专利名称：量测悬浮固体浓度的感测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种时域反射法的感测装置，特别是指量测液体与固体混合物混 合比例的导波器装置的创新型态设计。
背景技术：
传统上在测量液体中固体混合物的混合比例时，有直接取样量测法、现有可自动 化量测法与新发展的时域反射法(Time Domain Reflectometry, TDR)等方法，并依据该等 方法，均有相关装置，其中直接取样量测法是以人工或帮浦取样进行试体重量或烘干试验 的方法，最为直接，但时间与人力成本耗费高，且试体可能因为被扰动而失去现地代表性； 此外，取样量测的方法，在洪水期间施测困难，无法立刻取得试验结果，也无法有效反应现 地状况。然而，现有可自动化的量测方法是利用与悬浮固体浓度有高度相关性的可自动化 观测参数进行量测，主要有光学、音波、雷射等三大类，但这些仪器量测值易受悬浮固体粒 径的影响或其量测范围太小，无法满足粒径随时间而变化且浓度变化范围大的环境，例如 中国台湾的河川与水库的环境。此外，洪水期间为河川悬浮固体浓度观测的主要时机，但洪 水时的高流速与夹带的石块与杂物，容易损坏精密仪器，现有仪器主要的感测组件置于水 面下，不具可维护性，因此该仪器感测组件的测量精度以及耐用性等各方面功能，均为尚待 相关业界再加以努力思索改善的技术课题。所以，针对上述现有结构所存在的问题，如何开发一种更具理想实用性的创新结 构，为使用者所企盼，也是相关业者须努力研发突破的目标及方向。
实用新型内容为克服上述缺陷，本实用新型目的在于提供一种具有实用性的量测悬浮固体浓度 的感测装置。为达到上述目的，本实用新型量测悬浮固体浓度的感测装置，通过时域反射法量 测在一含悬浮固体的混和物中的一电磁波来回走时与一温度，计算出该混和物的悬浮固体 浓度；所述感测装置至少包含一电磁波来回悬浮固体浓度导波器、一温度传感器、一连接该 电磁波来回悬浮固体浓度导波器的时域反射仪、连结该电磁波来回悬浮固体浓度导波器与 时域反射仪的同轴缆线以及一数据撷取器；该电磁波来回悬浮固体浓度导波器侦测该混和 物的该电磁波来回走时；该温度传感器，侦测该混和物的一温度数值提供一温度补偿；该 时域反射仪则发射一电磁脉波并接收该电磁波来回悬浮固体浓度导波器的一反射讯号，计 算出该混和物的电磁波来回走时；所述数据撷取器则与该时域反射仪及该温度传感器连 接，该数据撷取器撷取该温度传感器侦测的该温度数值及该反射讯号的一波形数值，计算 出该混和物的悬浮固体浓度，该电磁波来回悬浮固体浓度导波器包含一筒体，为一长筒中 空状型态，至少包括有一外壁、一容纳空间以及一开口侧；至少一透孔部，开设于该筒体的 外壁呈穿透型态；一组接座，套组于该筒体的开口侧，该组接座具有一同轴缆线穿伸的插设部，该同轴缆线的内导体凸伸于该筒体的容纳空间内，该同轴缆线的外导体则连结于该筒 体的外壁，该同轴缆线的内导体与外导体呈间隔分开型态；一绝缘环，组设于该筒体开口侧 与组接座之间，隔绝该同轴缆线的内、外导体，且该绝缘环设置有同轴缆线的内导体穿伸的 穿伸孔。该透孔部为圆孔、长形孔任至少一种或其组合型态。该筒体与组接座通过一定位构件组合定位。该电磁波来回悬浮固体浓度导波器包含有一限位组件。本实用新型量测悬浮固体浓度的感测装置，通过采用该电磁波来回悬浮固体浓度 导波器包含筒体、组接座以及绝缘环的核心设计，使本实用新型对照现有技术而言，具有不 易损坏、易更换且成本低廉的实用进步性。
