[发明专利]导电液液位的测量方法及其液位传感器水电装置和饮料机

说明书

本发明公开了一种导电液液位的测量方法及利用此方法设计的液位传感器及水电装置和饮料机。在待测液体的容器中根据需要设置若干个金属电极，对应于液体的不同液位深度，在容器内还设置一个公共电极，触及最低液位。在公共电极上通过一个隔直映射电容与一基于计算机的智能数字控制器的输出端相连，各金属电极分别与智能数字控制器的一个数字输入端相连，当智能数字控制器的输出端输出一个预定的变化信号时，浸入液体的所有电极都会收到映射的改变化信号而被控制器的计算机识别并计算出实时的液位。依据此方法构成的液位传感器可用于各种涉及导电液位测量的场所，尤其是水电装置，包括饮料机，具有电极不会或不容易因生锈、结垢而失灵，寿命长，电路极其简单、可靠、成本低的优点。

所属技术领域

本发明涉及导电液体液位的测量方法、液位传感器及使用该方案和传感器技术的水电装置和饮料机。

背景技术

液位检测有浮球式和电极式。前者不仅昂贵，生产加工工艺麻烦，生产工期长，而且由于磁铁的重量导致吃水线深，造成探不到液体底部而误测(液体浅了浮不起来，比如28mm厚的浮球需要至少15mm水深才可以浮起而被探测到)，造成尤其是长方体储液箱剩余很多液体抽不尽，造成大量浪费；由于加工工艺麻烦，订货生产周期长；不易清洗，中间塑胶管容易弯折而报废。

传统的电极式，多用于探测水位。由于电极可以触及液体底部，因此容易探及容器底部，液体容易被抽干而不留剩水。致命的缺点是：由于水中矿物质多，常规的电极通电测量由于电解作用会导致电极腐蚀，即便不锈钢材质也会因电解而生锈和结垢而失灵，寿命短，使用成本高。据说也有人试图通过让电极浮空容器不接地的办法测量水位，以缓解结垢，但电路非常复杂，且大多情况下因为容器不能接地，不安全，也过不了3C认证，而并无见到有实际产品面世。

扬长避短，发明一种电极可以触及液体底部即便不锈钢材质也不会或不容易因生锈、结垢而失灵，寿命长，电路极其简单、成本低的测导电液体液位的方法，并将其用于智能液位传感器及包含在内饮料机(含饮水机)的水电装置上十分有必要。

发明内容

本发明的首要任务是要克服上述缺陷，提供一种导电液液位的测量方法，并拓展其用途，尤其是基于此方法发明一种基于此原理的测量导电液体液位的液位传感器，以及一种需要对液体液位进行检测的水电装置和饮料机(含饮水机，功夫茶机、咖啡机、果汁机等)。

本发明的技术方案是：

一种导电液液位的测量方法，其特征在于包括以下措施：

步骤1：在一个容器内加入待测的导电液，设置一个金属公共电极，在所需测量的导电液的各级液位的对应高度位置分别设置一个金属液位电极；

步骤2：设置一个基于计算机的智能控制器；

步骤3：在控制器的一个数字输出端上连接一个起到信号隔直映射作用的电容，将电容的输出端与公共电极相连；

步骤4：将各级液位电极分别与智能控制器的一个信号输入端相连；

步骤5：从智能控制器的上述数字输出端上发射一个由低到高的变化信号或一个由高到低的变化信号；

步骤6：判断各信号输入端的哪一个或哪一些接收到与输出端对应的映射信号？当前接收到响应的最高位电极代表液体实时平过最高液位，各电极均无接收到映射信号，表明液位低于最低电极液位，缺液或无液；

步骤7：智能控制器根据所接收到的映射信号计算判定液位的实时状态，发出预定的控制指令，显示、报警和/或输出动作，然后根据指令返回步骤1，周而复始巡回检测，或者退出。

进一步的改进在于：

在所述步骤5和步骤6之间还插入步骤51：将所述由低变到高的高电平信号维持若干长时间后再由信号输出端输出一个由高到低的电平，让所述电容放电；或者反之，让电容充电。