CN110455375A - 一种液位检测传感器、方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种液位检测传感器、方法及设备，液位检测传感器包括：超声波单元、电容单元、控制单元、电源单元，电源单元用于向超声波单元、电容单元、控制单元提供电源；控制单元根据超声波发送电信号、超声波回波电信号进行计算得到液体实际厚度；控制单元接收电容单元发送的电容容量实际值；控制单元根据液体实际厚度、液体预设厚度进行对比得到超声波检测液位结果，根据电容容量预设值、电容容量实际值进行对比得到电容检测液位结果，根据超声波检测液位结果、电容检测液位结果得到液位检测结果。本发明的液位检测传感器能够对粘稠、浑浊、杂物较多的液体进行准确的液位检测。

Description

一种液位检测传感器、方法及设备

技术领域

本发明涉及检测传感器技术领域，尤其涉及一种液位检测传感器、方法及设备。

背景技术

目前在液体液位检测行业，一般采用单一检测手段，比如，电容式、磁敏浮球式、热敏式。但这些检测手段在检测粘稠、浑浊、杂物较多的液体的液位时，液体或液体中的杂物往往会糊在液位检测传感器表面，造成对液位检测传感器误触发，最终导致液位检测传感器检测到信号错误。现有的液位检测传感器遇到这种工况时，最多只能通过更高的灵敏度和分辨率在一定的程度上提高抗污能力，但遇到较粘稠或强污染的液体时还是无能为力。因此，开发一种检测粘稠、浑浊、杂物较多的液体的液位的液位检测传感器显得尤为重要。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种液位检测传感器、方法及设备，用于解决现有技术液位检测传感器检测粘稠、浑浊、杂物较多的液体的液位检测到信号错误的问题。

第一方面，本发明提出了一种液位检测传感器，包括：超声波单元、电容单元、控制单元、电源单元，所述电源单元与所述超声波单元、所述电容单元、所述控制单元电连接以用于向所述超声波单元、所述电容单元、所述控制单元提供电源；

所述控制单元向所述超声波单元发送超声波驱动电信号；

所述超声波单元根据超声波驱动电信号进行转换得到超声波，根据预设方向发送超声波并且向所述控制单元发送超声波发送电信号，接收与发送超声波对应的超声波回波，根据所述发送超声波对应的超声波回波进行转换得到超声波回波电信号；

所述控制单元接收所述超声波单元发送的所述超声波发送电信号、所述超声波回波电信号，根据所述超声波发送电信号、所述超声波回波电信号进行计算得到液体实际厚度；

所述控制单元向所述电容单元发送所述电容检测信号；

所述电容单元根据所述电容检测信号对液体进行检测得到电容容量实际值；

所述控制单元接收所述电容单元发送的所述电容容量实际值；

所述控制单元获取液体预设厚度，根据所述液体实际厚度、所述液体预设厚度进行对比得到超声波检测液位结果，所述控制单元获取电容容量预设值，根据所述电容容量预设值、所述电容容量实际值进行对比得到电容检测液位结果，根据所述超声波检测液位结果、所述电容检测液位结果得到液位检测结果。

在一个实施例中，所述电源单元包括电路保护电路，所述电路保护电路用于对输入给所述电源单元的电源进行过压、反接、过流、雷击、浪涌、静电中的至少一项进行保护。

在一个实施例中，所述液位检测传感器通过电池或交流电源向所述电源单元供电；

当采用交流电源或电压大于6V的所述电池向所述电源单元供电时，所述电源单元还包括电源稳压电路，所述电源稳压电路用于根据所述交流电源进行降压和稳压处理以使所述电源单元输出稳定的工作电压。

在一个实施例中，所述超声波单元包括超声波处理电路、超声波换能器；

所述超声波处理电路用于接收所述控制单元发送的超声波驱动电信号，根据所述超声波驱动电信号进行信号转换后发送给所述超声波换能器并且同时向控制单元发送超声波发送电信号，接收所述超声波换能器发送的所述超声波回波电信号，根据所述超声波回波电信号进行信号转换后发送给所述控制单元；

所述超声波换能器用于根据所述超声波驱动电信号进行转换得到超声波，根据预设方向发送超声波，接收与发送超声波对应的超声波回波，将与发送超声波对应的超声波回波转换为超声波回波电信号。

