專利名稱：散粒物料水分含量快速測(cè)定探頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用電的方法分析材料的裝置，尤其是一種通過測(cè)試阻抗來測(cè)試材料水分含量的測(cè)定探頭。
《糧食儲(chǔ)藏》雜志1989年第二期上刊載了一篇題為“SMC-1A糧食水分快速測(cè)定儀的研究”的文章，作者在文中介紹了一種用于糧食水分測(cè)量的SMC-1A型自動(dòng)恒容傳感器，該傳感器實(shí)質(zhì)上是一種散粒物料水分測(cè)定探頭，該探頭主要由絕緣底板、金屬柱狀內(nèi)電極、金屬筒狀外電極構(gòu)成，柱狀內(nèi)電極和筒狀外電極均豎直設(shè)置于絕緣底板上，柱狀內(nèi)電極設(shè)置于筒狀外電極之內(nèi)。當(dāng)用于測(cè)定物料的水分時(shí)，可將被測(cè)物料填充于筒狀外電極和柱狀內(nèi)電極之間的空隙內(nèi)，通過測(cè)定物料的介電常數(shù)，測(cè)定物料的含水量。這種水分測(cè)量探頭雖然具有測(cè)量精度較高的優(yōu)點(diǎn)，但因其在測(cè)量時(shí)需從物料堆中取出樣品，再將樣品倒入探頭內(nèi)進(jìn)行測(cè)量，因此測(cè)量操作比較復(fù)雜，不利于快速測(cè)定散粒物料水分?，F(xiàn)有的另一種散粒物料水分測(cè)定探頭為以螺環(huán)電極式探頭，該探頭主要由柱狀絕緣基材和兩個(gè)螺環(huán)狀電極構(gòu)成，二螺環(huán)狀電極沿一柱狀絕緣基材的側(cè)表面螺環(huán)盤繞設(shè)置。此種測(cè)量探頭用于水分測(cè)量時(shí)，直接將探頭插入散粒物料中即可，簡(jiǎn)化了取樣過程，可實(shí)現(xiàn)快速水分測(cè)定。但是，由于這種探頭的電極采用雙螺環(huán)形式設(shè)置，不但會(huì)在測(cè)量過程中產(chǎn)生較強(qiáng)的附加電感，而且二電極之間的信號(hào)散失大，易受外界電場(chǎng)的干擾，影響測(cè)量的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性。因此，這種現(xiàn)有探頭也存在著一定的缺陷。
本發(fā)明的目的是改變現(xiàn)有雙螺環(huán)電極式水分測(cè)定探頭的電極設(shè)置方式，提供一種電極間信號(hào)散失小、可避免外界電場(chǎng)干擾的散粒物料水分測(cè)定探頭。
本發(fā)明的水分測(cè)定探頭在現(xiàn)有雙螺環(huán)電極式水分測(cè)定探頭的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)。本發(fā)明的水分測(cè)定探頭具有兩個(gè)電極，兩個(gè)電極同時(shí)設(shè)置在基材的同一表面上，即同時(shí)設(shè)置在基材的外表面或基材的內(nèi)表面上，兩個(gè)電極的走向沿著基材表面。每個(gè)電極至少包含一個(gè)極片，當(dāng)同一電極具有多個(gè)極片時(shí)，各極片之間由導(dǎo)體相連通。在本發(fā)明的水分測(cè)定探頭中，為了減小兩電極之間的信號(hào)散失和避免外界電信號(hào)的干擾，特別地將兩電極分為外電極和內(nèi)電極，并將部分或全部內(nèi)電極極片設(shè)置在由外電極極片在基材表面所劃定的范圍內(nèi)。這樣，在基材的表面上，外電極極片相對(duì)于內(nèi)電極極片呈圍欄狀態(tài)，若在使用探頭時(shí)將外電極接地，就可通過外電極在基材表面形成屏蔽帶，防止兩極間的信號(hào)沿基材表面發(fā)散，使信號(hào)集中在內(nèi)、外電極周圍。同時(shí)，上述屏蔽帶也防止了外界信號(hào)沿基材表面進(jìn)入兩極之間。因此，本發(fā)明的上述結(jié)構(gòu)形式有助于減少兩極間內(nèi)部信號(hào)散失和外界信號(hào)干擾，提高測(cè)量精確度和穩(wěn)定性。
