[发明专利]电导传感器、适用于倾斜壁面液膜的厚度测量系统及方法

权利要求书

1.一种电导传感器，其特征在于，包括：PCB板(201)和多个传感器单元体，所述多个传感器单元体分布在所述PCB板(201)上；

其中，单个传感器单元体部包括相互垂直的电导线和电导线末端的电导片，一部分电导线位于所述PCB板(201)的正面，另一部分电导线位于所述PCB板(201)的背面，所述电导片贯穿设置于所述PCB板(201)。

2.根据权利要求1所述的电导传感器，其特征在于，所述电导线包括发射极电路(204)和接收极电路(205)，所述电导片包括发射极探头(202)和接收极探头(203)，所述发射极探头(202)与所述发射极电路(204)导通，所述接收极探头(203)与所述接收极电路(205)导通。

3.根据权利要求1所述的电导传感器，其特征在于，相邻的传感器单元体的电导线在所述PCB板(201)正、反面上的布置方式完全相反。

4.根据权利要求2所述的电导传感器，其特征在于，当单个传感器单元体被激活时，电导信号经过所述发射极电路(204)被所述接收极电路(205)捕获。

5.根据权利要求1所述的电导传感器，其特征在于，所述多个传感器单元体串联排列成矩阵。

6.根据权利要求2所述的电导传感器，其特征在于，还包括信号放大器(208)和取样保持电路(209)，串联在同一行的传感器单元体与所述发射极电路(204)接通，间歇性接通不同行的发射极电路(204)，产生的电导信号经信号放大器(208)和取样保持电路(209)被采集。

7.一种适用于倾斜壁面液膜的厚度测量系统，其特征在于，包括权利要求1-6中任一项所述的电导传感器(2)。

8.根据权利要求7所述的适用于倾斜壁面液膜的厚度测量系统，其特征在于，当适用于倾斜壁面液膜的厚度测量系统处于工作状态时，将所述PCB板(201)的一个面用于电导信号测量，另一面进行绝缘处理。

9.根据权利要求7所述的适用于倾斜壁面液膜的厚度测量系统，其特征在于，还包括流量分配器(3)、入口节流板(4)、出口节流板(5)、第一蓄水箱(6)、废水箱(7)和数据采集端(10)，所述流量分配器(3)的一端与所述第一蓄水箱(6)串联，所述流量分配器(3)的另一端与所述入口节流板(4)相连，所述电导传感器(2)设置在所述入口节流板(4)和出口节流板(5)之间，所述出口节流板(5)与所述废水箱(7)相连接。

10.一种适用于倾斜壁面液膜的厚度测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：将相互垂直的电导线分别焊接在PCB板的两个面，在电导线末端焊接电导片，电导片贯穿PCB板用于传输电导信号；

步骤S2：将步骤S1中构成的传感器单元体排成矩阵，同一行或者列的传感器单元体分别与发射极电路和接收极电路串联；

步骤S3：将电导传感器放置在设定阈值高度的窄矩形通道中进行标定，向窄矩形通道灌满流动介质，此时，电导传感器被对应阈值高度的厚度的液膜浸没，接通发射极电路，记录电导信号值G；

步骤S4：重复步骤S3，获得不同厚度的液膜对应的电导信号值G；

步骤S5：根据William关系式，液膜厚度h与电导信号值G之间的关系式为：

其中，D_e为电导片间距，d为电导线宽度，γ为流动介质的电导率，α和β为电极矩阵修正系数；

步骤S6：将步骤4所获得的数据带进步骤5所述的关系式中，计算出电极矩阵修正系数α和β；

步骤S7：当液膜经过电导传感器时，将电导G代入步骤5所述的关系中，即可计算出对应的液膜厚度h。