專利名稱：帶螺旋槽的雙圓筒形電容式液位傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種雙圓筒形電容式液位傳感器。
背景技術(shù)：
電容式液位傳感器在工業(yè)液位測量中被廣泛應(yīng)用。電容式液位傳感器是利用電容原理工作，被測介質(zhì)液面變化引起傳感器電容變化的一種介質(zhì)變化型電容傳感器，其結(jié)構(gòu)簡單、不需傳動機構(gòu)，具有動態(tài)響應(yīng)好、靈敏度高、分辯力強、使用維護方便、能在惡劣的環(huán)境下工作等優(yōu)點。由于電容式液位傳感器的電容量與極板間的距離及極板面積和極板間的工作介質(zhì)有關(guān)，平板電容器所占空間較大，因此現(xiàn)有技術(shù)通常采用如圖2所示的雙圓筒形可變電容器作為電容式液位傳感器。該傳感器隨著液位的上升，兩個電極間的絕緣介質(zhì)覆蓋面積會增大，傳感器的電容量會隨著液位的升高成比例地增加，反之，電容量就會減小。上述雙圓筒形電容式液位傳感器，是用一圓柱形金屬管作可變電容器的一個內(nèi)電極(內(nèi)管)，其半徑為r，另一圓柱形金屬管作為電容器另一個電極(外管)，其半徑為R，被測液體為兩個電極之間的絕緣介質(zhì)。當(dāng)液面高度從0變到h時，不考慮邊緣效應(yīng)時，Ctl為傳感器的干電容值Ctl，傳感器的總電容值C，電容值變化量為AC，其中，Ctl = e0H/ln(R/r) ⑴；G = C0+2 π ( ε「ε 0) h/ln (R/r)⑵；Δ C = 2 π ( ε「ε 0) h/ln (R/r)⑶。式中，ε工為被測介質(zhì)的介電常數(shù)，^為液體上方混合氣的介電常數(shù)，R為外管半徑，r為內(nèi)管半徑，H為內(nèi)、外管的總高度，h為被測液位高度，因此通過測量傳感器的電容值變化量△ C即可完成對液位高度h的測量。由式⑴可知，雙圓筒形電容式液位傳感器的干電容值Ctl主要與內(nèi)、外管的總高度和內(nèi)、外管直徑有關(guān)，而且內(nèi)、外管的直徑加工完成后不能改變，是無法進行調(diào)節(jié)的?，F(xiàn)廣泛應(yīng)用的雙圓筒形電容式液位傳感器的雙圓筒長度一定，即內(nèi)管和外管長度一定，內(nèi)、外管相對長度無法調(diào)節(jié)，主要通過選配內(nèi)管外徑和外管內(nèi)徑對電容值進行調(diào)節(jié)， 但電容值的調(diào)節(jié)量有限，而且調(diào)節(jié)程序復(fù)雜、不便操作。如需提高傳感器的精度，則需提高內(nèi)管外徑和外管內(nèi)徑的尺寸精度。因內(nèi)管和外管為薄壁細長管類零件，部分零件的壁厚薄至0. 5mm，因此加工難度大，加工時易變形。提高內(nèi)管和外管的尺寸精度，零件的加工難度和加工成本也會大大提高。本實用新型是對現(xiàn)有技術(shù)普通雙圓筒形電容式傳感器的改進和進一步發(fā)展。 發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)電容式液位傳感器調(diào)節(jié)復(fù)雜，精度較低的不足之處，提供一種電容值調(diào)節(jié)程序簡單方便，能夠降低傳感器內(nèi)管和外管加工難度和尺寸精度要求的帶螺旋槽的雙圓筒形電容式液位傳感器。本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，一種帶螺旋槽的雙圓筒形電容式液位傳感器，具有一個作可變電容器內(nèi)電極金屬內(nèi)管，一個作為電容器外電極的金屬外管，其特征在于，內(nèi)管一端制有貫穿外圓至內(nèi)孔的螺旋槽，在螺旋槽的末端前方的內(nèi)孔上制有裝配調(diào)節(jié)螺釘?shù)穆菁y孔，所述調(diào)節(jié)螺釘通過同軸相連的螺紋孔，調(diào)節(jié)螺旋槽的寬度進而改變所述內(nèi)管的軸向長度，從而使內(nèi)、外管兩電極間的相對面積發(fā)生變化來對傳感器的電容值進行調(diào)節(jié)。本實用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果。本實用新型針對傳感器外管直徑加工完成后不能改變，無法進行調(diào)節(jié)的特性，從改變內(nèi)、外管的總高度著手，在普通雙圓筒形電容式傳感器的基礎(chǔ)上，改進內(nèi)管結(jié)構(gòu)，在內(nèi)管一端加工使內(nèi)管度長度可調(diào)的多頭螺旋槽，通過軸向連接的螺釘?shù)男D(zhuǎn)進退，改變螺旋槽的寬度調(diào)節(jié)內(nèi)管長度來改變內(nèi)、外管兩電極間的相對面積，對傳感器的電容值進行調(diào)節(jié)， 不僅結(jié)構(gòu)簡單，而且大大提高了對電容值進行精確調(diào)節(jié)的方便性，在提高傳感器的精度的同時，大大降低了傳感器的調(diào)試難度，調(diào)節(jié)時操作變得更為簡單方便。本實用新型設(shè)計的這種新型電容式液位傳感器，通過對內(nèi)管結(jié)構(gòu)的改進，在內(nèi)管端頭加工螺旋槽，對內(nèi)、外管尺寸精度要求降低，相應(yīng)地從很大程度上降低了傳感器產(chǎn)品的加工難度和加工成本。

