Емкостный измерительный преобразователь, система и способ изготовления емкостного измерительного преобразователя - RU2016111970A

1. Емкостный измерительный преобразователь для измерения электрического поля, включающий защитный цилиндрический корпус, расположенный в продольном направлении вдоль своей оси и снабженный первым открытым концом, датчик электрического поля, установленный внутри защитного цилиндрического корпуса, питающий электрод, слой диэлектрического изоляционного материала, установленный внутри и вокруг защитного цилиндрического корпуса, при этом защитный цилиндрический корпус (2, 12) выполнен из оболочки (7, 22), снабженной группой первых сквозных отверстий (8, 23), причем площадь каждого из первых сквозных отверстий (8, 23) выбрана из диапазона значений от минимального значения 0,1 мм² до максимального значения 3,0 мм².

2. Преобразователь по п. 1, в котором группа первых сквозных отверстий (8, 23) содержит отверстия вытянутой формы, при этом каждое из указанных сквозных отверстий выполнено продолговатой формы с длинным размером (D1, D3) и коротким размером (D2, D4), причем длинный размер (D1, D3) каждого сквозного отверстия (8, 23) расположен параллельно оси (Х1, Х2, Х3) защитного цилиндрического корпуса (2, 12).

3. Преобразователь по п. 1, в котором датчик электрического поля (4, 16) снабжен группой вторых сквозных отверстий (9, 24).

4. Преобразователь по п. 2, в котором датчик электрического поля (4, 16) снабжен группой вторых сквозных отверстий (9, 24).

5. Преобразователь по п. 1, в котором питающий электрод (5) установлен снаружи относительно защитного цилиндрического корпуса (2) и в осевом (Х1) направлении с зазором относительно первого открытого конца

(3) защитного цилиндрического корпуса (2).

6. Преобразователь по п. 1, в котором защитный цилиндрический корпус (2) содержит второй закрытый конец (14), противоположно расположенный по отношению к первому открытому концу (3), при этом питающий электрод (17) содержит стержень (19) и свободный конец (27), причем стержень (19) расположен в осевом (Х2) направлении внутри защитного цилиндрического корпуса (2) по направлению ко второму закрытому концу (14) защитного цилиндрического корпуса (2), причем свободный конец (27) расположен внутри защитного цилиндрического корпуса (2) и в осевом направлении с зазором относительно датчика (4) электрического поля.

7. Преобразователь по п. 2, в котором защитный цилиндрический корпус (2) содержит второй закрытый конец (14), противоположно расположенный по отношению к первому открытому концу (3), при этом питающий электрод (17) содержит стержень (19) и свободный конец (27), причем стержень (19) расположен в осевом (Х2) направлении внутри защитного цилиндрического корпуса (2) по направлению ко второму закрытому концу (14) защитного цилиндрического корпуса (2), причем свободный конец (27) расположен внутри защитного цилиндрического корпуса (2) и в осевом направлении с зазором относительно датчика (4) электрического поля.

8. Преобразователь по п. 3, в котором защитный цилиндрический корпус (2) содержит второй закрытый конец (14), противоположно расположенный по отношению к первому открытому концу (3), при этом питающий электрод (17) содержит стержень (19) и свободный конец (27),

причем стержень (19) расположен в осевом (Х2) направлении внутри защитного цилиндрического корпуса (2) по направлению ко второму закрытому концу (14) защитного цилиндрического корпуса (2), причем свободный конец (27) расположен внутри защитного цилиндрического корпуса (2) и в осевом направлении с зазором относительно датчика (4) электрического поля.

9. Преобразователь по п. 4, в котором защитный цилиндрический корпус (2) содержит второй закрытый конец (14), противоположно расположенный по отношению к первому открытому концу (3), при этом питающий электрод (17) содержит стержень (19) и свободный конец (27), причем стержень (19) расположен в осевом (Х2) направлении внутри защитного цилиндрического корпуса (2) по направлению ко второму закрытому концу (14) защитного цилиндрического корпуса (2), причем свободный конец (27) расположен внутри защитного цилиндрического корпуса (2) и в осевом направлении с зазором относительно датчика (4) электрического поля.

