专利名称：绝缘流体中用于微粒的电荷传感器的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及电荷检测，尤其涉及绝缘液体中用于微粒的新的电荷传感器。
背景技术：
绝缘液体越来越多地被应用到每个经济体系。这些液体全都具有受到这些流体污染限制的效用。当微粒污染这些流体时，减小了这些流体的实用性和价值。由于这些微粒摩擦生电的特性，当它们相对和它们接触的另一体位于运动状态时，其上的电荷增加。这些电荷趋向保持相同带电粒子处于悬浮状态。
通常，值得去检测这种微粒上的电荷。
因此，本发明的主要目的是提供一种关于用于测量绝缘流体中微粒上的电荷和/或用于在这种微颗上的电荷排布以使其随后聚集的使用系统和方法。
本发明的另一个目的是提供这样一种系统和方法，当该设备用做充电元件时，该系统和方法中用于电极的电压是自动调节而不需要手动电压调节。
本发明另外的目的是提供这样一种容易且经济地实现的系统和方法。
本发明的其他目的以及它的详细特征、元件和优点将在下面的描述和相应附图中说明或者通过下面的描述和相应附图将更加清楚。
发明内容
通过提供一种系统使本发明获得上面的目的，其中，该系统包括一电荷传感器或者一个具有用于绝缘流体在其中流动的相同的第一和第二流体流动通道；上述第一和第二流体流动通道分别包括第一和第二电极；分别连接上述第一和第二电极的上述第一和第二电源，上述第一和第二电源具有相同值并且具有与接地相比相反的极性；和连接上述第一和第二电源的电流比较电路，其用于输出表现出在上述微粒物质上的电荷的信号。同时提供使用上述系统的方法。
附图的简要说明通过参照相应的附图将容易理解本发明和它的各种方面，其仅仅提供对发明目的的说明而不倾向于限定本发明的范围，其中
图1是依照本发明一个实施例所构造的电荷传感器或者装料室的部分横截面和部分示意性的侧面正视图。
图2是依照本发明另外的实施例所构造的电荷传感器或者装料室的部分横截面和部分示意性的侧面正视图。
图3是依照本发明另一个实施例所构造的电荷传感器或者装料室的部分横截面和部分示意性的侧面正视图。
图4是被用于系统中的本发明的略图。
用于实现本发明的最佳方式现在将标记用于附图，提供标记的目的仅仅用作参照，并不倾向于限定本发明的范围，虽然元件可以在其他图上也能看到，但是在附图上自始至终各种数字中一致的数字表示类似的或者相同的元件，并且当使用时，图上附加说明的附图标记直接将读者引到图上，图中描述的元件将更清楚。
图1解释了依照本发明一个实施例构造的电荷传感器或者装料室，并且通常用附图标记10表示。流体包含的微粒用20表示，以分开的方式产生流动来流过绝缘材料22的密封，在该密封的两个通道之间等分该流量。尽管密封22的其他形状可以使用，但是密封22优选的在该流动流体方向上延长并且为圆柱形。位于通道中的是第一和第二金属电极30和32，每个电极分别具有从电源40和44应用到其上的相对高的电压。流体中电极30和32和微粒20相接触，尽管可以使用电极30和32的其他形状，但是电极优选延长的并为圆柱形。优选的是，电极30和32具有与封闭22形状适合的形状。电源40和44关于接地电势为反向极性，并且优选在10-15KV范围内。电流比较电路50连接在从电源40和44到电极30和32的导线之间，并在导线52上提供输出。
最初包含非静电电荷的微粒将与电极30和32之一形成接触，并将接收到该电极极性的电荷。当带电粒子20靠近电极30和32中的一个时，该微粒的状态取决于电极上带电电荷的电荷。依照库仑定律，同性电荷相斥，异性电荷相吸。在这种方式下，微粒20应该优先以电极30和32中的一个的极性充电，反向极性电极将吸引更高的电流，其通过电流比较电路50来测量，并在导线52上输出。导线52上的输出是该微粒的极性的一种指示，并且能够被用来控制聚集，或被来用表示高或低的粒子浓度。
图2解释依照本发明另外的实施例构造的电荷传感器或者装料室，其通常由附图标记100表示。电荷传感器和装料室100的元件具有和传感器10(图1)中相同元件一样的形状和功能，并给其与传感器10相同的附图标记。在这里，封闭22和电极30和32已经如图所示的被代替，并在下面描述。
在这里，电荷传感器或者装料室10的电极30和32已由绝缘紊流感应物体110和120所代替，现在两个通道的中心部分是金属电极120和122，电荷传感器或者装料室100的尾部130和132由绝缘材料形成。设置与尾部130和132相邻以及和电极120和122相邻的是流体抗绝缘元件140，其用来分开上述的尾部和电极。
图3解释了依照本发明另一个实施例构造的电荷传感器或者装料室，其通常由附图标记150表示。电荷传感器或者装料室150的元件具有和传感器或者装料室100(图2)中相同元件一样的形状和功能，并给出了与电荷传感器或者装料室100一样的附图标记。
在这里，电荷传感器或者装料室100的紊流感应物体110和112已被紊流感应肋代替，该紊流感应肋在环绕电极120和122的内周界定义为160。
当用做电荷传感器时，上面描述的电荷检测的方法将改变微粒物质上电荷的状态，使得电荷状态(极性)和整个电荷将被该检测方法改变。而且，该方法将在所有范围内由在该方法中所测微粒于脱离该设备之后倾向于自动混合电子聚集的实情来改变微粒的计数。对于某些应用，这种方法是有利的，而对于其他应用则会是不利的。有利的实例是在当期望聚集来移动微粒物质的时候。不利的实例是在当一个人简单地需要一种不改变尺寸分布的测量技术的时候。在基于乳剂的食品中，味觉通常不但取决于大小(化学品的)的分布，而且取决于电子胶态悬浮体的分布。