图1为本实用新型TDR悬浮固体浓度导波器的组合立体图。图2为本实用新型TDR悬浮固体浓度导波器的组合剖视图。图3为本实用新型感测装置的较佳实施例。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作进一步的详细说明。如图3所示，本实用新型量测悬浮固体浓度的感测装置的较佳实施例，其中所利 用到的一些关于电磁波、导波器或悬浮固体浓度等定义、详细制造或处理过程，均是利用现 有技术来完成，故在下述说明中，并不作完整描述。本实用新型是利用时域反射法(Time Domain Reflectometry，TDR)量测在一含悬 浮固体的混和物中的一电磁波来回走时(简称一 TDR走时)与一温度，所述感测装置包括 有电磁波来回悬浮固体浓度导波器10 (TDR悬浮固体浓度导波器10)、同轴缆线11、同轴 缆线多任务器12(C0axial multiplexer)、温度传感器13、温度传感器缆线14、时域反射仪 15 (Time domain reflectometer)、时域反射仪控制线16、数据撷取系统17及多任务器控制 线18 ；其中TDR悬浮固体浓度导波器10放置入含悬浮固体的混和物(例如水-砂混合物) 中，经由同轴缆线11依序连接至同轴缆线多任务器12及时域反射仪15，时域反射仪15发 射电磁脉波并接收TDR悬浮固体浓度导波器10的反射讯号，该反射讯号可进一步分析电磁 波于TDR悬浮固体浓度导波器10的来回走时，经由多任务器的切换，时域反射仪15可以连 接不同的TDR悬浮固体浓度导波器10。温度传感器13感应各TDR悬浮固体浓度导波器10 附近的温度，提供分析悬浮固体浓度所需的温度修正；如图1、图2所示，所述感测装置特征 在于该TDR悬浮固体浓度导波器10包含一筒体21，为一长筒中空状型态，至少包括有一外壁210、一容纳空间211以及一 开口侧212 ；至少一透孔部22，开设于该筒体21的外壁210呈穿透型态；一组接座23，套组于该筒体21的开口侧212，该组接座23具有能够供一同轴缆线 11穿伸的插设部231，构成该同轴缆线11的内导体110透过内导体延伸探针111，得以凸 伸于该筒体21的容纳空间211内，该同轴缆线11的外导体112则连结于该筒体21的外壁210，使得该同轴缆线11的内导体110与外导体112呈间隔分开型态，其中该同轴缆线11 具有同轴缆线绝缘层113;一绝缘环24，组设于该筒体21开口侧212与组接座23之间，用以隔绝该同轴缆线 11的内、外导体110、112，且该绝缘环M设置有供同轴缆线11的内导体110穿伸的穿伸孔 241。其中，该透孔部22为圆孔、长形孔任至少一种或其组合型态，所述悬浮液则能够 通过透孔部22渗入筒体21的容纳空间211中，用以进行悬浮固体浓度的检测。其中，该筒体21与组接座23通过一定位构件25使其组合状态获得定位。其中，该TDR悬浮固体浓度导波器10包含有一限位组件沈，用以避免凸伸于该筒 体21容纳空间211的同轴缆线11呈脱出状态。综合上述结构组成设计，本实用新型感测装置的核心设计，主要在于该TDR悬浮 固体浓度导波器10包含有筒体21、组接座23以及绝缘环M的技术特点，所述组接座23能 够使该同轴缆线11的内导体110与外导体112呈间隔分开型态，并将该TDR悬浮固体浓度 导波器10浸入该含悬浮固体的混和物中，利用该温度传感器13量测该混和物的温度；且利 用该时域反射仪15量测该混和物的该反射波形；接着分析由反射波形得到一 TDR走时；及 利用一已建立的含温度修正的TDR走时-悬浮固体浓度率定关系，来分析该混和物的悬浮 固体浓度。