在一个实施例中，所述超声波换能器包括两个超声波电极板，所述电容单元包括两个电容电极板；其中，两个超声波电极板与两个电容电极板分时复用两块电极板，或者两个超声波电极板与两个电容电极板各自采用不同的电极板。在一个实施例中，所述液位检测传感器还包括外壳、后盖、前盖，所述前盖位于所述外壳的前端，所述后盖位于所述外壳的后端，所述外壳、所述后盖、所述前盖形成密封的腔体，所述超声波单元、所述电容单元、所述控制单元、所述电源单元位于所述腔体内。

在一个实施例中，所述外壳包括两段，所述外壳的第一段位于所述外壳的第二段与所述前盖之间，所述外壳的第二段直径大于所述外壳的第一段，所述外壳的第一段的外部设有螺纹；其中，所述外壳的第一段的形状包括圆锥形或圆柱形。

在一个实施例中，所述液位检测传感器还包括指示灯，所述指示灯位于所述后盖上且远离所述前盖的一侧，所述控制单元与所述指示灯电连接以用于控制所述指示灯显示所述液位检测传感器的工作状态。

第二方面，本发明还提出了一种液位检测方法，应用于液位检测传感器，所述液位检测传感器包括：超声波单元、电容单元、电源单元，所述电源单元与所述超声波单元、所述电容单元电连接以用于向所述超声波单元、所述电容单元提供电源，所述方法包括：

向所述超声波单元发送超声波驱动电信号；

接收所述超声波单元发送的所述超声波发送电信号、所述超声波回波电信号；

根据所述超声波发送电信号、所述超声波回波电信号进行计算得到液体实际厚度；

向所述电容单元发送所述电容检测信号；

接收所述电容单元发送的所述电容容量实际值；

获取液体预设厚度；

根据所述液体实际厚度、所述液体预设厚度进行对比得到超声波检测液位结果；

获取电容容量预设值，根据所述电容容量预设值、所述电容容量实际值进行对比得到电容检测液位结果；

根据所述超声波检测液位结果、所述电容检测液位结果得到液位检测结果。

第三方面，本发明还提出了一种采用液位检测功能的设备，包括至少一个第一方面任一项所述的液位检测传感器。

综上所述，本发明的液位检测传感器的控制单元通过发送超声波驱动电信号控制超声波单元发送超声波并接收超声波单元发送的超声波发送电信号、超声波回波电信号，根据所述超声波发送电信号、所述超声波回波电信号进行计算得到液体实际厚度；控制单元通过发送所述电容检测信号控制所述电容单元工作并接收所述电容单元发送的所述电容容量实际值；所述控制单元获取液体预设厚度，根据所述液体实际厚度、所述液体预设厚度进行对比得到超声波检测液位结果；所述控制单元获取电容容量预设值，根据所述电容容量预设值、所述电容容量实际值进行对比得到电容检测液位结果；根据所述超声波检测液位结果、所述电容检测液位结果得到液位检测结果。挂料与满料检测到的电容容量实际值相同，导致电容单元无法检测出准确的结果，通过超声波检测结果计算出液体实际厚度，液体实际厚度小于液体预设厚度时是挂料，液体实际厚度等于液体预设厚度时是满料；干燥的挂料会吸收超声波导致超声波单元无法得到超声波单元回波，干燥的挂料是非导电体，电容单元可以检测出准确的结果，从而使液位检测传感器检测的液位检测结果为无。因此，本发明的液位检测传感器能够对粘稠、浑浊、杂物较多的液体进行准确的液位检测。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

其中：

图1为一个实施例中液位检测传感器的结构框图；

图2为图1的液位检测传感器的电路框图；

图3为图1的液位检测传感器的超声波单元结构示意图；

图4为图1的液位检测传感器的结构示意图；

图5为一个实施例中液位检测方法的流程图；

图6为图5的液位检测方法的初始化液体预设厚度的流程图；

图7为图5的液位检测方法的电容容量预设值的流程图；

图8为一个实施例中采用液位检测功能的设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，在一个实施例中，提出了一种液位检测传感器，包括：超声波单元30、电容单元40、控制单元20、电源单元10，所述电源单元10与所述超声波单元30、所述电容单元40、所述控制单元20电连接以用于向所述超声波单元30、所述电容单元40、所述控制单元20提供电源；

