[发明专利]一种同轴式电容阻抗一体化传感器及其电路系统

权利要求书

1.一种同轴式电容阻抗一体化传感器，其特征在于，包括电容传感器，所述电容传感器由外到内依次包括金属壳体、外绝缘层、内绝缘层和内金属电极；

所述外绝缘层和内绝缘层之间有空隙；

所述空隙内设有上游电极环阻抗传感器和下游电极环阻抗传感器；

所述下游电极环阻抗传感器沿轴向依次包括激励一号电极环、测量一号电极环和激励二号电极环；

所述上游电极环阻抗传感器沿轴向依次包括激励三号电极环、测量二号电极环和激励四号电极环；

所述金属壳体、外绝缘层、内绝缘层、内金属电极、上游电极环阻抗传感器和下游电极环阻抗传感器为同轴结构；

还包括固定支架，所述固定支架一端与外绝缘层固定连接，另一端与内绝缘层固定连接；所述固定支架为2个；

在进行油水两相流持水率测量时，电路系统中设有阻抗信号处理模块，所述阻抗信号处理模块包括信号调理电路、压频转换电路和信号整形电路，用于对所述测量一号电极环和所述测量二号电极环的电压信号进行调理、压频转换、脉宽调制处理；

通过将同轴电容传感器与阻抗传感器进行结合，当传感器置于静态流体中时，电容传感器对油水液面进行测量；当传感器置于动态流体中时，阻抗传感器对其进行持水率测量。

2.根据权利要求1所述的同轴式电容阻抗一体化传感器，其特征在于，所述外绝缘层内壁上设有多个凹槽，用于镶嵌所述上游电极环阻抗传感器和下游电极环阻抗传感器。

3.根据权利要求1所述的同轴式电容阻抗一体化传感器，其特征在于，所述同轴式电容阻抗一体化传感器为圆筒状。

4.根据权利要求2所述的同轴式电容阻抗一体化传感器，其特征在于，所述凹槽为环形。

5.根据权利要求4所述的同轴式电容阻抗一体化传感器，其特征在于，所述凹槽为6个。

6.一种同轴式电容阻抗一体化传感器的电路系统，应用于如权利要求1-5任一项所述的同轴式电容阻抗一体化传感器，其特征在于，包括：

阻抗传感器激励模块，用于对上游电极环阻抗传感器和下游电极环阻抗传感器产生激励恒流源；

电容传感器激励模块，用于对电容传感器进行激励；

信号处理模块，用于处理测得的电容传感器、上游电极环阻抗传感器和下游电极环阻抗传感器的电压信号，得到第一信号；

主控制器模块，用于根据所述第一信号计算持水率；

电源模块，用于对所述同轴式电容阻抗一体化传感器进行供电。