[实用新型]双线绕电容传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及电容传感器技术领域，尤其是涉及一种检测石油原油含水率的双线绕电容传感器。

背景技术

目前，已知的石油原油含水率测试方法有蒸馏法、阻抗法、比重法、光谱法、微波法及超声波法。其中，蒸馏法虽然精度高，但不可连续进行测量；比重法也存在同样问题。微波法及超声波法是用微波或超声波透射被测石油原油，根据石油原油含水率不同而对微波或超声波能量吸收率不同，接收透射能量不同，即获得石油原油含水率。此法可连续测量，且精度可达0.01％。虽然精密，但设备庞大，昂贵，只适于炼油的最后一级质量控制，一般采油站、收油站不宜采用；光谱法精度较高，也存在同样问题。阻抗法分为电容法和电感法，是利用比重计作浮子改变圆筒电容器内极板高度或线圈铁芯高度，从而改变电容量或电感量来进行测量的。目前，电容法的测量受所采用的电容传感器限制，所采用的传感器主要有圆筒电容器、平行板电容器，这些电容传感器主要存在体积较大，当石油原油波动或油水上下分层时，测量误差大，难以实现连续操作的缺点。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种双线绕电容传感器，其结构简单且使用操作方便，能快速、连续的测量出石油原油含水率，并且检测精度高。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种双线绕电容传感器，其特征在于：由绝缘棒和两根平行缠绕在绝缘棒上的绝缘导线构成，两根绝缘导线在绝缘棒外侧呈等间距双螺旋结构。

所述绝缘棒为圆柱形聚四氟乙烯塑料棒。

所述绝缘导线为高强度漆包线。

所述绝缘棒和绝缘导线的外表面均匀涂刷有特氟龙涂层。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点，1、结构简单合理且加工制作方便。2、性能可靠，能快速、连续的测量出原油含水率，并且检测精度高。3、使用操作简便，测量时只需将双线绕电容传感器插入到石油原油中，即可以通过该双线绕电容传感器对被测量石油原油进行相关信息的测量。4、所用双线绕电容传感器体积小巧、电容量值大且性能稳定可靠，在直径为5mm的聚四氟乙烯塑料棒上，用直径为0.75mm的高强度漆包线双线缠绕，当缠绕的长度为30cm后，即可得到760Pf的电容量值。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型双线绕电容传感器的结构示意图。

图2为本实用新型电容量估算原理示意图。

附图标记说明：

1-绝缘棒；        2-绝缘导线。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括由绝缘棒1和两根平行缠绕在绝缘棒1上的绝缘导线2构成，两根绝缘导线2在绝缘棒1外侧呈等间距双螺旋结构。

所述绝缘棒1为圆柱形聚四氟乙烯塑料棒。

所述绝缘导线2为高强度漆包线。

所述绝缘棒1和绝缘导线2的外表面均匀涂刷有耐腐蚀、耐高温、防粘连的特氟龙涂层，此双线绕电容传感器表面涂刷的特氟龙为高性能特种涂料，是以聚四氟乙稀为基体树脂的氟涂料。

如图2所示，将两根绝缘导线2并绕一匝近似为两个平行的圆环，当两根绝缘导线2并绕两匝时，可以由四个平行环组成C₁、C₂、C₃三个平行圆环状电容器，每个平行圆环状电容器的电容量值均相同，均可用公式C＝ε×S/D计算得出，其中ε为介电常数，D为线间距离。当用两根绝缘导线2并绕N匝时，即可得出有(N+1)个平行圆环状电容器，由于各电容器是并联形式，故其总电容量值可用公式C_∑＝(N+1)ε×S/D计算得出。如果将圆导线视为扁平线，将螺旋双线视为平行圆环，则圆环面积应用公式S＝π(r₂+r₁)×(r₂-r₁)＝2πrd可求得，其中r₂为线圈外圆环半径，r₁为线圈内圆环半径，d为导线的直径，r则为线圈的中心半径。则双线并绕N匝、半径为r的线圈的等效电容量可用公式C＝(N+1)×2επrd/D计算得出。

本实用新型双线绕电容传感器的作用如下：

1、可作物料高度测量。将双线绕电容传感器插入被测物料中，只要被测物料的介电常数与空气的介电常数不一样，则其电容的增量与被测物料的高度呈正比。