10. Преобразователь по п. 1, в котором защитный цилиндрический корпус (2) содержит второй закрытый конец (14), противоположно расположенный по отношению к первому открытому концу (3), при этом питающий электрод (17) содержит головку (26), стержень (19) и свободный конец (27), причем головка (26) расположена вблизи первого открытого конца (3) защитного цилиндрического корпуса (2) и снаружи относительно защитного цилиндрического корпуса (2), при этом стержень (19) расположен в осевом (Х2) направлении внутри защитного цилиндрического корпуса (2) по направлению ко второму закрытому концу (14) защитного цилиндрического

корпуса (2), причем свободный конец (27) расположен внутри защитного цилиндрического корпуса (2) и в осевом направлении с зазором относительно датчика (4) электрического поля.

11. Преобразователь по п. 6, в котором датчик (4) электрического поля выполнен в форме чаши и/или сферического купола с открытой частью, причем открытая часть расположена по направлению к питающему электроду (17).

12. Преобразователь по п. 7, в котором датчик (4) электрического поля выполнен в форме чаши и/или сферического купола с открытой частью, причем открытая часть расположена по направлению к питающему электроду (17).

13. Преобразователь по п. 8, в котором датчик (4) электрического поля выполнен в форме чаши и/или сферического купола с открытой частью, причем открытая часть расположена по направлению к питающему электроду (17).

14. Преобразователь по п. 9, в котором датчик (4) электрического поля выполнен в форме чаши и/или сферического купола с открытой частью, причем открытая часть расположена по направлению к питающему электроду (17).

15. Преобразователь по п. 10, в котором датчик (4) электрического поля выполнен в форме чаши и/или сферического купола с открытой частью, причем открытая часть расположена по направлению к питающему электроду (17).

16. Преобразователь по п. 1, в котором защитный цилиндрический корпус (12) содержит второй открытый конец (15), противоположно расположенный по отношению к первому открытому концу (13), при этом питающий электрод (18) содержит стержень (20), расположенный в осевом (Х3) направлении внутри и вдоль защитного цилиндрического корпуса (12), причем датчик (16) электрического поля расположен в радиальном направлении с зазором относительно стержня (20).

17. Преобразователь по п. 2, в котором защитный цилиндрический корпус (12) содержит второй открытый конец (15), противоположно расположенный по отношению к первому открытому концу (13), при этом питающий электрод (18) содержит стержень (20), расположенный в осевом (Х3) направлении внутри и вдоль защитного цилиндрического корпуса (12), причем датчик (16) электрического поля расположен в радиальном направлении с зазором относительно стержня (20).

18. Преобразователь по п. 3, в котором защитный цилиндрический корпус (12) содержит второй открытый конец (15), противоположно расположенный по отношению к первому открытому концу (13), при этом питающий электрод (18) содержит стержень (20), расположенный в осевом (Х3) направлении внутри и вдоль защитного цилиндрического корпуса (12), причем датчик (16) электрического поля расположен в радиальном направлении с зазором относительно стержня (20).

19. Преобразователь по п. 4, в котором защитный цилиндрический корпус (12) содержит второй открытый конец (15), противоположно расположенный по отношению к первому открытому концу (13), при этом питающий электрод (18) содержит стержень (20), расположенный в осевом (Х3) направлении внутри и вдоль защитного цилиндрического корпуса (12), причем датчик (16) электрического поля расположен в радиальном направлении с зазором относительно стержня (20).