所述控制单元20向所述超声波单元30发送超声波驱动电信号；

所述超声波单元30根据超声波驱动电信号进行转换得到超声波，根据预设方向发送超声波并且向所述控制单元20发送超声波发送电信号，接收与发送超声波对应的超声波回波，根据所述发送超声波对应的超声波回波进行转换得到超声波回波电信号；

所述控制单元20接收所述超声波单元30发送的所述超声波发送电信号、所述超声波回波电信号，根据所述超声波发送电信号、所述超声波回波电信号进行计算得到液体实际厚度；

所述控制单元20向所述电容单元40发送所述电容检测信号；

所述电容单元40根据所述电容检测信号对液体进行检测得到电容容量实际值；

所述控制单元20接收所述电容单元40发送的所述电容容量实际值；

所述控制单元20获取液体预设厚度，根据所述液体实际厚度、所述液体预设厚度进行对比得到超声波检测液位结果，获取电容容量预设值，根据所述电容容量预设值、所述电容容量实际值进行对比得到电容检测液位结果，根据所述超声波检测液位结果、所述电容检测液位结果得到液位检测结果。

本实施例的液位检测传感器在挂料与满料检测到的电容容量实际值相同，导致电容单元40无法检测出准确的结果，通过超声波检测结果计算出液体实际厚度，液体实际厚度小于液体预设厚度时是挂料，液体实际厚度等于液体预设厚度时是满料；干燥的挂料会吸收超声波导致超声波单元30无法得到超声波单元30回波，干燥的挂料是非导电体，电容单元40可以检测出准确的结果，从而使液位检测传感器检测的液位检测结果为无。因此，本实施例的液位检测传感器能够对粘稠、浑浊、杂物较多的液体进行准确的液位检测。

其中，所述控制单元20包括集成电路芯片(比如单片机)，或者包括集成电路芯片及能够实现设定功能的电路，或者中央处理器，在此举例不作具体限定。在另一个实施例中，所述控制单元20可以由PC机或工控机实现相应功能。所述控制单元20中可存储有实现超声波单元30、电容单元40的控制以及计算液位检测结果功能的各个程序模板。

所述根据所述超声波检测液位结果、所述电容检测液位结果得到液位检测结果，具体包括：当所述超声波检测液位结果为有液体、所述电容检测液位结果为有液体时则液位检测结果为有液体，当所述超声波检测液位结果为无液体、所述电容检测液位结果为无液体时则液位检测结果为无液体，当所述超声波检测液位结果为无液体、所述电容检测液位结果为有液体时则液位检测结果为无液体，当所述超声波检测液位结果为有液体、所述电容检测液位结果为无液体时则液位检测结果为无液体。

所述根据所述超声波发送电信号、所述超声波回波电信号进行计算得到液体实际厚度，具体包括：其中，在已知超声波传播速度的液体中，接收到的该液体对应的所述超声波回波电信号与发送所述超声波发送电信号之间的时间差乘以超声波在该液体中的传播速度得到超声波总传输距离，超声波总传输距离除以2得到液体实际厚度。在另一个实施例中，因为超声波在不同的介质或介质浓度中传输的速度是不一样的，在未知超声波传播速度的液体中，需要先测量出在该液体种超声波传播速度，再采用上述方法计算液体实际厚度；先测量出液体实际厚度，也可以通过液体实际厚度乘以2得到超声波总传输距离，超声波总传输距离除以在该液体中接收到的所述超声波回波电信号与发送所述超声波发送电信号之间的时间差得到超声波在该材料中的传播速度。

如图2所示，所述电源单元10包括输入输出电路，输入输出电路用于接收输入电源并输出给所述超声波单元30、所述电容单元40、所述控制单元20，所述输入输出电路可以从现有技术中选择能够实现相应功能的集成电路，在此不作赘述。

在一个实施例中，所述电源单元10包括电路保护电路，所述电路保护电路用于对输入给所述电源单元10的电源进行过压、反接、过流、雷击、浪涌、静电中的至少一项进行保护。从而避免输入给所述电源单元10的电源的电路存在一些不稳定因素导致液位检测传感器工作不稳定甚至损坏。所述电路保护电路可以从现有技术中选择能够实现相应功能的集成电路，在此不作赘述。

