[發明專利]液位高度測量設備及方法

在審

• 申請號: 202110353023.0
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN112945346A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 李迅;安燭;馮星偉
• 申請（專利權）人: 北京大蚯蚓數字科技有限公司
• 主分類號: G01F23/22
• 分類號: G01F23/22;G01F23/26
• 代理公司: 北京知果之信知識產權代理有限公司 11541
• 代理人: 卜榮麗

1.一種液位高度測量設備，其特征在于，包括豎直設置的PCB板，在所述PCB板的底部設有用于測量電導率的位于同一水平高度的兩個金屬釘；在所述金屬釘上方設置一對平行放置的電極；在兩個金屬釘之間還設有一個溫度傳感器；在所述PCB板頂部設有包含測量代碼的處理器，所述處理器分別電性連接所述電極和所述金屬釘，所述測量代碼是用于測量液位高度的方法執行代碼。

2.根據權利要求1所述的液位高度測量設備，其特征在于，所述用于測量電導率的兩個金屬釘的材質為不銹鋼。

3.根據權利要求1所述的水體液位高度測量設備，其特征在于，所述溫度傳感器為：熱敏電阻溫度傳感器。

4.一種液位高度測量方法，所述方法是基于上述權利要求1-3中任一所述的液位高度測量設備實施的，所述方法在處理器中執行，其特征在于，包括：

檢測PCB板上兩個金屬釘之間的電導率，以及兩個電極之間的電容值；

如果所述電導率大于或者等于預設電導率，并且所述電容值大于或者等于預設電容值，則獲取溫度傳感器的溫度值，所述預設電容值為被測液體的液位高度達到電極最底部時的電容值，所述預設電導率小于被測液體的電導率；

根據所述溫度值和所述電容值計算被測液體的液位高度。

5.根據權利要求4所述的液位高度測量方法，其特征在于，所述根據所述溫度值和所述電容值計算被測液體的液位高度包括：

根據兩個電極之間的電容值計算得到電極浸入被測液體中的高度；

根據兩個金屬釘之間的電導率和溫度傳感器的溫度值對兩個電極之間的電容值進行補償計算得到被測液體的液位高度。

6.根據權利要求5所述的一種液位高度測量方法，其特征在于，所述根據兩個電極之間的電容值計算得到電極浸入液體中的高度包括：

檢測兩個電極之間的電容值，并根據如下公式計算得到電極浸入被測液體中的高度：

其中，C為兩個電極之間的電容值，d為兩個電極之間的距離，h為電極浸入液體中的高度，ε是兩個電極之間的電介質的介電常數，ω為與兩個電極相關的一個固定值。

7.根據權利要求6所述的一種液位高度測量方法，其特征在于，所述根據兩個金屬釘之間的電導率和溫度傳感器的溫度值對兩個電極之間的電容值進行補償計算得到被測液體的液位高度包括：檢測兩個金屬釘之間的電導率，和溫度傳感器的溫度值，并根據如下公式計算得到被測液體的液位高度：

其中，H為被測液體的液位高度，h₀為電極最底部所在的高度值，C為兩個電極之間的電容值，d為兩個電極之間的距離，h為電極浸入被測液體中的高度，ε是兩個電極之間的電介質的介電常數，ω為與兩個電極相關的一個固定值，EC為兩個金屬釘之間的電導率，T為溫度傳感器的溫度值，f(EC,T)是關于液體電導率和溫度值的補償函數。

8.根據權利要求4所述的液位高度測量方法，其特征在于，還包括：如果檢測到的電導率小于預設電導率，則確定被測液體的液位高度小于金屬釘所在的高度值。

9.根據權利要求4所述的液位高度測量方法，其特征在于，還包括：如果檢測到的電導率大于或者等于預設電導率，并且兩個電極之間的電容值小于預設電容值，則確定被測液體的液位高度大于或者等于金屬釘所在的高度值，并且小于電極最底部所在的高度值。