[发明专利]一种高温三维电容层析成像传感器及其成像装置

权利要求书

1.一种高温三维电容层析成像传感器，其特征在于，所述传感器包括：绝缘管道、测量电极和第一信号传输线；

所述绝缘管道为中空结构，用于供流体流动；

所述测量电极设置在所述绝缘管道的外壁上，用于采集电容数据；

所述测量电极包括M行N列的电极片，每行电极片错位排列；所述电极片为弧形的瓦状电极，其展开形状为菱形、六边形、圆形或椭圆形中的任一种；

每行中各相邻的所述电极片之间设有间隙，所述间隙的宽度容纳相邻行的电极片的一端，相邻两行电极片互相错位嵌合排列；

相邻两行中，下行电极片的中心点，正对上行电极片中两两相邻电极片的间隙中心点；上行电极片的中心点，正对下行电极片中两两相邻电极片的间隙中心点；

其中，M≥2，N≥4，M和N取自然数；

所述第一信号传输线的个数为M*N个，所述第一信号传输线与所述电极片一一相连，用于输出所述电容数据；

所述传感器应用于室温至800℃的环境下。

2.根据权利要求1所述的高温三维电容层析成像传感器，其特征在于，所述弧形的瓦状电极采用导体圆管通过程控激光切割技术加工。

3.根据权利要求1所述的高温三维电容层析成像传感器，其特征在于，所述电极片的间隙中设置有柔性绝缘材料。

4.根据权利要求1所述的高温三维电容层析成像传感器，其特征在于，所述传感器还包括绝缘层；

所述绝缘层设置在所述测量电极的外表面，所述绝缘层将所述测量电极上连接的第一信号传输线隔离在所述绝缘层的外侧。

5.根据权利要求4所述的高温三维电容层析成像传感器，其特征在于，每个所述第一信号传输线包括金属丝和套设在金属丝外的绝缘套管；

所述金属丝预先设置在所述电极片上，用于传输电容数据；

所述绝缘套管用于保护和隔离所述金属丝。

6.根据权利要求1所述的高温三维电容层析成像传感器，其特征在于，每个所述第一信号传输线还包括屏蔽丝网，所述屏蔽丝网用于屏蔽信号。

7.根据权利要求5所述的高温三维电容层析成像传感器，其特征在于，所述传感器还包括屏蔽固定层；

所述屏蔽固定层设置在所述绝缘层的外侧，所述屏蔽固定层的轴向两端长于所述测量电极，且所述屏蔽固定层与所述第一信号传输线的屏蔽丝网电连接。

8.根据权利要求7所述的高温三维电容层析成像传感器，其特征在于，所述传感器还包括多个紧固卡子；

所述多个紧固卡子设置在所述屏蔽固定层的外侧，用于将所述测量电极、绝缘层和第一信号传输线固定在所述绝缘管道上，并将所述屏蔽固定层轴向两端长出所述测量电极的区域卡紧，屏蔽所述绝缘管道轴端的信号。

9.根据权利要求8所述的高温三维电容层析成像传感器，其特征在于，所述传感器还包括支撑层和外屏蔽罩；

所述支撑层设置在所述屏蔽固定层和紧固卡子的外侧，用于支撑所述外屏蔽罩；

所述外屏蔽罩设置在所述支撑层的外侧，所述外屏蔽罩分别与所述屏蔽固定层、所述第一信号传输线的屏蔽丝网电连接。

10.一种高温三维电容层析成像装置，其特征在于，包括信号采集系统、成像显示系统和如权利要求1~9任一项所述的高温三维电容层析成像传感器；

所述信号采集系统与所述高温三维电容层析成像传感器通过信号传输线电连接，用于采集所述高温三维电容层析成像传感器获取的电容数据；

所述成像显示系统与所述信号采集系统电连接，用于处理所述高温三维电容层析成像传感器获取的电容数据，并获得高温三维成像。