三維ect與ert雙模態復合傳感器裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于傳感器領域，具體地說是一種三維ECT與ERT雙模態復合傳感器
目.ο
【背景技術】
[0002]電學層析成像(ΕΤ)是一種新興的過程成像技術，其以無輻射、非侵入、響應速度快、成本低廉，以及實時可視等特點在工業過程參數檢測領域具有良好的應用前景。它包括電阻層析成像(ERT)、電容層析成像(ECT)、電磁層析成像(ΕΜΤ)三種工作模態，因此其研究對象涵蓋了電導率、電容率、磁導率等主要電磁參數，而ERT和ECT技術又是ΕΤ技術中兩種最為成熟的技術，其中ERT是基于不同媒質具有不同電導率，通過判斷處于敏感場中物體電導率分布來獲得多相媒質的分布狀況；ECT則是通過測量物體表面周圍電極之間的電容值來計算物體內部介電常數的空間分布，即ERT以導電介質為連續相的流體為測量對象，ECT以非導電介質為連續相的流體為測量對象，由于ERT技術與ECT技術的測量對象完全相反，因此在工業上，ERT技術與ECT技術的應用范圍也是涇渭分明的:例如，現有的多模態系統是將二者的電極陣列安裝在不同截面，敏感場相互獨立，測量方法也很簡單。但是，測量數據不能反映被測流體在同一時刻、同一位置的分布信息，具有很大的局限性，無法發揮ERT、ECT互補的優勢。由于ERT與ECT技術在數學模型、檢測機理乃至逆問題求解上都存在很多共通之處，使得ERT與ECT技術的融合成為可能。因此，如何組合ERT與ECT技術，融合其測量數據，以達到拓寬測量范圍的目的，具有十分重要的意義。
【實用新型內容】
[0003]為了解決上述的問題，本實用新型提供了一種三維ECT與ERT雙模態復合傳感器裝置，能夠將ECT電極與ERT電極的作用配合起來，可獲得同一時間、同一位置的信息，真正實現雙模態。
[0004]為實現上述目的，本實用新型所采用的技術方案如下:
[0005]—種三維ECT與ERT雙模態復合傳感器裝置，包括若干個由ECT電極與ERT電極可拆卸地復合于一體的復合電極，所述復合電極的ECT電極固設于待測容器的外壁上，ERT電極相應地固設于待測容器的內壁上，所述復合電極沿待測容器的內外壁等間距地繞待測容器一周設置，形成復合電極層，且沿待測容器的高度方向等間距地設有至少兩層復合電極層。
[0006]作為對本實用新型的限定:所述復合電極層共設置有四層，相隔一層的兩層復合電極層之間的上下兩個相應復合電極之間的連線與待測容器的軸線平行。
[0007]作為對本實用新型的進一步限定:所述每層復合電極層等間隔地設有16個復合電極，且相鄰兩層復合電極層的上下兩個相應復合電極之間水平偏移11.25°。
[0008]作為本實用新型的另一種限定:所述待測容器外圍設有用于將所述三維ECT與ERT雙模態復合傳感器裝置與外界環境屏蔽的屏蔽層；所述位于同一層的相鄰兩個復合電極的ECT電極之間設有徑向電極，所述徑向電極一端自待測容器的外壁向外延伸至屏蔽層。
[0009]由于采用了以上技術方案，本實用新型可以達到如下的技術效果:
[0010](1)本實用新型采用復合電極，將兩套電極同時安裝于容器的同一截面，可獲得同一時間、同一位置的信息，使得雙模態真正成為現實；
[0011](2)本實用新型采用四層的三維立體電極陣列，測量數據更為準確，成像效果更全面，能更好地體現電學層析技術的優勢和更多的實際應用價值；
[0012](3)本實用新型相鄰兩層之間的復合電極采用錯位結構設置，這種結構能最大限度地擴大采樣空間范圍。
[0013]綜上所述，本實用新型結構簡單，ERT電極與ECT電極融合在一起后可適應更多的多相流型，能夠拓寬測量范圍、增加有用的測量數據。
[0014]本實用新型適用于各種應用電學成像測量領域。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型實施例的結構示意圖；
[0016]圖2是本實用新型實施例只顯示一層復合電極層時的俯視圖；
[0017]圖3是本實用新型實施例復合電極1與徑向電極3的結構示意圖；
[0018]圖4是本實用新型實施例ERT電極12的結構示意圖；
[0019]圖5是本實用新型實施例ECT電極11的結構示意圖。
[0020]圖中:1—復合電極，11—ECT電極，12—ERT電極，2—待測容器，3—徑向電極，4—
屏蔽罩。
【具體實施方式】
[0021]實施例一種三維ECT與ERT雙模態復合傳感器裝置
[0022]本實施例為一種三維ECT與ERT雙模態復合傳感器裝置，如圖1，它包括:
[0023]若干個復合電極1，本實施例中的復合電極1如圖3所示，由ECT電極11與ERT電極12可拆卸地復合于一體，本實施例在使用時如圖2所示，將所述復合電極1的ECT電極11固設于柱狀的待測容器2的外壁上，ERT電極12相應地固設于待測容器2的內壁上，且與ECT電極11位于待測容器2的同一截面上。
