CN114777879A - 电容式液位检测装置及液位检测方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种电容式液位检测装置及液位检测方法，该方法包括：获取在无液状态下所述检测目标的采样数据；根据所述采样数据，确定所述参考电极所对应的参考阻抗值与所述检测电极所对应的检测阻抗值的线性变化关系；获取对所述检测目标的检测数据；结合所述检测数据和所述线性变化关系，确定所述检测目标的当前液位。本方案能够降低环境因素的影响，使得对液位的测量更加准确。

Description

电容式液位检测装置及液位检测方法

技术领域

本申请实施例涉及液位检测技术领域，尤其涉及一种电容式液位检测装置及液位检测方法。

背景技术

液位计作为各种液体的计量器具，广泛的应用在采矿、化学加工、食品饮料等行业中，通过使用液位计来测量液位可以杜绝人工检尺测量带来的不利因素，同时也可以实现在线测量。常用的液位检测原理有光电式、微波/雷达式、超声波、浮球式、压力式等。

虽然上述的测量方法可以实现对特定液位的测量，但是同样存在许多不足的地方。例如，光电式容易因某些粘稠物质(如黄油)残留在棱镜而导致误判；微波/雷达式容易因介质影响且成本高；浮球式属于机械测量方法，其自动化水平低，存在被腐蚀风险，维护不方便等。即现有技术中的用于液位检测的装置容易受到外界的环境因素的影响，而难以准确测量液位。

发明内容

本申请实施例提供了一种电容式液位检测装置及液位检测方法，能够降低环境因素的影响，使得对液位的测量更加准确。

第一方面，本申请实施例提供了一种电容式液位检测装置，该装置包括液位检测电极模块、基于IQ调制的电容传感器模块和处理器模块；其中，所述液位检测电极模块用于对检测目标进行阻抗检测；所述电容传感器模块的检测端与所述液位检测电极模块电性连接，所述电容传感器模块用于基于所述液位检测模块对所述检测目标进行阻抗检测，采集阻抗信息，所述电容传感器进还用于对检测结果进行IQ分离以获取电阻分量和电容分量，所述阻抗信息包括所述电阻分量和所述电容分量；所述处理器模块与所述电容传感器电性连接，用于读取所述电容传感器模块采集的所述阻抗信息，以确定所述检测目标的液位。

第二方面，本申请实施例还提供了一种液位检测方法，该方法包括：

获取在无液状态下所述检测目标的采样数据；

根据所述采样数据，确定所述参考电极所对应的参考阻抗值与所述检测电极所对应的检测阻抗值的线性变化关系；

获取对所述检测目标的检测数据；

结合所述检测数据和所述线性变化关系，确定所述检测目标的当前液位。

第三方面，本申请实施例还提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器以及一个或多个处理器；所述存储器，用于存储一个或多个程序；当一个或多个所述程序被一个或多个所述处理器执行，使得一个或多个所述处理器实现如本申请实施例所述的液位检测方法。

第四方面，本申请实施例还提供了一种存储计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行本申请实施例所述的液位检测方法。

第五方面，本申请实施例还提供了一种液位监测设备，包括本申请实施例所述的电容式液位检测装置，还包括显示装置，所述电容式液位检测装置与所述显示装置连接，所述显示屏用于显示所述电容式液位检测装置检测到的液位信息。

本申请实施例中，通过液位检测电极模块对检测目标的进行阻抗检测，通过基于IQ调制的电容传感器模块分离电阻分量和电容分量，从而使得处理器模块结合阻抗信息，从而根据线性变化关系以及阻抗差值，确认当前液位是否到达检测电极对应的位置，进而能够确定检测目标的液位，能够有效地降低温度、湿度等环境因素的影响，提升了对液位测量的准确度。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种电容式液位检测装置的模块示意图；

