[发明专利]同心共面四等分环-四等分圆嵌套极板倾角测量方法与装置

权利要求书

1.一种同心共面四等分环-四等分圆嵌套极板倾角测量方法，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，且圆形金属板和外部圆环形金属板沿径向四等分，分别得到四份四分之一圆形金属板和四份四分之一圆环形金属板，所述同一扇形角所对的四分之一圆形金属板和四分之一圆环形金属板形成电容，所述四份四分之一圆形金属板与四份四分之一圆环形金属板组合得到环形共面电容测头；

(2)、将环形共面电容测头垂直浸入到绝缘性液体中，绝缘性液体的液面通过环形共面电容测头的中心，同一扇形角所对的四分之一圆形金属板和四分之一圆环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，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，测量上述同一扇形角所对的四分之一圆形金属板和四分之一圆环形金属板形成的电容容值的变化，求得倾角值。

2.一种同心共面四等分环-四等分圆嵌套极板倾角测量装置，包括电容测量单元(22)和倾角计算单元(23)，所述电容测量单元(22)与倾角计算单元(23)连接；其特征在于：所述装置还包括传感器单元(21)，所述传感器单元(21)的构造是：在一端呈开口状的圆柱体容器(11)的开口端密封装配圆形绝缘基板(10)，在圆柱体容器(11)腔内位于圆形绝缘基板(10)里侧面上配装环形共面电容测头(1)；所述环形共面电容测头(1)由四个四分之一圆形金属板(2、3、4、5)和四个四分之一圆环形金属板(6、7、8、9)构成，其中四个四分之一圆环形金属板(6、7、8、9)配置在四个四分之一圆形金属板(2、3、4、5)外侧，且四个四分之一圆环形金属板(6、7、8、9)与四个四分之一圆形金属板(2、3、4、5)共面同心，所述四个四分之一圆环形金属板(6、7、8、9)沿周向均匀分布且与四个四分之一圆形金属板(2、3、4、5)一一对应；八根电位引线(13、14、15、16、17、18、19、20)依次分别将四个四分之一圆形金属板(2、3、4、5)、四个四分之一圆环形金属板(6、7、8、9)与电容测量单元(22)的输入端连接；所述圆柱体容器(11)呈横置，在所述圆柱体容器(11)内密封注入占圆柱体容器(11)体积二分之一的绝缘性液体(12)。

3.根据权利要求2所述的同心共面四等分环-四等分圆嵌套极板倾角测量装置，其特征在于：所述的圆形绝缘基板(10)由树脂玻纤材料制成。

4.根据权利要求2所述的同心共面四等分环-四等分圆嵌套极板倾角测量装置，其特征在于：所述的绝缘性液体(12)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。