[0024]而本實施例中的ECT電極11如圖5所示為矩形結構，中間部位設有通孔，并采用導電性良好的金屬材料制成，例如金屬銅；ERT電極12則如圖4所示為圓形螺栓結構，由于ERT電極12設于待測容器2的內部，與被測流體接觸，因此其需要選用耐磨性、耐腐蝕性，以及電極表面極化效應的金屬制成，例如不銹鋼、鈦合金、氯化銀等。而ECT電極11與ERT電極12在安裝使用時利用ERT的螺栓貫通ECT電極11的通孔、待測容器2，然后利用密封絕緣墊將ECT電極11、ERT電極12與待測容器2絕緣隔離，再用螺母固定即可。
[0025]本實施例中為了測量精確，將所述復合電極1等間距地繞待測容器2 —周設置，形成復合電極層，且沿待測容器2的高度方向等間距地設有至少兩層復合電極層。
[0026]如圖1所示，本實施例中所述沿待測容器的高度方向設置有四層復合電極層，每個復合電極層分別設有偶數個復合電極1，例如8、12、16、32個，本實施例優選為16個，一層和三層、二層和四層中兩層的復合電極層之間的上下兩個相應復合電極1之間的連線與待測容器2的軸線平行，而相鄰兩層復合電極層之間的上下兩個相應復合電極1則呈角度偏移，這樣令本實施例中的4層復合電極層的所有復合電極1呈螺旋狀分布。
[0027]由于本實施例的每層復合電極層等間隔地設有十六個復合電極1，因此如圖1所示，同一層的復合電極層中相鄰的兩個復合電極1與待測容器2軸線之間的夾角設置為22.5°，而相鄰兩層復合電極層的上下兩個相應的復合電極1之間水平偏移11.25°。
[0028]本實施例還包括在待測容器2外圍設置的屏蔽層3，所述屏蔽層3用于將本實施例的所有復合層與外界環境屏蔽，采用銅箔制成；而位于同一層的相鄰兩個復合電極1的ECT電極11之間設有徑向電極4，所述徑向電極4的高度略高于ECT電極11的高度，采用薄銅板制成，能夠充分屏蔽各個ECT電極11之間的干擾，且其一端自待測容器2的外壁向外延伸至屏蔽層3。
[0029]本實施例在使用時，徑向電極3與屏蔽罩4接地，而ECT電極11與ERT電極12是分開使用的，即ECT電極11工作時，ERT電極12懸空；同理，ERT電極12工作時，ECT電極11懸空，ECT電極11和ERT電極12通過切換電路分時工作。
【主權項】
1.一種三維ECT與ERT雙模態復合傳感器裝置，其特征在于:它包括若干個由ECT電極與ERT電極可拆卸地復合于一體的復合電極，所述復合電極的ECT電極固設于待測容器的外壁上，ERT電極相應地固設于待測容器的內壁上，所述復合電極沿待測容器的內外壁等間距地繞待測容器一周設置，形成復合電極層，且沿待測容器的高度方向等間距地設有至少兩層復合電極層。2.根據權利要求1所述的三維ECT與ERT雙模態復合傳感器裝置，其特征在于:所述復合電極層共設有四層，相隔一層的兩層復合電極層之間的上下兩個相應復合電極之間的連線與待測容器的軸線平行。3.根據權利要求2所述的三維ECT與ERT雙模態復合傳感器裝置，其特征在于:所述每層水平偏移11.25°。4.根據權利要求1或2所述的三維ECT與ERT雙模態復合傳感器裝置，其特征在于:所述待測容器外圍設有用于將所述三維ECT與ERT雙模態復合傳感器裝置與外界環境屏蔽的屏蔽層；位于同一層的相鄰兩個復合電極的ECT電極之間設有徑向電極，所述徑向電極一端自待測容器的外壁向外延伸至屏蔽層。5.根據權利要求3所述的三維ECT與ERT雙模態復合傳感器裝置，其特征在于:所述待測容器外圍設有用于將所述三維ECT與ERT雙模態復合傳感器裝置與外界環境屏蔽的屏蔽層；所述位于同一層的相鄰兩個復合電極的ECT電極之間設有徑向電極，所述徑向電極一端待測容器的外壁向外延伸至屏蔽層。
【專利摘要】本實用新型為一種三維ECT與ERT雙模態復合傳感器裝置，包括若干個由ECT電極與ERT電極可拆卸地復合于一體的復合電極，所述復合電極的ECT電極固設于待測容器的外壁上，ERT電極相應地固設于待測容器的內壁上，所述復合電極沿待測容器的內外壁等間距地繞待測容器一周設置，形成復合電極層，且沿待測容器的高度方向等間距地設有至少兩層復合電極層。本實用新型結構簡單，ERT電極與ECT電極融合在一起后可適應更多的多相流型，能夠拓寬測量范圍、增加有用的測量數據。本實用新型適用于各種應用電學成像測量領域。
【IPC分類】G01N27/00
【公開號】CN205049507
【申請號】CN201520836514
【發明人】楊婉琪
【申請人】楊婉琪
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年10月27日