在一个实施例中，所述液位检测传感器通过电池或交流电源向所述电源单元10供电；所述电源单元10还包括电源稳压电路，所述电源稳压电路用于根据所述交流电源进行降压和稳压处理以使所述电源单元10输出稳定的工作电压。通过电源稳压电路降压和稳压后再向电源单元10供电，避免交流电源的电压过高损坏所述液位检测传感器的电路，避免交流电源不稳定导致液位检测传感器工作不稳定甚至损坏。所述电源稳压电路可以从现有技术中选择能够实现相应功能的集成电路，在此不作赘述。

在另一个实施例中，当采用交流电源或电压大于6V的所述电池向所述电源单元10供电时所述电源单元10才采用电源稳压电路，节约成本。

所述液位检测传感器的工作电压包括5V或3.3V，在此举例不作具体限定。所述电池包括纽扣电池、锂电池等，在此举例不作具体限定。

如图3所示，在一个实施例中，所述超声波单元30包括超声波处理电路、超声波换能器；所述超声波处理电路用于接收所述控制单元20发送的超声波驱动电信号，根据所述超声波驱动电信号进行信号转换后发送给所述超声波换能器并且同时向控制单元20发送超声波发送电信号，接收所述超声波换能器发送的所述超声波回波电信号，根据所述超声波回波电信号进行信号转换后发送给所述控制单元20；所述超声波换能器用于根据所述超声波驱动电信号进行转换得到超声波，根据预设方向发送超声波，接收与发送超声波对应的超声波回波，将与发送超声波对应的超声波回波转换为超声波回波电信号。

所述超声波换能器可以从现有技术中选择，在此不做具体限定。

在一个实施例中，所述超声波换能器的数量为两个，其中一个超声波换能器用于把超声波处理电路发送来的超声波驱动电信号进行转换得到超声波并发送出去；另一个超声波换能器用于接收超声波回波，并且把超声波回波信号转换为超声波回波电信号，并且把超声波回波电信号发送给超声波处理电路。

在另一个实施例中，所述超声波换能器的数量为一个，从而减小了液位检测传感器的体积。

在一个实施例中，所述超声波换能器包括两个超声波电极板，所述电容单元40包括两个电容电极板；其中，两个超声波电极板与两个电容电极板分时复用两块电极板，从而减小了所述液位检测传感器的体积。可以理解的是，通过控制单元20发送超声波驱动电信号、发送所述电容检测信号的时间差实现超声波换能器和电容单元40分时复用两块电极板，在此不作赘述。

在另一个实施例中，两个超声波电极板与两个电容电极板各自采用不同的电极板。

其中一个电容电极板用于做检测电极，另一个电容电极板用于做屏蔽电极。发送超声波时，在其中一个超声波电极板的一端施加超声波驱动电信号，超声波换能器将超声波驱动电信号变成超声波；在接收超声波回波时，超声波换能器将接收到的超声波回波的声波信号变成交变电压的电信号，该交变电压的电信号即为超声波回波电信号，通过另外一个超声波电极板把超声波回波电信号发送给超声波处理电路。可以理解的是，超声波驱动电信号包括1MHz交变电压，在此举例不作具体限定。可以理解的是，超声波回波也是超声波。

所述超声波处理电路用于接收超声波驱动电信号并且放大、调制，并处理后的超声波驱动电信号加载在超声波换能器上并且同时向控制单元20发送超声波发送电信号，接收超声波换能器发送的超声波回波电信号并且进行放大、滤波等处理，并将处理后的超声波回波电信号发送给控制单元20。可以理解的是，超声波处理电路可以由一个集成电路实现相应功能，还可以把发送超声波、接收超声波分成两个集成电路来实现，在此不作具体限定。

所述超声波处理电路时钟发生器产生驱动超声波换能器谐振频率的时钟信号，时钟信号由时钟驱动器驱动放大后驱动超声波换能器工作，同时产生一个开始脉冲信号并且输出给控制单元20，开始脉冲信号即为超声波发送电信号；超声波换能器接收到超声波回波后，先对超声波回波进行低噪放，再通过可编程放大器进行两级放大以提高超声波回波的信噪比，从而提高接收超声波回波的灵敏度，将放大后的超声波回波通过阈值和过零两个检测并经过处理后发送一个接收脉冲信号并且输出给控制单元20，该接收脉冲信号即为超声波回波电信号。所述谐振频率包括1MHz，在此举例不作具体限定。

