[实用新型]电容阵列式液位传感器探头及使用这种探头的液位传感器

说明书

技术方案

本实用新型涉及一种液位传感器探头及使用这种探头的液位传感器。

背景技术

现有的电容式液位传感器的测量装置是通过被测物体介电常数的不同，将液位高度变化转换成电容来进行液位测量，这就需要测量精确的电容容值才能实现，但是由于电容式液位计采用浸入式测量法，液体流挂等原因导致电容容值的误差较大，外界干扰对电容容值影响也很明显；同时，微电容检测网络和数字处理电路受外界条件的影响也导致电容容值的误差较大，上述原因导致现有的电容式液位传感器的测量装置的测量精度低。

实用新型内容

本实用新型是为了解决现有的电容式液位传感器的测量装置的测量精度低的问题，从而提出了一种电容阵列式液位传感器探头及使用这种探头的液位传感器。

电容阵列式液位传感器探头，它包括两块绝缘板，它还包括第一极板和第二极板，所述第一极板和第二极板分别固定在两块绝缘板上；第一极板由N个相同的一号电极块组成，且相邻两个一号电极块之间的间距相等；第二极板由M个相同的二号电极块组成；所述第二极板是第一极板的公共极板，所述第一极板中的一号电极块与第二极板中的二号电极块对应组成电容；N为整数，M＝1、2......N中的任意一个值，且N为M的整数倍。

基于上述装置的液位传感器，它还包括变送器，所述变送器包括多路模拟开关、电容检测电路、单片机和V-I转换电路，所述单片机控制多路模拟开关逐一选择电容，电容检测电路检测每个电容的容值，并将检测结果送入单片机进行处理后通过V/I转换电路转换后输出。

本实用新型在使用时，将液位传感器的探头伸入液体中，由于液体的介电常数和空气的介电常数的差别，导致每个小电容在液面下的容值发生改变，通过检测小电容容值发生改变的位置，从而判断液位高度。本实用新型无需测量具体的电容容值，避免了电容容值受外界影响发生变化而导致测量精度低和零点漂移过大的问题；本发明的测量精度高，不仅能精确的测量液体的液位，还能有效的分辨不同介质的多层液体的分界面，测量每种液体的液位。

附图说明

图1是是本实用新型具体实施方式一的结构示意图；图2是本实用新型具体实施方式二的结构示意图；图3是本实用新型具体实施方式三的结构示意图；图4本实用新型具体实施方式四的结构示意图；图5是本实用新型具体实施方式五的变送器的信号流程示意图；图7是本实用新型具体实施方式五液位传感器的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一、电容阵列式液位传感器探头，它包括两块绝缘板4，它还包括第一极板1和第二极板2，所述第一极板1和第二极板2分别固定在两块绝缘板4上；第一极板1由N个相同的一号电极块1-1组成，且相邻两个一号电极块1-1之间的间距相等；第二极板2由M个相同的二号电极块2-1组成；所述第二极板2是第一极板1的公共极板，所述第一极板1中的一号电极块1-1与第二极板2中的二号电极块2-1对应组成电容；N为整数，M＝1、2......N中的任意一个值，且N为M的整数倍。

本实施方式中，一号电极块1-1的数量为二号电极块2-1数量的整数倍，例如3倍，其中每四个一号电极块1-1与一个二号电极块相对设置，其结构如图1所示。

具体实施方式二、结合图2说明本具体实施方式，本具体实施方式与具体实施方式一所述的一种电容阵列式液位传感器探头的区别在于，M＝1，所述第一极板1中的N个一号电极块1-1与第二极板2中的一个二号电极块2-1对应组成N个电容。

具体实施方式三、结合图3说明本具体实施方式，本具体实施方式与具体实施方式一所述的一种电容阵列式液位传感器探头的区别在于，M＝N，且相邻两个二号电极块2-1之间的间距相等；每个二号电极块2-1均与一个一号电极块1-1相对设置，且第一极板1中的N个一号电极块1-1与第二极板2中的M个二号电极块2-1对应组成N个电容。

具体实施方式四、结合图4说明本具体实施方式，本具体实施方式与具体实施方式一所述的一种电容阵列式液位传感器探头的区别在于，M＝N，且相邻两个二号电极块2-1之间的间距相等；第二极板2上的二号电极块2-1与第一极板1上的一号电极块1-1交错设置，且第一极板1中的N个一号电极块1-1与第二极板2中的M个二号电极块2-1对应组成N个电容。

第一极板1和第二极板2中第二极板2相对于第一极板1沿排列方向平移L个距离，L的范围在0至一个极板长度与一个间距长度和之间。

具体实施方式三和具体实施方式四中的第一极板1上的相邻两个一号电极块1-1之间的间距与第二极板2上的相邻两个二号电极块2-1之间的间距相等。