图2为本申请实施例提供的液位检测电极模块设置在罐体上的俯视示意图；

图3为本申请实施例提供的一种液位检测方法的流程图；

图4为本申请实施例提供的确定线性变化关系的流程图；

图5为本申请实施例提供的另一种液位检测方法的流程图；

图6为本申请实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请实施例作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请实施例，而非对本申请实施例的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请实施例相关的部分而非全部结构。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本申请采用电容式的液位检测，具有较为明显的优势，能有效降低成本，且电容式的液位检测是一种非侵入性的检测方式，即能不侵入液体中进行检测，减少对液体污染。

图1为本申请实施例提供的一种电容式液位检测装置的模块示意图，如图1所示，电容式液位检测装置包括液位检测电极模块101、电容传感器模块102和处理器模块103，液位检测电极模块101设置在检测目标上，如设置内部有容纳液体的腔室的罐体、筒体等容器上，液位检测电极模块101用于对罐体进行阻抗检测，且液位检测电极模块101与电容传感器模块102的检测端连接，电容传感器模块102通过液位检测电极模块101对罐体进行检测，得到检测结果，从而采集阻抗信息，其中，检测结果可以是波形信号等。

可以理解的是，电容传感器模块102能够基于IQ调制技术，对采集到的信息进行IQ分离，获取两个分量信息，下面对其检测原理作示例性阐述，示例性的，电容传感器模块102的TX引脚发送125KHz频率的正弦波信号，正弦波信号经过检测目标传输至RX引脚，经过放大器和乘法器处理后，得到同相信号I(In-phase，同相)分量，还可以得到正交信号Q(Quadrature-phase，正交相位)分量，其中I向量对应的是检测目标液位的电阻分量，Q向量对应的检测目标液位的电容分量。阻抗信息则包括了电阻分量和电容分量。

且处理器模块103与电容传感器模块102电性连接，可以在读取了对应的阻抗信息后，确定检测目标的当前的液位。可以想到的是，电容传感器模块102可以对进行IQ分离后得到的电阻分量和电容分量存储在存储模块如寄存器中，处理器模块103可以通过对寄存器的读取，从而实现对阻抗信息的读取。

由上述方案可知，电容传感器模块对液位检测电极模块检测到的检测结果进行IQ分离，将得到的阻抗信息传输至处理器模中，处理器模块根据阻抗信息确定当前液位，经过IQ分离后得到的阻抗信息能够减少环境因素对于液位检测的影响，使得液位检测更加准确。

在一实施例中，液位检测电极模块包括多个电极端子，电极端子用于进行阻抗检测，且多个电极端子是依次设置的，示例性的，当液位检测电极模块设置在罐体的外侧壁上，则其上的电极端子是沿着外侧壁自下而上或者自上而下垂直设置的。在电容传感器模块则有对应的检测端，检测端与电极端子连接，可以想到的是，检测端的数量与电极端子的数量可以对应的，还可以是，电极端子的数量少于检测端的数量。

在多个电极端子中，以其中的一个电极端子作为参考电极，则其余的电极端子为检测电极，示例性的，可以将位于最上方的电极端子，即所有电极端子中在罐体中位置最高的电极端子可以作为参考电极，则其余的电极端子作为检测电极，在电容传感器模块上对应的一个检测端连接参考电极，参考电极用于对检测罐体处于空气介质环境下的阻抗。示例性的，还可以将电容模块上的一个检测端悬空，以此使该检测端起到连接参考电极时所起到检测罐体处于空气介质环境下的阻抗的作用。

以其中一个电极端子为例，对其检测原理进行阐述，在罐体上相对于电极端子的另一侧设置有接地的平行板，电极端子与平行板平行，构成电容的基本结构，即电极端子与平行板为电容结构的两个电容极板。当液面的高度在电容极板间变化，电容极板间的介质变为空气和液体组成的不同占比的介质，而不同介质所对应的电容极板间的相对介电常数不同，对应的，电容值也会不同。

在忽略边缘效应的情况下，计算电容极板间的电容值可以采用如下公式：

C＝εS/d＝ε₀ε_rS/d

其中，C为电容值，d为电容极板间距，ε为电容极板间介质的介电常数，S为电容极板的面积，ε₀为真空介电常数，ε_r为电容极板间介质的相对介电常数。基于电容值的变化，可以确定对应的液位变化。