所述电容单元40还包括电容感应处理电路，所述电容感应处理电路用于检测两个两个电容电极板的电容容量。所述电容感应处理电路可以从现有技术中选择实现检测电容容量的集成电路，在此不做赘述。

如图4所示，在一个实施例中，所述液位检测传感器还包括外壳61、后盖62、前盖63，所述前盖63位于所述外壳61的前端，所述后盖62位于所述外壳61的后端，所述外壳61、所述后盖62、所述前盖63形成密封的腔体66，所述超声波单元30、所述电容单元40、所述控制单元20、所述电源单元10位于所述腔体66内。可以理解的是，所述控制单元20还可以位于所述腔体66外，比如，PC机或工控机上，在此举例不做具体限定。

在一个实施例中，所述液位检测传感器的外壳61内用灌封胶填充，提高所述液位检测传感器的防水性，延长所述液位检测传感器的使用寿命。

在一个实施例中，所述外壳61包括两段，所述外壳的第一段64位于所述外壳的第二段65与所述前盖63之间，所述外壳的第二段65直径大于所述外壳的第一段64，所述外壳的第一段64的外部设有螺纹；其中，所述外壳的第一段64的形状包括圆锥形或圆柱形，从而有利于液位检测传感器安装在需要检测液位的设备上。

在另一个实施例中，所述外壳61的形状包括圆锥形或圆柱形，可以理解的是，外壳61还可以包括其他形状，在此举例不做具体限定。

在一个实施例中，所述液位检测传感器还包括指示灯，所述指示灯位于所述后盖62上且远离所述前盖63的一侧，所述控制单元20与所述指示灯电连接以用于控制所述指示灯显示所述液位检测传感器的工作状态，从而有利于用户快速了解液位检测传感器的工作状态。

液位检测传感器的工作状态包括初始化、测量、等待，不同工作状态指示灯显示不同的颜色，在此举例不做具体限定。指示灯可以从现有技术中选择，在此不做具体限定。

在一个实施例中，所述控制单元20还用于获取液体预设厚度初始化请求，向所述超声波单元30发送超声波驱动电信号；所述超声波单元30根据超声波驱动电信号进行转换得到超声波，根据预设方向发送超声波并且向所述控制单元20发送超声波发送电信号，接收与发送超声波对应的超声波回波，根据所述发送超声波对应的超声波回波进行转换得到超声波回波电信号；所述控制单元20接收所述超声波单元30发送的所述超声波发送电信号、所述超声波回波电信号，根据所述超声波发送电信号、所述超声波回波电信号进行计算得到液体实际厚度；所述控制单元20根据所述液体实际厚度更新液体预设厚度。通过初始化自动检测并更新液体预设厚度，提高了准确性，避免了人工初始化操作繁琐、准确度不高的问题。

在一个实施例中，所述控制单元20还用于获取电容容量预设值初始化请求，向所述电容单元40发送所述电容检测信号；所述电容单元40根据所述电容检测信号对液体进行检测得到电容容量实际值；所述控制单元20根据所述电容容量实际值更新所述电容容量预设值。通过初始化自动检测并更新电容容量预设值，提高了准确性，避免了人工初始化操作繁琐、准确度不高的问题。

在一个实施例中，所述液位检测传感器还包括信息发送单元50，所述信息发送单元50用于把液位检测结果发送给其他设备。信息发送单元50包括有线发送部件和/或无线发送部件，有线发送部件可以从现有技术中选择信号线，无线发送部件可以从现有技术中选择wifi，在此举例不做具体限定。所述信息发送单元50包括输出驱动电路，用于把控制单元20计算得出的液位检测结果输出，输出驱动电路可以从现有技术中选择实现相应功能的集成电路，在此不作赘述。

在另一个实施例中，所述液位检测传感器检测到有液体时液位检测传感器的指示灯显示预设的颜色。

如图5所示，在一个实施例中，提出了一种液位检测方法，应用于液位检测传感器，所述液位检测传感器包括：超声波单元、电容单元、电源单元，所述电源单元与所述超声波单元、所述电容单元电连接以用于向所述超声波单元、所述电容单元提供电源，所述方法包括：

