[发明专利]成对三等分环-圆嵌套极板相向交错放置式倾角测量方法与装置

权利要求书

1.一种成对三等分环-圆嵌套极板相向交错放置式倾角测量方法，其特征在于：所述方法步骤如下：

(1)、将一个圆形金属板和外部圆环形金属板共面同心放置，且外部圆环形金属板沿径向三等分，得到三份三分之一圆环形金属板，所述每一份三分之一圆环形金属板分别与圆形金属板形成电容，所述一个圆形金属板与三份三分之一圆环形金属板组合得到环形共面电容测头；

(2)、将两个上述环形共面电容测头垂直浸入到绝缘性液体中，两个环形共面电容测头共轴相向放置，且两个环形共面电容测头的三分之一圆环形金属板交错分布，绝缘性液体的液面通过两个环形共面电容测头的中心，每一份三分之一圆环形金属板与圆形金属板形成的电容容值由空气的介电常数、绝缘性液体的介电常数、各自极板裸露在空气中部分所对的扇形角和浸没在绝缘性液体中部分所对的扇形角共同决定；

(3)、上述两个环形共面电容测头沿中心进行圆周旋转时，其倾角发生改变，绝缘性液体的液面保持水平，两个环形共面电容测头与绝缘性液体的相对位置发生变化，各极板裸露在空气中部分所对的扇形角和浸没在绝缘性液体中部分所对的扇形角发生改变，测量上述三分之一圆环形金属板与圆形金属板形成的电容容值的变化，求得倾角值；

(4)、上述两个环形共面电容测头沿中心进行圆周旋转，绝缘性液体液面临近任一环形共面电容测头的径向分割线时，取另一环形共面电容测头所得的计算结果作为最终倾角计算结果。

2.一种成对三等分环-圆嵌套极板相向交错放置式倾角测量装置，包括电容测量单元(24)和倾角计算单元(25)，所述电容测量单元(24)与倾角计算单元(25)连接；其特征在于：所述装置还包括传感器单元(23)，所述传感器单元(23)的构造是：在两端呈开口状的圆柱体容器(13)的两开口端分别密封装配两个圆形绝缘基板(6、12)，在圆柱体容器(13)腔内位于两个圆形绝缘基板(6、12)里侧面上分别配装两个环形共面电容测头A、B(1、7)；所述环形共面电容测头A(1)由一个圆形金属板a(2)和三个三分之一圆环形金属板b、c、d(3、4、5)构成，其中三个三分之一圆环形金属板b、c、d(3、4、5)配置在一个圆形金属板a(2)外侧，且三个三分之一圆环形金属板b、c、d(3、4、5)与一个圆形金属板a(2)共面同心，三个三分之一金属板b、c、d(3、4、5)沿周向均匀分布；所述环形共面电容测头B(7)由一个圆形金属板e(8)和三个三分之一圆环形金属板f、g、h(9、10、11)构成，其中三个三分之一圆环形金属板f、g、h(9、10、11)配置在一个圆形金属板e(8)外侧，且三个三分之一圆环形金属板f、g、h(9、10、11)与一个圆形金属板e(8)共面同心，三个三分之一圆环形金属板f、g、h(9、10、11)沿周向均匀分布；所述环形共面电容测头A(1)的三个三分之一圆环形金属板b、c、d(3、4、5)和环形共面电容测头B(7)的三个三分之一圆环形金属板f、g、h(9、10、11)交错分布；八根电位引线(15、16、17、18、19、20、21、22)依次分别将圆形金属板a(2)、三个三分之一圆环形金属板b、c、d(3、4、5)和圆形金属板e(8)、三个三分之一圆环形金属板f、g、h(9、10、11)与电容测量单元(24)的输入端连接；所述圆柱体容器(13)呈横置，在所述圆柱体容器(13)内密封注入占圆柱体容器(13)体积二分之一的绝缘性液体(14)。

3.根据权利要求2所述的成对三等分环-圆嵌套极板相向交错放置式倾角测量装置，其特征在于：所述的圆形绝缘基板(6、12)由树脂玻纤材料制成。

4.根据权利要求2所述的成对三等分环-圆嵌套极板相向交错放置式倾角测量装置，其特征在于：所述的绝缘性液体(14)是由甲醇、乙醇、异丙醇的醇类、丙酮、丁酮的酮类、二甘醇单丁基醚的醚类中的一种或多种成分组合的液体。