[发明专利]基于可调整光路及抗干扰装置的液滴分析仪

说明书

技术领域

本发明涉及液滴分析装置，特别是一种液滴分析中的光路调整以及传感器的抗干扰装置。

背景技术

液滴分析技术是指在一定测试系统条件下，在被测液体形成液滴的过程中，采用各种手段对被测液滴实施监测，以获得有关该被测液体的物理、化学特性参数的技术。液滴分析仪是基于电容、光纤传感器的液体监测仪器，光纤、电容传感器的测量数据是对液滴指纹图进行识别的基础。光纤、电容传感器的测量对象均为微小信号，极易受外界干扰所影响，此外对于光纤端面插入滴头顶端平面的深度也没有明确的标准。光纤、电容的传感器测量重复性不高，再现能力差，使得液滴分析技术很难得以广泛应用。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提出了基于可调整光路及抗干扰装置的液滴分析仪，为了精确定位光纤插入的深度，设计了厚度级差为0.1mm的垫片(或垫片组合)，通过垫片控制光纤探头端面在液滴中的深度，找出特征最强的位置，使得液滴实验得以再现最佳状态。另外，所设计的梯形夹与偏心导套，解决了光纤固定锁紧的问题。同时，设计有安装工艺定位芯，在安装过程中保证了电容传感器两电极间的同轴度，从而保证了电容传感器的稳定性。

为了解决上述技术问题，本发明提出的一种基于可调整光路及抗干扰装置的液滴分析仪，包括支撑底座、电容传感器、光纤传感器和电路板；所述电容传感器包括滴头、环形极板、电容上屏蔽罩和电容下屏蔽罩，所述滴头设有中心孔，中心孔两侧对称的位置上设有两个光纤插孔；所述光纤传感器包括光纤探头、导套和梯形夹；所述导套设有偏心孔，所述光纤探头穿过所述偏心孔后插入到光纤插孔内，所述光纤探头通过紧定螺钉和梯形夹与导套固定；所述支撑底座上固定有支撑套，所述支撑套设有竖直的第一通孔，所述第一通孔的中部设有一环形台阶，所述导套通过径向顶丝固定在第一通孔的上端，所述滴头通过过盈配合固定在所述环形台阶的孔中，所述滴头的顶部设有定位台阶面，所述定位台阶面与环形台阶的上表面紧密接触，所述滴头中心孔的下端设有一锥孔；所述导套的侧壁上设有供液管，所述供液管的一端插入在滴头的中心孔内；所述支撑底座上设有与所述第一通孔同轴的第二通孔，所述第二通孔的底端设有螺纹段，所述第二通孔内穿入有一圆柱导柱，所述圆柱导柱与所述第二通孔之间为间隙配合，所述圆柱导柱的底端设有一压力弹簧和一紧定螺钉，所述圆柱导柱的顶端同轴的嵌装有一圆柱芯，所述圆柱芯的顶端与所述滴头中心孔下端的锥孔表面线接触；所述电容上屏蔽罩套在所述环形极板上，所述电容下屏蔽罩的上面设有凸台，所述所述电容上屏蔽罩的底面设有凹槽，所述电容下屏蔽罩的下面设有塑料顶片，所述塑料顶片与所述第二通孔之间采用螺纹连接，通过旋进塑料顶片在轴向上将所述电容下屏蔽罩、电容上屏蔽罩及环形台阶顶紧在一起；所述圆柱导柱的顶端与所述滴头之间设有一片或多片垫片，通过选用垫片的具体厚度以控制光纤探头插入到所述中心孔内的深度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

现有技术中的电容屏蔽罩采用双层套筒结构，对电容信号端的端部没有封闭，而且采用径向顶丝固定，无法保证电容传感器两电极间的同轴度，本发明中的电容屏蔽罩由封闭的上、下电容屏蔽罩构成，而且其中一个电容屏蔽罩(即下电容屏蔽罩)为盖板形式，可以将电容的信号端完全封闭，减小了外界噪声对微小电容信号测量的干扰。

本发明中将位于圆柱导柱9的顶端与所述滴头5之间的垫片设计为系列化的一套标准垫片(1.1～2.4mm)，垫片的选用和组合使得厚度级差为0.1mm，以此可以作为液滴指纹图特征提取实验中限制光纤探头1插入深度的标准，使得仪器的重复再现成为可能。

本发明整体构造简单，安装精度高，装拆方便。

附图说明

图1-1是光纤插入位置确定前本发明液滴分析仪的主视剖视图；

图1-2是图1-1所示液滴分析仪的侧视剖视图；

图2是本发明中所示电容传感器的侧视局部剖视图；

图3是图1-1中I部局部放大图；

图4-1是光纤插入位置确定后本发明液滴分析仪的主视剖视图；

图4-2是图4-1所示液滴分析仪的侧视剖视图；

图5是图4-1中B向局部视图；

图6是图4-2中A-A所示剖切位置的剖视图。

图中：

1-光纤探头          2-导套                    3-梯形夹

4-支撑套            5-滴头                    6-垫片