S502、向所述超声波单元发送超声波驱动电信号；

S504、接收所述超声波单元发送的所述超声波发送电信号、所述超声波回波电信号；

S506、根据所述超声波发送电信号、所述超声波回波电信号进行计算得到液体实际厚度；

S508、向所述电容单元发送所述电容检测信号；

S510、接收所述电容单元发送的所述电容容量实际值；

S512、获取液体预设厚度；

S514、根据所述液体实际厚度、所述液体预设厚度进行对比得到超声波检测液位结果；

S516、获取电容容量预设值，根据所述电容容量预设值、所述电容容量实际值进行对比得到电容检测液位结果；

S518、根据所述超声波检测液位结果、所述电容检测液位结果得到液位检测结果。挂料与满料检测到的电容容量实际值相同，导致电容单元无法检测出准确的结果，通过超声波检测结果计算出液体实际厚度，液体实际厚度小于液体预设厚度时是挂料，液体实际厚度等于液体预设厚度时是满料；干燥的挂料会吸收超声波导致超声波单元无法得到超声波单元回波，干燥的挂料是非导电体，电容单元可以检测出准确的结果，从而使液位检测传感器检测的液位检测结果为无。因此，本实施例的液位检测方法能够对粘稠、浑浊、杂物较多的液体进行准确的液位检测。

如图6所示，在一个实施例中，所述方法还包括：

S602、获取液体预设厚度初始化请求；

S604、向所述超声波单元发送超声波驱动电信号；

S606、接收所述超声波发送电信号、所述超声波回波电信号；

S608、根据所述超声波发送电信号、所述超声波回波电信号进行计算得到液体实际厚度；

S610、根据所述液体实际厚度更新液体预设厚度。通过初始化自动检测并更新液体预设厚度，提高了准确性，避免了人工初始化操作繁琐、准确度不高的问题。

如图7所示，在一个实施例中，所述方法还包括：

S702、获取电容容量预设值初始化请求；

S704、向所述电容单元发送所述电容检测信号；

S706、接收电容容量实际值；

S708、根据所述电容容量实际值更新所述电容容量预设值。通过初始化自动检测并更新电容容量预设值，提高了准确性，避免了人工初始化操作繁琐、准确度不高的问题。

如图8所示，在一个实施例中，还提出了一种采用液位检测功能的设备，包括至少一个上述任一项所述的液位检测传感器。挂料与满料检测到的电容容量实际值相同，导致电容单元无法检测出准确的结果，通过超声波检测结果计算出液体实际厚度，液体实际厚度小于液体预设厚度时是挂料，液体实际厚度等于液体预设厚度时是满料；干燥的挂料会吸收超声波导致超声波单元无法得到超声波单元回波，干燥的挂料是非导电体，电容单元可以检测出准确的结果，从而使液位检测传感器检测的液位检测结果为无。因此，本实施例的液位检测传感器能够对粘稠、浑浊、杂物较多的液体进行准确的液位检测。

在一个实施例中，在采用液位检测功能的设备每个需要检测的液位设置一个液位检测传感器。

在另一个实施例中，在采用液位检测功能的设备每个需要检测的液位设置至少两个液位检测传感器，从而提高液位检测的准确性。

在一个实施例中，液位检测传感器的控制单元由液位检测传感器中的单片机或中央处理器实现相应功能。

在另一个实施例中，液位检测传感器的控制单元由PC机或工控机实现相应功能，从而减小液位检测传感器的体积。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种液位检测传感器，其特征在于：包括：超声波单元、电容单元、控制单元、电源单元，所述电源单元与所述超声波单元、所述电容单元、所述控制单元电连接以用于向所述超声波单元、所述电容单元、所述控制单元提供电源；

所述控制单元向所述超声波单元发送超声波驱动电信号；

所述超声波单元根据超声波驱动电信号进行转换得到超声波，根据预设方向发送超声波并且向所述控制单元发送超声波发送电信号，接收与发送超声波对应的超声波回波，根据所述发送超声波对应的超声波回波进行转换得到超声波回波电信号；

