電容式水膜厚度測量傳感器的設計與實現(xiàn).pdf

1、水膜厚度是研究與分析降膜蒸發(fā)裝置換熱能力以及表征水膜表面波動狀態(tài)的重要性能指標。隨著降膜蒸發(fā)換熱理論的深入研究，水膜厚度通常達到微米級。因此對于水膜厚度的檢測方法要具有高精度并且要滿足檢測裝置的動態(tài)響應頻率高的要求。所以迫切需要研制一種能夠?qū)崿F(xiàn)水膜厚度高精度檢測的傳感器來解決此工程問題。
　　本課題通過對現(xiàn)有水膜膜厚不同測量方法的比較，基于靜電場理論建立了電容式水膜厚度測量傳感器的工作數(shù)學模型。研究并設計出了用于水膜膜厚測量的涂敷

2、介質(zhì)隔離層復合結(jié)構(gòu)電容式傳感器，添加了一層聚四氟乙烯涂層介質(zhì)將水膜與傳感器探頭隔離，防止水霧濺射對傳感器測量精度的影響。傳感器將水膜厚度的變化轉(zhuǎn)換為電容信號輸出;設計了傳感器輸出電容信號非電量轉(zhuǎn)換電路，將電容信號轉(zhuǎn)換成易于采集和顯示的電壓信號，設計的硬件電路實現(xiàn)了PF級電容信號的高精度檢測。本課題通過LabVIEW軟件開發(fā)了上位機水膜膜厚測量顯示平臺，通過A/D采集卡對非電量轉(zhuǎn)換電路輸出的電壓信號進行高速采集上傳至上位機，經(jīng)過軟件數(shù)據(jù)處