[实用新型]一种适用于高温高压的射频导纳式物位计传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及传感设备技术领域，尤其是涉及一种适用于高温高压的射频导纳式物位计传感器。

背景技术

目前，工业自动化领域内物位测量技术有多种多样，其中电容式物位测量技术包括在其基础上衍生出来的射频导纳技术，其传感器投入到物料当中，可以适应较宽的温度压力应用范围，以其可靠性高，测量稳定准确见长。

电容式物位计在实际应用中，传感器本身就是电容的一个电极，而电容的另一极则是物料容器壁或传感器外侧的与物料容器壁接触的导电物料本身，两个电极之间必须绝缘，这样形成的电容与物位成正比，电容式物位计使用射频信号测量这个电容，进而测量物位。

随着国家工业自动化水平的提高及环境保护要求和意识的提高，在仪表传感器设计时，特别是高温高压应用的传感器安全要求必须是第一位的。传感器一般是使用以PTFE(Polytetrafluoroethylene)聚四氟乙烯为代表的软性工程绝缘材料，施加比较大的预应力来达到密封和电极间绝缘的作用，其明显的缺点就是不能耐受强大的容器压力以及工作温度不能大于或接近工程绝缘材料连续耐热点温度。于是技术人员转而使用氧化铝高频瓷作为电极间绝缘材料，传感器的使用温度可以达到约800℃，但是氧化铝高频瓷烧结件尺寸精度低，质地脆、易碎，不能承受较大的密封预应力和苛刻的运输和使用环境，因此不能用于耐受较大压力的传感器。因此设计人员一直在寻找一种的绝缘材料，来设计出能的传感器。

由此可见，如何研究出一种适用于高温高压的射频导纳式物位计传感器，其隔离层的绝缘材料具有既耐高温又质地坚韧的特点，进而赋予传感器耐受较大压力和较高温度的优势，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种适用于高温高压的射频导纳式物位计传感器。

本实用新型一种适用于高温高压的射频导纳式物位计传感器，由外至内依次包括作为地极的传感器外壳、作为主动式屏蔽极的中间层电极以及与所述中间层电极同相位同电位的作为传感极的内部中心电极，所述传感器外壳下端密封连接有地极下密封基座，所述中间层电极包括屏蔽电极接线端、与所述屏蔽电极接线端固定连接的屏蔽电极连接件以及与所述屏蔽电极连接件固定连接的屏蔽连接管，所述屏蔽连接管与所述传感器外壳之间设有屏蔽地极隔离管，所述中心电极包括由上至下依次相连的传感器电极接线端、传感电极连接件和传感极部件，所述中心电极与所述屏蔽连接管之间设有传感屏蔽隔离管。

所述传感电极连接件外侧设有传感器锁紧固定组件和传感上密封基座，所述传感器锁紧组件和所述传感器密封基座之间设置有防松鞍型垫片组件，所述传感上密封基座下端位于所述中间电极外侧由上至下依次设有屏蔽上密封基座、地极上密封基座、屏蔽下密封基座以及地极下密封基座。

所述传感上密封基座下端和所述屏蔽上密封基座上端、所述屏蔽上密封基座下端和所述地极上密封基座上端、所述屏蔽下密封基座下端面和所述地极下密封基座上端面以及所述地极下密封基座上端面和所述传感极部件下端面之间均开设有密封环槽，所述密封环槽内安装有密封垫圈，位于两个所述密封垫圈之间通过插接方式紧紧固定有用于隔离所述传感器外壳、所述中间层电极和所述中心电极的氧化锆陶瓷环。

进一步地，当传感器的工作温度高于300℃时，所述密封垫圈的材质为铜、石墨、玻璃纤维或钢材料中的一种或几种。

进一步地，当传感器的工作温度低于300℃时，所述密封垫圈的材质为工程塑料。

进一步地，所述传感器外壳外圆周侧面开设有用于与待测容器相连接的螺纹，所述地极上密封基座外圆周侧面开设有用于与仪表壳相连接的螺纹。

进一步地，所述屏蔽电极接线端和所述屏蔽电极连接件为所述中间层电极的电气连接端，所述传感电极接线端和所述传感电极连接件为所述中心电极的电气连接端。

本实用新型一种适用于高温高压的射频导纳式物位计传感器，与现有技术相比具有以下优点：

第一，该适用于高温高压的射频导纳式物位计传感器中因使用氧化锆陶瓷作为三个电极的隔离层，使三个电极间不相互影响，最终完成测量。以氧化锆陶瓷环为核心，结合配套密封垫圈，施加较大的预应力，压紧在一起，形成传感器本身的加固和密封，使传感器在高温高压下物理形态和电气关系不受影响，保证传感器完成参量的测量。