所述控制单元接收所述超声波单元发送的所述超声波发送电信号、所述超声波回波电信号，根据所述超声波发送电信号、所述超声波回波电信号进行计算得到液体实际厚度；

所述控制单元向所述电容单元发送所述电容检测信号；

所述电容单元根据所述电容检测信号对液体进行检测得到电容容量实际值；

所述控制单元接收所述电容单元发送的所述电容容量实际值；

所述控制单元获取液体预设厚度，根据所述液体实际厚度、所述液体预设厚度进行对比得到超声波检测液位结果，所述控制单元获取电容容量预设值，根据所述电容容量预设值、所述电容容量实际值进行对比得到电容检测液位结果，根据所述超声波检测液位结果、所述电容检测液位结果得到液位检测结果。

2.如权利要求1所述的液位检测传感器，其特征在于：所述电源单元包括电路保护电路，所述电路保护电路用于对输入给所述电源单元的电源进行过压、反接、过流、雷击、浪涌、静电中的至少一项进行保护。

3.如权利要求1所述的液位检测传感器，其特征在于：所述液位检测传感器通过电池或交流电源向所述电源单元供电；

当采用交流电源或电压大于6V的所述电池向所述电源单元供电时，所述电源单元还包括电源稳压电路，所述电源稳压电路用于根据所述交流电源进行降压和稳压处理以使所述电源单元输出稳定的工作电压。

4.如权利要求1所述的液位检测传感器，其特征在于：所述超声波单元包括超声波处理电路、超声波换能器；

所述超声波处理电路用于接收所述控制单元发送的超声波驱动电信号，根据所述超声波驱动电信号进行信号转换后发送给所述超声波换能器并且同时向控制单元发送超声波发送电信号，接收所述超声波换能器发送的所述超声波回波电信号，根据所述超声波回波电信号进行信号转换后发送给所述控制单元；

所述超声波换能器用于根据所述超声波驱动电信号进行转换得到超声波，根据预设方向发送超声波，接收与发送超声波对应的超声波回波，将与发送超声波对应的超声波回波转换为超声波回波电信号。

5.如权利要求4所述的液位检测传感器，其特征在于：所述超声波换能器包括两个超声波电极板，所述电容单元包括两个电容电极板；其中，两个超声波电极板与两个电容电极板分时复用两块电极板，或者两个超声波电极板与两个电容电极板各自采用不同的电极板。

6.如权利要求1至5任一项所述的液位检测传感器，其特征在于：所述液位检测传感器还包括外壳、后盖、前盖，所述前盖位于所述外壳的前端，所述后盖位于所述外壳的后端，所述外壳、所述后盖、所述前盖形成密封的腔体，所述超声波单元、所述电容单元、所述控制单元、所述电源单元位于所述腔体内。

7.如权利要求6所述的液位检测传感器，其特征在于：所述外壳包括两段，所述外壳的第一段位于所述外壳的第二段与所述前盖之间，所述外壳的第二段直径大于所述外壳的第一段，所述外壳的第一段的外部设有螺纹；其中，所述外壳的第一段的形状包括圆锥形或圆柱形。

8.如权利要求6所述的液位检测传感器，其特征在于：所述液位检测传感器还包括指示灯，所述指示灯位于所述后盖上且远离所述前盖的一侧，所述控制单元与所述指示灯电连接以用于控制所述指示灯显示所述液位检测传感器的工作状态。

9.一种液位检测方法，应用于液位检测传感器，其特征在于，所述液位检测传感器包括：超声波单元、电容单元、电源单元，所述电源单元与所述超声波单元、所述电容单元电连接以用于向所述超声波单元、所述电容单元提供电源，所述方法包括：

向所述超声波单元发送超声波驱动电信号；

接收所述超声波单元发送的所述超声波发送电信号、所述超声波回波电信号；

根据所述超声波发送电信号、所述超声波回波电信号进行计算得到液体实际厚度；

向所述电容单元发送所述电容检测信号；

接收所述电容单元发送的所述电容容量实际值；

获取液体预设厚度；

根据所述液体实际厚度、所述液体预设厚度进行对比得到超声波检测液位结果；

获取电容容量预设值，根据所述电容容量预设值、所述电容容量实际值进行对比得到电容检测液位结果；

根据所述超声波检测液位结果、所述电容检测液位结果得到液位检测结果。

10.一种采用液位检测功能的设备，其特征在于：包括至少一个如权利要求1至8任一项所述的液位检测传感器。