图2为本申请实施例提供的液位检测电极模块设置在罐体上的俯视示意图，如图2所示，示例性的，液位检测电极模块设置在罐体230的外侧壁上，液体检测电极模块包括检测层210和接地层220，接地层220和检测层210相对地设置在罐体230的两侧，如左侧和右侧，接地层220和检测层210是相互平行的，使得在接地层220和检测层210之间的平行板间电容值可以用于表示为罐体230内的充满空气或液体时的电容值，而且，在检测层210内设置有多个电极端子，从而形成分段式的检测结构，以此可以确定罐体230内的液面位置，即液位。

检测层210包括屏蔽层211、绝缘层212和检测通道层213，检测通道层213作为检测层210中最接近罐体230的部分，是设置在罐体230外侧壁上的，如可以是贴附在罐体230的外侧壁上的，示例性的，检测通道层213可以通过吸盘吸附在罐体230的外侧壁上，或者螺栓固定在罐体230的外侧壁。

而电极端子则设置在检测通道层213上，且与接地层220形成板间平行的电容，以便于进行液位检测。绝缘层212覆盖在检测通道层213上，绝缘层212可以是通过如橡胶等绝缘材料形成的，且具有一定厚度，示例性的，绝缘层212的厚度可以是1-5mm。屏蔽层211则铺设在绝缘层212上，用于实现电极端子和外界环境的隔离，示例性的，屏蔽层211可以采用镀镍导电布、镀炭导电布等屏蔽材料。

在一些实施例中，电容传感器模块中还包括有接地引脚和屏蔽引脚，其中，接地引脚与接地层连接，而屏蔽引脚则与屏蔽层连接。

在一些实施例中，处理器模块通过SPI总线与电容传感器模块连接。处理器模块是单片机等处理单元，如STM32单片机或51单片机等，通过SPI总线的方式与电容传感器模块连接，用于接收电容传感器模块进行IQ分离后的电阻分量和电容分量。在处理器模块上提供有SPI接口、UART接口等，则处理器模块可以通过SPI接口与电容传感器模块进行连接。

在一些实施例中，电容式液位检测装置还包括电源模块，为各个模块进行供电，示例性的，如为处理器模块、电容传感器模块提供5V电压。

在一些实施例中，电容传感器模块和液位检测电极模块之间还设置有滤波模块，滤波模块的输入端与液位检测电极模块的输出端连接，滤波模块的输出端与电容传感器模块的输入端连接，滤波模块用于滤除干扰，提高液位检测的准确度。需要说明的是，滤波模块可以是EMC滤波器，如MLAD-V-SC变频器用输出滤波器、MLAD-SW正弦波滤波器等；滤波模块还可以是通过有源元件或无源元件组成的滤波电路，如RC滤波电路、LC滤波电路等。

本申请还提供了一种液位监测设备，该设备包括如上述实时例所述的电容式液位检测装置和显示装置，其中，显示装置与电容式液位检测装置中的处理器模块连接，显示装置用于显示电容式液位检测装置检测到的液位信息。示例性的，显示装置可以是OLED(Organic Electroluminescence Display，有机发光半导体)显示器，处理器模块如单片机，单片机周期性地将液位信息传输至OLED显示器上，该周期可以根据实际的显示需求设置。液位监测设备能够用于液位监测，如应用于存储酒液的罐体上。

在一些实施例中，还包括通信模块，处理器模块通过UART(UniversalAsynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发传输器)接口与所述通信模块连接。UART是一种通用的串行数据总线，用于异步通信，该总线双向通信，可以实现全双工传输和接收，在本申请中UART用于处理器模块与通信模块之间进行通信，可以理解的是，处理器模块可以将检测目标当前的液位信息通过UART接口传输至通信模块，再由通信模块传输至终端或其他接收设备上。

其中，通信模块为蓝牙通信模块，可以理解的是，蓝牙通信模块是集成有蓝牙功能的可用于无线网络通讯的模块，示例性的，蓝牙通信模块可以采用型号为HC05的蓝牙模块，电源模块还为蓝牙通信模块供电，如提供5V工作电压。