在本發(fā)明中，將內(nèi)電極極片設(shè)置于外電極極片所劃定的范圍內(nèi)這一技術(shù)方案具有多種實(shí)施形式。例如，當(dāng)內(nèi)電極極片被夾設(shè)于外電極極片之間，且外電極極片的最遠(yuǎn)端超過被夾設(shè)的內(nèi)電極極片的最遠(yuǎn)端時(shí)，即認(rèn)為內(nèi)電極極片處于由外電極極片在基材表面所劃定的范圍內(nèi)。另外，當(dāng)內(nèi)電極極片被外電極極片在基材表面構(gòu)成的封閉曲線所包圍時(shí)，亦認(rèn)為內(nèi)電極極片處于由外電極極片在基材表面所劃定的范圍內(nèi)。在前一種形式下，雖然夾持內(nèi)電極極片的外電極極片端部未連接到一起，即外電極圍欄的區(qū)域在外電極極片端部存在著外在形式上的開口，但當(dāng)外電極極片最遠(yuǎn)端超出內(nèi)電極極片最遠(yuǎn)端的距離遠(yuǎn)大于內(nèi)電極極片最遠(yuǎn)端到外電極極片的距離時(shí)，從內(nèi)電極到外電極的電信號(hào)已不易從該開口沿基材表面發(fā)散。反之，外界電信號(hào)也不易從該開口進(jìn)入到內(nèi)、外電極之間。所以，在上述電極設(shè)置形式下，對(duì)于電信號(hào)的發(fā)散或進(jìn)入來說，外電極端部處所存在的開口可視為實(shí)質(zhì)上的封閉狀態(tài)。
在本發(fā)明的水分測(cè)定探頭中，絕緣基材的形狀可為柱狀、筒狀、錐狀、板狀、園臺(tái)狀、開口容器狀或其它形狀。當(dāng)絕緣基材為筒狀、開口容器狀或其它有內(nèi)、外表面的形狀時(shí)，兩電極可同時(shí)設(shè)置于外表面，亦可同時(shí)設(shè)置于內(nèi)表面。當(dāng)外表面由多個(gè)面構(gòu)成時(shí)(如棱柱體的外表面可視為由多個(gè)側(cè)面及兩個(gè)端面構(gòu)成)，內(nèi)、外電極可同設(shè)在各個(gè)面上，亦可分別設(shè)置在不同面上。對(duì)于具有多個(gè)面的內(nèi)表面來說，其電極亦可按上述方式設(shè)置。在本發(fā)明中，電極極片可為直線形，亦可為曲線形。電極極片片體除可全部裸露于基材表面外，還可部分埋設(shè)于基材內(nèi)。此時(shí)，本發(fā)明中所指的極片即是指極片片體裸露于基材表面的部分，極片的最遠(yuǎn)端亦即是指極片片體裸露于基材表面部分的最遠(yuǎn)端。另外，設(shè)置被夾持于外電極極片之間的內(nèi)電極極片時(shí)，內(nèi)電極極片可為一個(gè)，亦可為多個(gè)。也即是說，與同一外電極極片相鄰的內(nèi)電極極片可為一個(gè)，亦可為多個(gè)，同時(shí)，位于內(nèi)電極極片兩側(cè)的外電極極片亦可為一個(gè)或多個(gè)。當(dāng)外電極極片在基材表面構(gòu)成的封閉曲線將內(nèi)電極極片包圍時(shí)，被包圍的內(nèi)電極極片可為一個(gè)或多個(gè)。但在通常情況下，外電極極片構(gòu)成的封閉曲線將全部內(nèi)電極包圍時(shí)效果較好。為了減低探頭自身的附加電感，當(dāng)同一電極具有多個(gè)極片時(shí)，各同極極片之間宜采用同走向的方向端相連接的形式。當(dāng)然，在特定情況下，也不排除采用異走向的方向端相連接的形式。
本發(fā)明的散粒物料水分測(cè)定探頭保留了現(xiàn)有雙螺環(huán)電極式探頭便于取樣操作的特點(diǎn)，利于快速測(cè)定物料水分。同時(shí)，與現(xiàn)有雙螺環(huán)電極式探頭相比，由于內(nèi)電極極片被限位于外電極極片在基材表面所劃定的范圍內(nèi)，電信號(hào)不能沿基材表面發(fā)散成進(jìn)入，因此其又具有信號(hào)散失小、抗干擾能力強(qiáng)、測(cè)量準(zhǔn)確度高的特點(diǎn)。
本發(fā)明的內(nèi)容結(jié)合以下實(shí)施例作更進(jìn)一步的說明，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅限于實(shí)施例中所涉及的內(nèi)容。


圖1-6分別為實(shí)施例1-6中測(cè)定探頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
實(shí)施例1如圖1所示，本實(shí)施例中的散粒物料水分測(cè)定探頭具有板狀絕緣基材1、內(nèi)電極極片2和外電極極片4，內(nèi)、外電極極片分別與引出導(dǎo)線3和5導(dǎo)電焊接。內(nèi)、外電極均只具有一個(gè)極片，且電極極片的走向均沿基材外表面。在本實(shí)施例中，內(nèi)電極極片2被夾設(shè)于曲線狀的外電極極片4之間。在電極的走向上，外電極極片4的兩個(gè)最遠(yuǎn)端超過了被夾設(shè)的內(nèi)電極極片2的最遠(yuǎn)端，使內(nèi)電極極片2被限位于外電極極片4在基材表面所劃定的范圍內(nèi)。
