[发明专利]一种安全型液面高度及液面电位综合测试装置

权利要求书

1.一种安全型液面高度及液面电位综合测试装置，包括外壳，其特征在于，用于液态物料在储罐内液位高度和液面电位实时监测。

2.如权利要求1所述的一种安全型液面高度及液面电位综合测试装置，其特征在于，外壳上设有上盖、静电敏感探头单元和液面高度传感探头单元，外壳内设有信号处理与控制单元，静电敏感探头单元和液面高度传感探头单元电控连接信号处理与控制单元。

3.如权利要求1所述的一种安全型液面高度及液面电位综合测试装置，其特征在于，所述外壳包括方形本体，方形本体的一个端面上伸出一端圆柱形的头部，信号处理与控制单元位于方形本体内，静电敏感探头单元和液面高度传感探头单元位于头部。

4.如权利要求3所述的一种安全型液面高度及液面电位综合测试装置，其特征在于，所述头部的末端设有一端螺纹，当该装置工作时，将头部通过螺纹旋于储罐上实现与储罐的连接。

5.如权利要求3所述的一种安全型液面高度及液面电位综合测试装置，其特征在于，所述头部的末端设有一端插接部，当该装置工作时，将头部通过插接部插于储罐上实现与储罐的连接。

6.如权利要求1所述的一种安全型液面高度及液面电位综合测试装置，其特征在于，所述静电敏感探头单元用于测试液面以上空间的电场强度，液面高度传感探头单元用于测试液面与液面高度传感探头之间的距离。

7.如权利要求6所述的一种安全型液面高度及液面电位综合测试装置，其特征在于，所述静电敏感探头单元为基于微机电系统技术的谐振式电场敏感单元，或者振动电容式电场敏感单元、音叉式电场敏感单元、光学式电场敏感单元，或其它种类的电场敏感单元，静电敏感探头单元的静电敏感探头的屏蔽电极接地，在驱动电压作用下，产生与被测电场幅值成正比的电流信号，获得电流信号经放大电路、滤波器、AD采样模块，并经过信号处理与控制单元处理后获得被测电场强度信息。

8.权利要求6所述的一种安全型液面高度及液面电位综合测试装置，其特征在于，所述液面高度传感探头单元采用超声测距模块，超声测距模块工作时控制芯片通过TRIG引脚产生一个大于10us的脉冲来激活测距模块并记下当时的时间值，通过ECHO引脚检测回声到达的信号，并记下当时的时间值，通过时间差和声速计算出距离值，用于测量液面到传感器即罐顶的距离，实时检测液态物料液位高度。

9.权利要求6所述的一种安全型液面高度及液面电位综合测试装置，其特征在于，所述外壳为防爆外壳，信号处理与控制单元模块安装在防爆外壳内，静电敏感探头单元的感应电极和液面高度传感探头单元的超声发生元件通过屏蔽线与信号处理与控制单元相连。

10.权利要求1所述的一种安全型液面高度及液面电位综合测试装置，其特征在于，所述信号处理与控制单元用于为静电敏感探头单元提供振动的驱动信号，并对敏感芯片的输出信号进行解调，获取待测电场信息；同时采集测距传感器探测结果，结合动态校准参数，计算液面电位。

11.权利要求1所述的一种安全型液面高度及液面电位综合测试装置，其特征在于，所述外壳内还设有通信单元。

12.权利要求11所述的一种安全型液面高度及液面电位综合测试装置，其特征在于，所述通信单元采用RS232、RS485、CAN、SPI或IIC总线方式进行通信，将液面电位值、液面到罐顶的距离值发送至上位机。