通信模块还可以是WiFi模块，示例性的，可以采用型号为ESP8266的WiFi模块，通过WiFi模块将信号传输至终端等接收设备上，此外，电源模块还为WiFi模块供电，即电源模块为通信模块提供工作电压，需要说明的是，通信模块还可以是ZigBee模块、4G模组等可用于通信的模块。

图3为本申请实施例提供的一种液位检测方法的流程图，可应用于上述实施例所述的电容式液位检测装置中，需要说明的是，图示顺序是为了更清楚的描述本申请的方案，并不表示对其顺序的限定。如图3所示，该方法至少包括如下步骤：

步骤S100、获取在无液状态下检测目标的采样数据。

可以理解的是，以检测目标为罐体，且用于存储酒液为例进行说明，液位检测电极模块的电极端子，如10个电极端子沿着罐体的外侧壁上依次设置，无液状态表示为罐体内不存储有酒液，而有液状态表示为罐体内存储有酒液。采样数据包括在无液状态下采集对应于各个电极端子的阻抗信息，液位检测电极模块包括10个电极端子，对应的，罐体的液位分为10个液位等级，因此，对应于每一个液位等级，采样一次或多次，即采样数据包括对应于多个检测电极的阻抗信息。

步骤S200、根据采样数据，确定参考电极所对应的参考阻抗值与检测电极所对应的检测阻抗值的线性变化关系。

处理器模块可以根据采样数据，确定参考电极对应的参考阻抗值与检测电极所对应的检测阻抗值的线性变化关系。应当想到的是，参考阻抗值是对应于参考电极的阻抗信息，检测阻抗值是对应于检测电极的阻抗信息。

示例性的，取参考电极和检测电极I进行说明，每一次的采样数据中至少包括对应于参考电极的参考阻抗值和对应于检测电极I的检测阻抗值。阻抗值会受到环境温度等环境因素的影响，如在除环境温度以外的其他条件不变的情况下，环境温度越高，则对应的阻抗值升高，但无论环境温度如何变化，参考阻抗值与检测阻抗值是呈线性变化的。

因此，可以是在不同的环境温度下获取无液状态下的采样数据，如每隔2℃采样一次，或者每隔5℃采样一次，应当想到的是，采样的温度间隔可以根据实际测量需求设置。因此，采样数据中包括有在某一温度下，对应于无液状态的参考电极的参考阻抗值和对应于无液状态的检测电极I的检测阻抗值I。处理器模块根据多组采样数据可以得到参考阻抗值与检测阻抗值I的线性变化关系。

在一实施例中，参照图4，图4为本申请实施例提供的确定线性变化关系的流程图，其中，对于确定参考电极所对应的参考阻抗值与检测电极所对应的检测阻抗值的线性变化关系，可以采用如下步骤：

步骤S210、根据采样数据生成对应于线性变化关系的拟合曲线。

步骤S220、根据拟合曲线确定线性变化关系所对应的标定系数。

其中，标定系数包括比例系数和偏移系数。拟合曲线用于在坐标系上表示参考阻抗值和检测阻抗值之间的线性关系，示例性的，如在XY坐标系中，以参考阻抗值作为X轴，而检测阻抗值作为Y轴，因此，采样数据中包括有各温度下的参考阻抗值和检测阻抗值，将采样数据导入，通过计算机软件处理，如通过MATLAB进行处理，将采样数据导入MATLAB中，多组参考阻抗值和检测阻抗值在坐标系中形成多个散点，多个散点连接形成连续的、能够表示参考阻抗值和检测阻抗值之间的线性关系的曲线，即拟合曲线。由于参考阻抗值和检测阻抗值是满足线性变化的，因此，对于拟合曲线，可以得一条对应于线性变化关系的关系式，则可以得到关系式y＝k*x+b，其中k为比例系数，b为偏移系数，可以想到的是，对于不同的检测电极，可以得到不同的关系式，即关系式中的标定系数不同。

