[发明专利]一种分段电容传感器及多相分层液位界面测量系统

权利要求书

1.一种分段电容传感器，其特征在于：包括分段电容极板I、分段电容极板I信号转接板、分段电容检测电路、分段电容极板I外壳、分段电容极板II、分段电容极板II信号转接板、分段电容极板II外壳、电源及通信线，分段电容极板I与分段电容极板II平行放置，分段电容极板I上设有多个电容电极I，分段电容极板II上多个电容电极II，电容电极I与电容电极II相对设置，并且电容电极I与电容电极II在数量、尺寸、布置位置上均相同，相同位置的电容电极I与电容电极II形成一个平行板电容，分段电容极板I上的电容电极I与分段电容极板II的电容电极II形成多个分段电容；

分段电容极板I、分段电容极板I信号转接板、分段电容检测电路封装在分段电容极板I外壳内，电容电极I通过分段电容极板I信号转接板连接至分段电容检测电路；

分段电容极板II、分段电容极板II信号转接板封装在分段电容极板II外壳内，电容电极II通过分段电容极板II信号转接板及引线连接至分段电容检测电路；

电源及通信线与分段电容检测电路相连，并且电源及通信线从分段电容极板I外壳内部引出至分段电容极板I外壳外部；

电源及通信线实现传感器节点至总线的连接，并能实现多个传感器节点的级联，构成更多的分段电容测量系统；

分段电容极板I外壳包括壳体I，分段电容极板I包括电容电极I分布区和屏蔽区I，电容电极I分布区设置在分段电容极板I的中央，屏蔽区I环绕在电容电极I分布区四周，壳体I单面开口，分段电容极板I的屏蔽区I焊接在壳体I的开口处；分段电容极板II外壳包括壳体II，分段电容极板II包括电容电极II分布区和屏蔽区II，电容电极II分布区设置在分段电容极板II的中央，屏蔽区II环绕在电容电极II分布区四周，壳体II单面开口，分段电容极板II的屏蔽区II焊接在壳体II的开口处。

2.根据权利要求1所述的分段电容传感器，其特征在于：分段电容极板I外壳还包括回形框I，回形框I焊接在分段电容极板I的屏蔽区I上，焊接有回形框I的分段电容极板I通过螺栓固定在壳体I的开口处，分段电容极板I与壳体I之间设有密封垫。

3.根据权利要求1或2所述的分段电容传感器，其特征在于：电容电极I焊接在分段电容极板I的正面，分段电容极板I信号转接板贴在分段电容极板I的背面，组装在一起的分段电容极板I和分段电容极板I信号转接板通过插接件或者引线连接到分段电容检测电路，壳体I上设有注胶口，分段电容极板I连接在壳体I上后，通过注胶口向壳体I内注满密封胶。

4.根据权利要求1所述的分段电容传感器，其特征在于：分段电容极板II外壳还包括回形框II，回形框II焊接在分段电容极板II的屏蔽区II上，焊接有回形框II的分段电容极板II通过螺栓固定在壳体II的开口处，分段电容极板II与壳体II之间设有密封垫。

5.根据权利要求1或4所述的分段电容传感器，其特征在于：电容电极II焊接在分段电容极板II的正面，分段电容极板II信号转接板贴在分段电容极板II的背面，壳体II上设有注胶口，分段电容极板II连接在壳体II上后，通过注胶口向壳体II内注满密封胶。

6.根据权利要求1所述的分段电容传感器，其特征在于：分段电容极板I外壳与分段电容极板II外壳的材质均是金属。

7.根据权利要求1所述的分段电容传感器，其特征在于：分段电容极板I、分段电容极板II为FR-4板材、铝基板、聚四氟乙烯电路板中的一种。

8.根据权利要求7所述的分段电容传感器，其特征在于：分段电容极板I、分段电容极板II为聚四氟乙烯电路板，聚四氟乙烯板为聚四氟乙烯材料和铜箔经过高温压合形成的板。

9.一种多相分层液位界面测量系统，其特征在于：包括液位界面传感器、总线、总线通信接口和监控主机，液位界面传感器为权利要求1所述分段电容传感器，分段电容传感器的多个传感器节点置于原油储油罐内，沿原油储油罐高度方向分布；分段电容传感器的多个传感器节点通过总线连接至总线通信接口，总线通信接口与监控主机相连。