實(shí)施例2如圖2所示，本實(shí)施例中的散粒物料水分測(cè)定探頭具有棱柱狀絕緣基材6、內(nèi)電極極片7和外電極極片9，內(nèi)、外電極均有多個(gè)極片，內(nèi)電極極片之間和外電極極片之間分別通過設(shè)置于基材內(nèi)的導(dǎo)線8和10實(shí)現(xiàn)同方向端相連接，內(nèi)電極極片的引出導(dǎo)線為11，外電極極片的引出導(dǎo)線為12。在本實(shí)施例中，各內(nèi)電極極片均被夾設(shè)于外電極極片之間，其被限位的方式與實(shí)施例1相似。
實(shí)施例3如圖3所示，本實(shí)施例中的散粒物料水分測(cè)定探頭具有棱柱狀絕基材13、內(nèi)電極極片14和外電極極片16，在基材表面還設(shè)置有條狀金屬體17，條狀金屬體17與各外電極極片16在基材表面導(dǎo)電焊接，外電極極片16和條狀金屬體17共同在基材表面構(gòu)成了將內(nèi)電極極片14包圍的封閉曲線，使內(nèi)電極極片14被限位于外電極極片在基材表面所劃定的范圍內(nèi)。本實(shí)施例中內(nèi)、外電極的引出線分別為15和18。
實(shí)施例4如圖4所示，本實(shí)施例中的散粒物料水分測(cè)定探頭具有筒狀絕緣基材19、內(nèi)電極極片20、外電極極片22。內(nèi)、外電極極片均沿筒狀基材的外表面設(shè)置，內(nèi)電極極片20被包圍于環(huán)形外電極極片22所構(gòu)成的封閉曲線內(nèi)，內(nèi)、外電極的引出線分別為21和23。
實(shí)施例5如圖5所示，本實(shí)施例中的散粒物料水分測(cè)定探頭的絕緣基材24為漏斗形，內(nèi)、外電極極片25、27均設(shè)置于基材的外表面，其設(shè)置方式與實(shí)施例4相似。內(nèi)、外電極的引出線分別為26、28。
實(shí)施例6如圖6所示，本實(shí)施例中散粒物料水分測(cè)定探頭的絕緣基材29為園筒形，內(nèi)、外電極極片30、32同設(shè)置于基材的內(nèi)表面，內(nèi)電極極片30被包圍于環(huán)形外電極32所構(gòu)成的封閉曲線內(nèi)，內(nèi)、外電極的引出線分別為31和33。
權(quán)利要求
1.一種將兩個(gè)走向沿基材同一表面設(shè)置的電極作為探測(cè)電極的散粒物料水分含量快速測(cè)定探頭，每一電極至少包含一個(gè)極片，其特征是兩電極分為內(nèi)電極和外電極，至少有一個(gè)內(nèi)電極極片被限位于外電極極片在基材表面所劃定的范圍內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的測(cè)定探頭，其特征是所說的被限位的內(nèi)電極極片為被夾設(shè)于外電極極片之間的內(nèi)電極極片，在電極的走向上，位于被限位的內(nèi)電極極片兩側(cè)的外電極極片的最遠(yuǎn)端超過被限位的內(nèi)電極極片的最遠(yuǎn)端。
3.如權(quán)利要求1所述的測(cè)定探頭，其特征是所說的被限位的內(nèi)電極極片為被外電極極片在基材表面構(gòu)成的封閉曲線所包圍的內(nèi)電極極片。
4.如權(quán)利要求1、2、3之一所述的測(cè)定探頭，其特征是所說的被限位的內(nèi)電極極片為探頭上設(shè)置的全部內(nèi)電極極片。
5.如權(quán)利要求1、2、3之一所述的測(cè)定探頭，其特征是同一電極的各極片之間通過導(dǎo)體將同走向的方向端相連接。
6.如權(quán)利要求4所述的測(cè)定探頭，其特征是同一電極的各極片之間通過導(dǎo)體將同走向的方向端相連接。
全文摘要
一種信號(hào)散失小、抗干擾能力強(qiáng)的散粒物料水分快速測(cè)定探頭，探頭的兩電極分為內(nèi)電極和外電極，內(nèi)電極極片被限位于外電極極片在基材表面所劃定的范圍內(nèi)，可有效地防止兩極間電信號(hào)沿基材表面發(fā)散，并可防止外界電信號(hào)沿基材表面進(jìn)入兩極之間。
文檔編號(hào)G01N27/07GK1071256SQ9110830
公開日1993年4月21日 申請(qǐng)日期1991年10月3日 優(yōu)先權(quán)日1991年10月3日
發(fā)明者石林 申請(qǐng)人:商業(yè)部四川糧食儲(chǔ)藏科學(xué)研究所