[发明专利]一种电容式液位传感器

说明书

本发明公开了一种电容式液位传感器，包括同轴设置的圆管状外筒套和内筒套，外筒套和内筒套之间形成管状空腔，空腔中朝向空腔的顶端固设有两片弧形金属极板，两片金属极板呈中心对称分布，内筒套中设有适配的圆柱状浮块，浮块朝向内筒套顶端的一端面上设有圆柱状金属块，所述浮块驱动金属块在两片所述的金属极板之间升降；所述外筒套、内筒套、密封圈、挡板和浮块均绝缘。本发明的有益效果是通过金属块在两片金属极板之间的电场中升降从而改变金属极板之间的电容值，此外通过内筒套、外筒套和密封圈之间的配合将金属极板设置在封闭的绝缘的空腔中，减少极板的溶蚀和损坏，延长液位传感器和水质传感器的使用寿命。

技术领域

本发明涉及传感器领域，特别涉及一种电容式液位传感器。

背景技术

随着人们生活水平的提高，很多家庭都在家里摆设鱼缸进行养鱼，但鱼缸中的水位太低会影响鱼类的活动范围，水位太高鱼缸中的水就容易随鱼类游动而溅出而且鱼类也容易蹦出水面。此外，智能马桶在家庭中也占有率越来越高，智能马桶中也需要液位传感器对马桶中的液位进行检测。常见的液位测量方式包括浮球式检测、电容式测量、静压式测量等，其中电容式测量成本较低在市场上比较流行，其主要通过检测由于液面高度变化而导致的电容值变化来测量液位高度，但是电容式的液位传感器长期浸泡在液体中容易使其受到溶蚀和损坏，影响其测量准确性和使用寿命。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种不易损坏的电容式液位传感器。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种电容式液位传感器，其特征在于：包括同轴设置的圆管状外筒套和内筒套，所述外筒套套设在内筒套外，所述外筒套和内筒套之间形成管状空腔，所述空腔的顶端和底端设有将所述空腔进行密封的环形密封圈，所述空腔中朝向空腔的顶端固设有两片弧形金属极板，两片金属极板呈中心对称分布，所述内筒套中设有适配的圆柱状浮块，所述内筒套的顶端和底端设有将所述浮块限制在内筒套中的挡板，所述挡板开设有至少一个供水流入及流出的开口，所述浮块随内筒套内的水位变化在内筒套中升降；所述浮块朝向内筒套顶端的一端面上设有圆柱状金属块，所述浮块驱动金属块在两片所述的金属极板之间升降；所述外筒套、内筒套、密封圈、挡板和浮块均绝缘。

通过采用上述技术方案，相对设置的两片金属极板之间通电后形成电场，在圆管状的空腔中进行中心对称设置极板，可以使金属极板间形成的电场线分布对称，两极板的重合面积不产生浪费，从而节约极板材料；将液位传感器设置在水面与空气的交界处，水位低时浮块在金属块的重力作用下落入内筒套的底部，金属块也相应落入最低位置，金属块位于电场中的部分达到最小值，既电容达到最小；水位高时水通过挡板的开口进入内筒套中从而浮块受到浮力并同金属块一起升高，金属块进入到电场中的部分增多，既电容增大，当金属块顶到内筒套顶端的挡板时，电容达到最大。因此通过电容值的大小从而可以判断出水位的高低。此外通过内筒套、外筒套和密封圈之间的配合将金属极板设置在封闭的绝缘的空腔中，可以减少极板的溶蚀和损坏，延长液位传感器和水质传感器的使用寿命。

进一步设置为：所述开口在所述挡板上呈均匀分布的扇形。

通过采用上述技术方案，经过试验比较，扇形均匀分布的开口使水进入内筒套时更加平稳均匀，电容值与水位高度之间的线性度较好。

进一步设置为：所述密封圈和挡板一体设置。

通过采用上述技术方案，一体设置的密封圈和挡板便于传感器组装。

进一步设置为：所述金属极板的高度与所述金属块的高度相同，所述浮块的底部位于内筒套的底部时所述金属块的顶部正好位于所述金属极板的底部。