本实用新型量测悬浮固体浓度的感测装置，其主要特点在于所述TDR悬浮固体浓 度导波器包含有筒体、组接座以及绝缘环的技术特点，所述TDR悬浮固体浓度导波器通过 该绝缘环构成该同轴缆线的内导体与外导体呈间隔分开型态，由于TDR悬浮固体浓度导波 器不含任何电子零件，不易损坏，若损坏仅需更换同轴缆线，具有不易损坏、易更换且成本 低廉的实用进步性。上述实施例仅用以具体说明本实用新型，文中虽通过特定的术语进行说明，但不 能以此限定本实用新型的专利范围；熟悉此项技术领域的人士可在了解本实用新型的精神 与原则后对其进行变更与修改达到等效目的，而此等变更与修改，皆应涵盖于权利要求范 围所界定的范畴中。
权利要求1.一种量测悬浮固体浓度的感测装置，其特征在于所述感测装置通过时域反射法量 测在一含悬浮固体的混和物中的一电磁波来回走时与一温度，计算出该混和物的悬浮固体 浓度；所述感测装置至少包含一电磁波来回悬浮固体浓度导波器、一温度传感器、一连接该 电磁波来回悬浮固体浓度导波器的时域反射仪、连结该电磁波来回悬浮固体浓度导波器与 时域反射仪的同轴缆线以及一数据撷取器；该电磁波来回悬浮固体浓度导波器侦测该混和 物的该电磁波来回走时；该温度传感器，侦测该混和物的一温度数值提供一温度补偿；该 时域反射仪则发射一电磁脉波并接收该电磁波来回悬浮固体浓度导波器的一反射讯号，计 算出该混和物的电磁波来回走时；所述数据撷取器则与该时域反射仪及该温度传感器连 接，该数据撷取器撷取该温度传感器侦测的该温度数值及该反射讯号的一波形数值，计算 出该混和物的悬浮固体浓度，该电磁波来回悬浮固体浓度导波器包含一筒体，为一长筒中空状型态，至少包括有一外壁、一容纳空间以及一开口侧；至少一透孔部，开设于该筒体的外壁呈穿透型态；一组接座，套组于该筒体的开口侧，该组接座具有一同轴缆线穿伸的插设部，该同轴缆 线的内导体凸伸于该筒体的容纳空间内，该同轴缆线的外导体则连结于该筒体的外壁，该 同轴缆线的内导体与外导体呈间隔分开型态；一绝缘环，组设于该筒体开口侧与组接座之间，隔绝该同轴缆线的内、外导体，且该绝 缘环设置有同轴缆线的内导体穿伸的穿伸孔。
2.根据权利要求1所述量测悬浮固体浓度的感测装置，其特征在于该透孔部为圆孔、 长形孔任至少一种或其组合型态。
3.根据权利要求1所述量测悬浮固体浓度的感测装置，其特征在于该筒体与组接座 通过一定位构件组合定位。
4.根据权利要求1所述量测悬浮固体浓度的感测装置，其特征在于该电磁波来回悬 浮固体浓度导波器包含有一限位组件。
专利摘要本实用新型公开了一种量测悬浮固体浓度的感测装置。包含一电磁波来回悬浮固体浓度导波器、一温度传感器、一连接电磁波来回悬浮固体浓度导波器的时域反射仪、连结电磁波来回悬浮固体浓度导波器与时域反射仪的同轴缆线及一数据撷取器；该电磁波来回悬浮固体浓度导波器包含一筒体，包括一外壁、一容纳空间及一开口侧；至少一透孔部，设于筒体外壁；一组接座，套组于筒体开口侧且设有插设部，同轴缆线的内导体凸伸于筒体的容纳空间内，同轴缆线的外导体连结于筒体的外壁，同轴缆线的内导体与外导体间隔分开；一绝缘环，设于筒体开口侧与组接座之间且设有穿伸孔。以此设计，使本实用新型具有不易损坏、易更换且成本低廉的实用进步性。
文档编号G01N15/06GK201837575SQ201020211239
公开日2011年5月18日 申请日期2010年6月1日 优先权日2010年6月1日
发明者陈弘宇 申请人:基能科技有限公司