[发明专利]电容式物位传感器的辅助电极

说明书

技术领域

本发明涉及对一测量装置的改进装置，具体是一些以电容或导纳为测量参数的物(液)位测量传感器的辅助电极。尤其是柔性测量传感器的柔性辅助电极。

背景技术

在工业领域常用的物(液)位测量传感器中，有一种常用的测量方法是以深入料仓(罐)中的一根导电体作为主测量极，简称主极；以导电或内部含有导电体的仓(罐)壁作为另一极，位于两极之间不同高度的物(液)料会影响两极形成的电容、电阻或导纳的大小，通过测量这个电容、电阻或导纳的变化量，就可以检测出仓(罐)内物(液)位的高度，如中国专利00215270.3所提供的测量方案。但是，在有的情况下，由于料仓(罐)的横向跨度太大，使两极间的距离过长，导致输出的电容、电阻或导纳的信号太弱，容易受到外界的干扰，影响了测量的稳定度和准确性，在被测物料的介电系数与空仓(罐)比较接近的情况下，这个后果更加严重。

中国专利01243602.X及专利02110211.2分别公开了两种适应不同性质的物料、具有分段电极结构的料位传感器，依靠分别检测各分段电极与仓(罐)壁之间的电容(或导纳)参数，来提高物位测量的精度。由于每段电极较短，其与仓壁之间的电容(或导纳)信号更小，更易受到环境波动的影响，因此对主电极与仓(罐)壁之间的距离要求更高，距离较大时将导致料位传感器不能正常工作。

在被测物料比较纯净，流动性较好如成品液，被测料罐较小如普通油箱的情况下，美国专利US005103368A给出了一种带刚性辅助电极的分段电容传感器的解决方案，可以提高物位测量的精度。但此方案对于流动性较差如原油、粉料等及工业上需要物位测量的各种高、大料仓(罐)却不适用，没有应用价值。一方面，流动性较差的物料可能堵塞在两极之间，另一方面，刚性的外部连续电极，可能因过于笨重，难于安装运输，而失去其应用价值。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为了克服上述现有技术的不足，提供一种与电容式物位传感器伴装，安装、运输方便，能够增强上述电容式传感器测量信号的电容式物位传感器的辅助电极。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：

一种电容式物位传感器的辅助电极，其包括：

(1)至少一条长度与伴装电容式物位传感器主极的长度相当的，具有柔性的导电钢索；

(2)若干个由非导电材料制成的绝缘支架，用于将传感器的主极与所述柔性的导电钢索沿物位测量的方向均匀地隔离开来；绝缘支架的两端中至少有一端通过连接端子与所述柔性的导电钢索或主极固定。

本发明这样的辅助电极与传感器主极配合，测量介质的物位时，获得的信号明显提高，有利于提高物位测量的准确度和稳定性。

本发明在上述方案的基础上，当用于测量一些特定介质时，如油品等，为保证测量的准确度和稳定性，增设了：

(3)若干筒状或环状电极单元，由至少一条所述的柔性导电钢索将若干带绝缘支架或不带绝缘支架的筒状或环状电极单元连接在一起，整体上形成一个柔性辅助电极。解决信号不强和钢索易于打结的问题。

本发明上述方案中所说的筒状电极单元环绕传感器主极，可以由刚性的网孔状或栅状的导电材料构成，基本上没有伸缩量；也可以由弹簧状或者柔性的筛网状的导电材料构成，是具有伸缩性和柔软性的结构。采用具有伸缩性和柔软性的筒状辅助电极单元结构，可以获得进一步的好处：即提供整个辅助电极较大的伸缩性和柔软性，为安装和运输提供更大的方便。

本发明由于采用柔性辅助电极，其与电容式物位传感器伴装，通过主动地拉近与传感器的主极的距离，形成电容传感器的两个电极，对照现有技术，本发明结构合理，安装、运输方便，大幅提高了测量电容的信号，增加了其物位测量的稳定度和准确性。特别适用于做对一些电容或导纳为测量参数的各种柔性物(液)位测量传感器的柔性辅助电极，不论这些测量传感器采用的是连续测量方式，还是分段式测量方式。

本发明在电容式物位传感器主极为刚性的条件下，还提供了一种另外的技术方案，其主要由绝缘支架及环绕传感器主极的刚性筒状电极单元组成，筒状电极单元电连接作为辅助电极，绝缘支架的数量可以根据筒状电极的数量确定，尽可能减少，极限情况是，与主极伴装的刚性筒状电极单元只为一个，其长度与主极大体相等，而将筒状电极与主极隔离开的绝缘支架至少需要有两个。

附图说明

下面结合附图对本发明进行详细描述：

图中的标号是：1.导电钢索，2.绝缘支架，3.筒状电极单元，3′.环状电极单元，4.传感器主极，5.连接端子。

图1是本发明的一种绝缘支架示意图。