[实用新型]电容型检测空间介电常数的探头装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电容型检测空间介电常数的探头装置，属电子技术领域。

背景技术

空间中电容值与电介质值有关，而电介质值与温度、水分含量以及压强有关，通过检测空间中两点间的电容的绝对值和相对变化，得以计算获得空间中的电介质参数，并进一步计算获得所要检测的空间温度、水分含量和压强等参数，因此可以通过检测各种成分气体电介质值、各种成分油体等液体的电介质值和各种固体（如粮食或土壤）的电介质值，达到检测这些空间或物质温度、水分含量和压强等参数的目的。

例如，粮仓中粮食温度、水分等是影响粮食存储和品质变化的重要指标，需进行实时或经常性监视，以保证粮食处于良好的存储状态，中国201110115846.6号发明专利的说明书公开了一种两线制在线测量粮堆多层粮食温度和水分的数字传感装置，目的是为了解决应用于粮堆的粮情测控系统不能够同时在线精确测量粮食的温度和水分问题，这种装置包括两根平行的兼做传感装置电源线及数字信号传输线复用的抗拉钢丝绳和兼做传感装置地线的抗拉钢丝绳、外包于两根抗拉钢丝绳外的塑料或其它高分子材料包层、若干个在需要监测的位置上去掉塑料包层后焊接于两根抗拉钢丝绳上的两线制数字粮食温度、水分传感器、外包于粮食温度、水分传感器的高分子保护材料、由兼做传感装置地线的抗拉钢丝绳在传感装置尾部做成的用于牵引传感装置进入粮堆的环，采用由高分子材料和绝缘层封装的多层电路板作为温度、水分传感器，以多层电路板中的热敏电阻作为温度传感元件，通过热敏电阻的电阻值变化计算温度，以两片电路板上的两片矩形覆铜作为用于水分检测的两个电极，通过两电极的电容值变化计算介电常数，进而计算粮食中的含水量。这种传感元件的缺陷是两电极中均没有并联极板，导致检测器空间利用率低，体积大，成本高；没有屏蔽内外空间电场，导致降低检测灵敏度；两个电极探测点之间最近的电场没有进过被探测物体，导致有误差产生，进而也降低检测灵敏度。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的上述缺陷，提供一种电容型检测空间介电常数的探头装置，这种探头装置所需的空间小，检测灵敏度高，成本低。

本实用新型的技术方案为：一种电容型检测空间介电常数的探头装置，包括绝缘的支撑体和套在所述支撑体上的若干筒形电极，各所述筒形电极固定安装在所述支撑体的外侧且沿所述支撑体的轴向依次间隔分布，全部筒形电极分为两极，当筒形电极的数量为2个时，两筒形电极各为一极，当筒形电极的数量多于2个时，不同极的筒形电极相间分布，当同极的筒形电极的数量为多个时，同极的筒形电极相互并联。

所述支撑体优选呈圆柱形，所述筒形电极优选呈与所述支撑体配套的圆筒形。

位于相邻筒形电极之间的支撑体优选呈环形凸起结构，相邻的两筒形电极分别位于相应环形凸起结构的两边。

所述环形凸起结构的直径优选不小于所述筒形电极的外径，由此使所述环形凸起结构从相邻筒形电极之间突出出来。

所述筒形电极可以采用不锈钢或阳极氧化铝材料，所述支撑体可以采用耐腐蚀的介电常数低的材料，例如，聚四氟乙烯（PTFE即 Polytetrafluoroethylene）、氟聚化合物（fluoropolymer），氯聚化合物（chloropolymer），氯氟聚化合物（chlorofluropolymer）或聚对二甲苯（polyparaxylene）。

由所述支撑体和筒形电极构成的组合体的外侧面优选暴露在外，不设直接覆盖该组合体外侧面的涂层、保护层等物体，以保证被探测物体进入电极探测点之间最近的电场，在某些情形下，可以设有外壳，但以被检测介质（例如流体介质）能够进入外壳内并与该组合体的外表面相接触为宜，对于固态被检测物质，当需要对探头设置保护时，宜采用不影响电场且基本上不占用空间的保护层或保护物，例如，有机高分子薄膜，以保证检测获得的介电常数为被检测物体/空间的介电常数。

所述支撑体优选采用封闭的中空结构，例如，采用壳体状构造。

所述支撑体的空腔内可以设有分别用于连接各极筒形电极的各极电极线，各所述电极线的连接端设有分别与所连接的各所述筒形电极对应的连接导线，各所述连接导线穿过设置在所述支撑体的侧壁上的对应的穿线孔并连接相应的筒形电极，由此实现各所述筒形电极与同极电极线之间的电连接，并实现同极筒形电极之间的相互并联。

所述支撑体的内表面可以设有导电金属层，所述导电金属层构成所述支撑体内、外侧空间之间的电屏蔽。

所述导电金属层优选粘结在所述支撑体的内表面上，并优选覆盖所述支撑体的全部内表面积。