[實用新型]一種液位測量裝置

無效

• 申請號: 200620097003.2
• 申請日: 2006-05-31
• 公開（公告）號: CN201016770Y
• 公開（公告）日: 2008-02-06
• 發明（設計）人: 熊昌侖;鄧華
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G01F23/00
• 分類號: G01F23/00
• 代理公司: 武漢天力專利事務所
• 代理人: 程祥;馮衛平

技術領域

本實用新型涉及一種液位測量裝置。

背景技術

液位傳感器在工業領域的監控中應用廣泛，目前市面上的液位傳感器按其工作原理不同，可分為超聲式、磁浮球式、光電式和電容式等幾種，這幾種液位傳感器各自均存在一些不足：或裝置復雜，或測量準確度不高，或存在運動件，或只能在金屬容器環境中工作。

實用新型內容

為解決上述問題，本實用新型提供了一種新型的液位測量裝置，該裝置具有結構簡單，計量準確，無運動件，性價比高，調整方便和普適性好的優點。

本實用新型提供的技術方案是：一種液位測量裝置，包括液位傳感器及其信號處理電路，所述液位傳感器為電容式液位傳感器。

上述電容式液位傳感器為平面電容液位傳感器。

上述平面電容液位傳感器包括絕緣基板及設置在絕緣基板上的構成平面電容兩極的一對金屬泊條，金屬泊條表面設有絕緣層。

上述信號處理電路包括信號調理電路、A/D轉換電路和微處理器，信號調理電路輸出端與A/D轉換電路的輸入端相連，A/D轉換電路的輸出端與控制端和微處理器的I/O口相接。

上述信號調理電路由正弦波發生器電路、電容液位傳感器的測量電路、跟隨器、反相放大電路、正弦波移相器、正弦波/方波轉換電路、模擬開關、有源低通濾波器和同相放大器組成：正弦波發生器電路的輸出接入跟隨器輸入端，跟隨器的一路輸出經電容液位傳感器接入電容液位傳感器的測量電路，另一路輸出經反相放大電路接正弦波移相器輸入端；正弦波移相器輸出連接正弦波/方波轉換電路的輸入，正弦波/方波轉換電路的輸出連接模擬開關的開關控制端，模擬開關的輸入端與電容液位傳感器的測量電路輸出端相連，模擬開關的輸出端與有源低通濾波器輸入端相連，有源低通濾波器的輸出經同相放大器接入A/D轉換器輸入端。

本實用新型設有顯示電路，顯示電路由液晶控制器和鎖存器構成，微處理器的I/O口一路通過鎖存器接入液晶控制器的控制端，另一路直接接入液晶控制器的數據端。

本實用新型還設有控制接口電路，控制接口電路由驅動三極管和繼電器構成，驅動三極管輸入端與微處理器的I/O腳相連，驅動三極管輸出端與繼電器線圈相連。

本實用新型采用的電容液位傳感器能方便將各種環境液位轉換為電信號，該信號被調理后由A/D電路轉換成數字信號提供給嵌入式微處理器作進一步處理，最后微處理器根據處理結果通過裝置中顯示電路顯示液位信息，同時還可根據需要，通過裝置中控制接口電路輸出控制信號。本測量裝置具有結構簡單，計量準確，無運動件，性價比高，調整方便和普適性好等優點。

附圖說明

圖1是本實用新型的電路框圖；

圖2是本實用新型采用平面電容液位傳感器的結構示意圖；

圖3是本實用新型采用平行板式電容液位傳感器的結構示意圖；

圖4是實用新型電容液位傳感器信號調理和A/D轉換電路原理圖；

圖5是本實用新型看門狗電路、顯示電路、控制接口電路和鍵盤電路以及它們分別與微處理器的連接原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例，對本實用新型作進一步詳細的描述：

參見圖1，本實用新型由以下幾部分構成：電容液位傳感器及其信號調理電路1、A/D轉換電路2，微處理器4、看門狗電路3、顯示電路5、控制接口電路6和鍵盤電路7組成，

本實用新型的電容液位傳感器可采取多種結構，本實用新型推薦兩種，如圖2和圖3所示。圖2中所示為平面式電容液位傳感器，該傳感器包括絕緣基板8及鑲嵌在絕緣基板8上的一對金屬泊條9、10，金屬泊條9、10表面設有絕緣層。所述一對金屬泊條9、10可以是兩個金屬泊條設在絕緣基板8的一面；但最好將這一對金屬泊條9、10分成兩組以加大電容極板的面積，每組金屬泊條分設在絕緣基板8的兩面并通過底版過孔電聯接，分布在同一面的金屬泊條呈如圖2所示的交錯結構，兩組金屬泊條9、10通過兩條導線a、b引出并與信號調理電路1輸入端相連。圖3中所示為平行板式電容液位傳感器，電容的兩個極板11、12平行放置，通過一絕緣材質13固定成一整體，兩極通過導線a、b與信號調理電路輸入端相連。電容液位傳感器兩極表面緊貼絕緣、耐酸耐堿防水涂層，可感知待測液體對傳感器淹沒程度，即可把液位轉換為電信號，具有靈敏度高、響應快等特點。