20. Преобразователь по п. 1, в котором защитный цилиндрический корпус (12) содержит второй открытый конец (15), противоположно расположенный по отношению к первому открытому концу (13), при этом питающий электрод (18) содержит первую головку (31), стержень (20) и вторую головку (32), причем первая головка (31) расположена вблизи первого открытого конца (13) защитного цилиндрического корпуса (12) и снаружи относительно защитного цилиндрического корпуса (12), при этом вторая головка (32) расположена вблизи второго открытого конца (15) защитного цилиндрического корпуса (12) и снаружи относительно защитного цилиндрического корпуса (12), причем стержень (20) расположен в осевом (Х3) направлении внутри и вдоль защитного цилиндрического корпуса (12), при этом датчик (16) электрического поля расположен в радиальном направлении с зазором относительно стержня (20).

21. Преобразователь по п. 2, в котором защитный цилиндрический корпус (12) содержит второй открытый конец (15), противоположно расположенный по отношению к первому открытому концу (13), при этом питающий электрод (18) содержит первую головку (31), стержень (20) и вторую головку (32), причем первая головка (31) расположена вблизи первого открытого конца (13) защитного цилиндрического корпуса (12) и снаружи относительно защитного цилиндрического корпуса (12), при этом вторая головка (32) расположена вблизи второго открытого конца (15) защитного цилиндрического корпуса (12) и снаружи относительно защитного цилиндрического корпуса (12), причем стержень (20) расположен в осевом (Х3) направлении внутри и вдоль защитного цилиндрического корпуса (12), при этом датчик (16) электрического поля расположен в радиальном направлении с зазором относительно стержня (20).

22. Преобразователь по п. 3, в котором защитный цилиндрический корпус (12) содержит второй открытый конец (15), противоположно расположенный по отношению к первому открытому концу (13), при этом питающий электрод (18) содержит первую головку (31), стержень (20) и вторую головку (32), причем первая головка (31) расположена вблизи первого открытого конца (13) защитного цилиндрического корпуса (12) и снаружи относительно защитного цилиндрического корпуса (12), при этом вторая головка (32) расположена вблизи второго открытого конца (15) защитного цилиндрического корпуса (12) и снаружи относительно защитного цилиндрического корпуса (12), причем стержень (20) расположен в осевом (Х3) направлении внутри и вдоль защитного цилиндрического корпуса (12), при этом датчик (16) электрического поля расположен в радиальном направлении с зазором относительно стержня (20).

23. Преобразователь по п. 4, в котором защитный цилиндрический корпус (12) содержит второй открытый конец (15), противоположно расположенный по отношению к первому открытому концу (13), при этом питающий электрод (18) содержит первую головку (31), стержень (20) и вторую головку (32), причем первая головка (31) расположена вблизи первого открытого конца (13) защитного цилиндрического корпуса (12) и снаружи относительно защитного цилиндрического корпуса (12), при этом вторая головка (32) расположена вблизи второго открытого конца (15) защитного цилиндрического корпуса (12) и снаружи относительно защитного цилиндрического корпуса (12), причем стержень (20) расположен в осевом(Х3) направлении внутри и вдоль защитного цилиндрического корпуса (12), при этом датчик (16) электрического поля расположен в радиальном направлении с зазором относительно стержня (20).

24. Преобразователь по любому из пп. 1-23, в котором защитный цилиндрический корпус (2, 12) выполнен из листового метала, снабженного первыми сквозными отверстиями (8, 23) и согнутого в форме цилиндра с двумя аксиальными кромками (34, 35), при этом защитный цилиндрический корпус (2, 12) содержит первый сварной шов (33), расположенный в осевом направлении и выполненный с возможностью соединения двух аксиальные кромок (34, 35).

25. Преобразователь по любому из пп. 1-23, в котором защитный цилиндрический корпус (2, 12) выполнен из сетки или решетки или ситоткани с проволочными элементами, при этом проволочные элементы выполнены с пересечением друг друга, образуют группу первых сквозных отверстий (8, 23) и выполнены из проводящего материала.

