑料管作为保护，外电极是由具有过孔的圆柱金属管构成。本实用新型构造简单、生产容易、测量精度高、抗冲击性好、安装简单等特点，能够有效解决使用现场非金属容器以及外形不规则的金属容器使用问题。
文档编号G01F23/26GK201828306SQ201020269339
公开日2011年5月11日 申请日期2010年7月23日 优先权日2010年7月23日
发明者侯志刚 申请人:北京昆仑海岸传感技术中心