本實用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下的實施例及其附圖給出，但并不因此將本實用新型限制在所述的實施例范圍之中。圖1是本實用新型帶螺旋槽的雙圓筒形電容式液位傳感器的剖視示意圖。圖2是現(xiàn)有技術(shù)雙圓筒形電容式液位傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.外管，2.內(nèi)管，3.調(diào)節(jié)螺釘，4.螺旋槽。
具體實施方式
圖1描述了本實用新型主要由外管1、帶螺旋槽的內(nèi)管2、調(diào)節(jié)螺釘3等構(gòu)成的電容式液位傳感器的一個實施例。該電容式液位傳感器具有一個作可變電容器內(nèi)電極的金屬內(nèi)管2，一個作為電容器外電極的金屬外管1。外管1為直管，內(nèi)管2是一個制有縮頸和內(nèi)孔的薄壁金屬管件。內(nèi)管2同軸裝配在外管1筒體內(nèi)。在內(nèi)管2的一端制有貫穿外圓至內(nèi)孔的螺旋槽4。該螺旋槽4是一個每段螺旋槽長度一定，每段螺旋槽之間的間距一定，分為多段螺旋槽的彈簧形螺旋孔槽。螺旋槽4是一個由多頭螺旋槽組成的彈性體。在多頭螺旋槽4的末端前方的內(nèi)孔上，制有裝配調(diào)節(jié)螺釘3的軸向內(nèi)螺紋孔。調(diào)節(jié)螺釘3通過內(nèi)管2內(nèi)孔同軸裝配于內(nèi)螺紋孔，通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺釘3，可調(diào)節(jié)改變螺旋槽4的槽間距寬度，進而改變所述內(nèi)管2的軸向長度，從而使內(nèi)、外管兩電極間的相對面積發(fā)生變化來對傳感器的電容值進行調(diào)節(jié)。在確定內(nèi)管2上的螺旋槽頭數(shù)、螺旋槽寬度、長度以及每段螺旋槽之間的間距時， 為保證零件強度，可以將螺旋槽4分為螺旋槽寬度一定，導(dǎo)程一定，深度貫穿外圓至內(nèi)孔， 不連續(xù)的幾段?？梢詫⒙菪?分為三段，制成長度約2圈后，間隔一定長度制出另一段的螺旋槽。內(nèi)管一端上的螺旋槽4可以是三頭螺旋槽。外管1和內(nèi)管2鉚接導(dǎo)線后，通過定位銷同軸裝配，調(diào)節(jié)螺釘3通過內(nèi)管2中心內(nèi)孔裝配于內(nèi)螺紋中。由于多頭螺旋槽是一個可伸縮的彈性體，當(dāng)旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺釘3時，調(diào)節(jié)螺釘3將軸向壓縮或彈性延長內(nèi)管2，改變內(nèi)管2與外管1之間的對應(yīng)面積，對傳感器的電容值進行調(diào)節(jié)。
權(quán)利要求1.一種帶螺旋槽的雙圓筒形電容式液位傳感器，具有一個作可變電容器內(nèi)電極的金屬內(nèi)管O)，一個作為電容器外電極的金屬外管(1)，其特征在于，內(nèi)管(2) —端制有貫穿外圓至內(nèi)孔的螺旋槽G)，在螺旋槽的末端前方的內(nèi)孔上制有裝配調(diào)節(jié)螺釘(3)的螺紋孔， 調(diào)節(jié)螺釘C3)通過內(nèi)管內(nèi)孔上的螺紋孔，調(diào)節(jié)螺旋槽的寬度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶螺旋槽的雙圓筒形電容式液位傳感器，其特征在于，所述螺旋槽(4)是一個彈簧形螺旋孔槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶螺旋槽的雙圓筒形電容式液位傳感器，其特征在于，所述的螺旋槽(4)是一個由多頭螺旋槽組成的彈性體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶螺旋槽的雙圓筒形電容式液位傳感器，其特征在于，所述螺旋槽(4)分為螺旋槽寬度一定，導(dǎo)程一定，深度貫穿外圓至內(nèi)孔，不連續(xù)的幾段。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶螺旋槽的雙圓筒形電容式液位傳感器，其特征在于，螺旋槽(4)是一個每段螺旋槽長度一定，每段螺旋槽之間的間距一定，分為多段螺旋槽的彈簧形螺旋孔槽。
專利摘要本實用新型提出的一種帶螺旋槽的雙圓筒形電容式液位傳感器，具有一個作可變電容器內(nèi)電極金屬內(nèi)管，一個作為電容器外電極的金屬外管，其特征在于，內(nèi)管一端制有貫穿外圓至內(nèi)孔的多頭螺旋槽，在多頭螺旋槽的末端前方的內(nèi)孔上制有裝配調(diào)節(jié)螺釘?shù)穆菁y孔，調(diào)節(jié)螺釘通過螺紋孔，調(diào)節(jié)螺旋槽的寬度和所述內(nèi)管的長度，從而改變內(nèi)、外管的相對面積。內(nèi)管長度可調(diào)節(jié)，通過改變內(nèi)管長度，可方便地對傳感器的電容值進行調(diào)節(jié)。本實用新型主要解決了現(xiàn)有技術(shù)雙圓筒形電容式液位傳感器調(diào)試復(fù)雜和精度較低的問題。
文檔編號G01F23/26GK201974210SQ20102063856
公開日2011年9月14日 申請日期2010年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月29日
發(fā)明者曹莉 申請人:四川泛華航空儀表電器廠