上面描述的电荷传感器可以用于美国专利No.5788827中的电荷检测元件24和/或92中，该专利由Gerald L.Munson发明，1998年8月4日出版公开，题目为《用于移动来自绝缘液体的微粒物质(MEANS AND METHOD FORREMOVING PARTICULATE MATTER FROM NONCONDUCTIVELIQUIDS)》，并且该专利已经转让给本发明的受让人，其中电流比较电路50的外壳输出52(本发明中的图1-3)是上述专利中的控制电路130的输入。
上面描述的装料室同样能够用做上述专利的装料室42，而在这种情况下，无论是与上述专利一样还是与上面的描述一样，电流比较电路的输出52(本发明中图1-3)是上述专利中的控制电路元件130的输入，并且不需要入口电荷传感器和出口电荷传感器。
图4解释如何将电荷检测和/或装料室10、100或者150整合到上述专利的系统中，要记住如果用上面描述的装料室10、100或者150替换上述专利中的装料室42，就不需要入口电荷传感器和出口电荷传感器。要注意到，不考虑附图标记，图4基本与上述专利中的图1相同。上述专利应该参考最初的附图标记。
下面的表格呈现了本发明在实践中会遇到的各种参数的解释。
在上述本发明的实施例中，可以认识到，没有必要将在此的单个元件和/或特征限定到特定的实施例，但是可用的地方是它们可以互换，并且可以用于任一选定的实施例，尽管这些实施例没有被明确的示出。
空间定向的术语“上面”、“下面”、“上部”、“下部”、“内部”、“外部”、“向里”、“向外”、“垂直”、“平行”等，当在这里使用时，涉及附图中所示的各自元件的位置，并没有必要限定本发明到这些位置。
由此可以知道，由于在上面的结构中不脱离本发明的范围可以制造某种电荷，因此能够在那些阐明的目的中有效地获得上面陈述的目的，或者使前面所述的目的显而易见，其意图是，将包含在上面描述中或者在相应附图中示出的所有内容解释为仅仅是说明性的而不是限定的意义。
同样可以理解，下面的权利要求覆盖了在这里描述的本发明的所有一般和特殊的特性，并且本发明范围中所有的声明，根据语言所述，会落入在其间的范围中。
权利要求
1.一种系统，包括(a)电荷传感器或者装料室，其具有用于绝缘流体在其间流动的相同的第一和第二流体流动通道；(b)上述第一和第二流体流动通道分别包括第一和第二电极；(c)第一和第二电源，其分别连接到上述第一和第二电极，上述第一和第二电源具有相似值并具有与接地相比相反的极性；(d)连接到上述第一和第二电源的电流比较电路，其输出表示出在上述微粒物质上的电荷的信号。
2.如权利要求1中所定义的系统，其中上述第一和第二电极分别设置在上述第一和第二流体流动通道中。
3.如权利要求1中所定义的系统，其中上述第一和第二电极分别包括上述第一和第二流体流动通道的多个部分。
4.如权利要求3中所定义的系统，还包括第一和第二紊流感应物体，其分别设置在上述第一和第二流体流动通道中。
5.如权利要求4中所定义的系统，其中上述第一和第二紊流感应物体包括围绕上述第一和第二流体流动通道的内周界形成的肋。
6.如权利要求1中所定义的系统，其中上述第一和第二电源提供具有范围在大约10KV到大约15KV的正电压和负电压的电力。
7.如权利要求1中所定义的系统，其中上述信号是用于控制电路的输入。
8.一种方法，包括提供具有用于绝缘流体在其间流动的相同的第一和第二流体流动通道的电荷传感器或者装料室；上述第一和第二流体流动通道分别包括第一和第二电极；第一和第二电源分别连接到上述第一和第二电极，上述第一和第二电源具有相似值并具有与接地相比相反的极性；上述方法包括把电流比较电路连接到上述第一和第二电源，并输出表示出在上述微粒物质上的电荷的信号。
9.如权利要求8中所定义的方法，还包括提供分别设置在上述第一和第二流体流动通道中的第一和第二电极。
10.如权利要求8中所定义的方法，还包括提供分别作为上述第一和第二流体流动通道的部分的上述第一和第二电极。
11.如权利要求10中所定义的方法，还包括提供分别设置在上述第一和第二流体流动通道中的第一和第二紊流感应物体。
12.如权利要求11中所定义的方法，还包括提供作为围绕上述第一和第二流体流动通道的内周界形成的肋的上述第一和第二紊流感应物体。
13.如权利要求8中所定义的方法，还包括提供第一和第二电源，该电源提供具有大约10KV到大约15KV范围的正电压和负电压的电力。
14.如权利要求8中所定义的方法，还包括使用上述信号作为控制电路的输入。
全文摘要
在优选实施例中，一个系统包括具有用于绝缘流体在其间流动的相同的第一和第二流体流动通道的电荷传感器或者装料室；该第一和第二流体流动通道分别包括第一和第二电极；第一和第二电源分别连接到该第一和第二电极，该第一和第二电源具有相似值并具有与接地相比相反的极性；电流比较电路连接到该第一和第二电源，以输出用于表现出在该微粒物质上的电荷的信号。同时提供使用该系统的方法。
文档编号G01N27/00GK1797013SQ200410103369
公开日2006年7月5日 申请日期2004年12月24日 优先权日2004年12月24日
发明者G·L·姆森, R·P·姆塞尔曼 申请人:伊索普射流技术股份有限公司
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