26. Преобразователь по п. 25, в котором сетка или решетка или ситоткань содержит первую группу проволочных элементов и вторую группу проволочных элементов, выполненные с пересечением друг друга, причем первая группа проволочных элементов и вторая группа проволочных элементов образуют сетку или решетку или ситоткань со сквозными отверстиями (8, 23), точки пересечения или контакта между собой, проволочные сегменты, ограниченные точками пересечения или контакта, при этом в точках пересечения или контакта соответствующие первые проволочные элементы и соответствующие вторые проволочные элементы выполнены с возможностью взаимного перемещения.

27. Система для изготовления емкостного измерительного преобразователя для измерения электрического поля, включающая защитный цилиндрический корпус (2, 12), расположенный в продольном направлении вдоль своей оси (Х2, Х3) и снабженный первым открытым концом (3, 13) и вторым концом (14, 15), датчик электрического поля (4, 16), установленный внутри защитного цилиндрического корпуса (2, 12), питающий электрод (5), установленный снаружи относительно защитного цилиндрического корпуса и вблизи первого открытого конца (3, 13), или питающий электрод (17, 18), снабженный стержнем (19, 20), установленным соосно внутри защитного цилиндрического корпуса (2, 12), слой диэлектрического изоляционного материала (6, 21), установленный внутри защитного цилиндрического корпуса (2, 12), литейную форму, снабженную по меньшей мере одним литниковым каналом (62, 63, 64, 65), при этом защитный цилиндрический корпус (2, 12) выполнен из оболочки (7, 22), содержащей наружную сторону и снабженной группой первых сквозных отверстий (8, 23), выполненных продолговатой формы, причем каждое из первых сквозных отверстий (8, 23) выполнено с длинным размером (D1, D3) и коротким размером (D2, D4), при этом длинный размер (D1, D3) каждого сквозного отверстия (8, 23) расположен параллельно оси (Х2, Х3) защитного цилиндрического корпуса (2, 12), причем слой диэлектрического изоляционного материала (6, 21) выполнен из компаунда, характеризующегося возможностью нахождения в первом жидком или пастообразном состоянии и втором твердом состоянии, в указанных литниковых каналах (62, 63, 64, 65) литейной формы с заливкой компаунда в его первом жидком или пастообразном состоянии по направлению к наружной стороне оболочки (7, 22) защитного цилиндрического корпуса (2, 12) и с прилеганием компаунда вплотную к наружной стороне оболочки (7, 22).

28. Способ изготовления емкостного измерительного преобразователя для измерения электрического поля, содержащего защитный цилиндрический корпус (2, 12), расположенный в продольном направлении вдоль своей оси (Х2, Х3) и снабженный первым открытым концом (3, 13) и вторым концом (14, 15), датчик электрического поля (4, 16), установленный внутри защитного цилиндрического корпуса (2, 12), питающий электрод (5), установленный снаружи относительно защитного цилиндрического корпуса и вблизи первого открытого конца (3, 13), или питающий электрод (17, 18), снабженный стержнем (19, 20), установленным соосно внутри защитного цилиндрического корпуса (2, 12), слой диэлектрического изоляционного материала (6, 21), установленный внутри защитного цилиндрического корпуса (2, 12), выполненного из оболочки (7, 22), снабженной группой первых сквозных отверстий (8, 23), выполненных продолговатой формы с коротким размером (D2, D4) и длинным размером (D1, D3), расположенным параллельно оси (Х1, Х2, Х3) защитного цилиндрического корпуса (2, 12), включающий расположение слоя диэлектрического изоляционного материала (7, 22) внутри защитного цилиндрического корпуса (2, 12) и получение слоя диэлектрического изоляционного материала (7, 22) из компаунда, характеризующегося возможностью нахождения в первом жидком или пастообразном состоянии и втором твердом состоянии, при этом дополнительно осуществляют протекание или прохождение компаунда в своем первом жидком или пастообразном состоянии через группу первых сквозных отверстий (8, 23) внутрь защитного цилиндрического корпуса (2, 12) с получением внутри защитного цилиндрического корпуса (2, 12) слоя диэлектрического изоляционного материала (6, 21).