步骤S300、获取对检测目标的检测数据。

在一实施例中，对于检测目标如罐体的检测数据，应当想到的是，检测数据中包括参考电极和多个检测电极在罐体处于当前液位时的参考阻抗值和检测阻抗值，示例性的，可以以液面抵达检测电极所在位置时即检测电极的最底端位于液面上时视为液位达到该检测电极，因此对应的检测阻抗值为液面抵达检测电极所在位置检测电极检测到的阻抗值。

步骤S400、结合检测数据和线性变化关系，确定检测目标的当前液位。

无论是在持续上电的情况，还是断电后再恢复上电的情况，都可能会出现各检测电极受到温度的影响而导致液位尚未到达，对应的检测阻抗值就已经大于对应在有液情况下的阻抗值的情况，即错误地判断检测目标的液位的情况。因此，需要结合检测数据和线性变化关系，由于在无液状态下，参考电极对应参考阻抗值与检测电极对应的检测阻抗值是满足线性关系的，则若检测数据中的参考阻抗值与检测阻抗值是满足线性关系的，则液位并未到达对应的检测电极。

在一实施例中，参照图5，图5为本申请实施例提供的另一种液位检测方法的流程图，用于确定检测目标的当前液位，其中，对于结合检测数据和线性变化关系，确定检测目标的当前液位，包括如下步骤：

步骤S410、根据标定系数和检测数据中的参考电极对应的参考阻抗值，确定检测电极对应在无液状态下的基准阻抗值。

步骤S420、根据基准阻抗值和检测数据中的检测电极对应的检测阻抗值，确定阻抗差值。

步骤S430、当阻抗差值大于或等于第一阈值，则确定检测目标的当前液位处于检测电极所对应的位置。

从检测数据中可以得到在当前检测后的对应于参考电极和检测电极的参考阻抗值和检测阻抗值，而可以理解的是，对应于每一个检测电极，均存在标定系数，由于标定系数已经确定，对应的线性变化关系的关系式也可以确定，则根据标定系数，能够确定在无液状态下的基准阻抗值，可以想到的是，通过对应于该标定系数的关系式，可以确定基准阻抗值，其中，基准阻抗值为根据关系式确定的基准值。

在检测数据中的对应于检测电极的检测阻抗值与基准阻抗值之间的差值为阻抗差值，且当阻抗差值大于或等于第一阈值，则可以确定检测目标的当前液位是位于该检测电极所对应的位置的。

示例性地，以参考电极和检测电极I为例进一步阐述，当前的检测数据包括参考电极的参考阻抗值Cf以及检测电极I的检测阻抗值C1。根据参考阻抗值与检测阻抗值的线性变化关系，如检测电极I所对应的关系式能够确定标定系数中比例系数k1和偏移系数b1，因此，对应于参考阻抗值Cf，可以得到基准阻抗值Ce，Ce与Cf满足Ce＝k1*Cf+b1，则阻抗差值为基准阻抗值Ce和检测阻抗值C1的差值，而当阻抗差值与大于或等于第一阈值，可以确定罐体内的液位到达检测电极I所在的位置，其中，第一阈值预存在存储装置中，第一阈值可以设置为200，第一阈值对应于不同的检测电极还可以是不同的，示例性的，对应于检测电极I，第一阈值可以设置为200，对应于检测电极II，第一阈值可以设置为220。应当想到的是，对于其他检测电极来说，同样适用于上述的方法，以确定液位是否到达检测电极所对应的位置，从而确定检测目标的液位。

由上述方案可知，本申请实施例提供的液位检测方法能够通过对不同状态下的检测目标进行采样，获取采样数据，从而得到满足线性变化的参考阻抗值和检测阻抗值的线性变化关系，通过上述的线性变化关系和检测数据进行判断，从而确定检测目标的液位，根据确定的线性变化关系和检测数据，能够确定对应于每一检测电极的基准阻抗值，且基准阻抗值能够忽略外界环境因素的影响，从而有效地降低环境因素的影响，提升了对液位测量的准确度。

在一些实施例中，每一组检测数据中，参考阻抗值和检测阻抗值均是对接收到的阻抗信息处理后得到的阻抗值，如，通过电容传感器模块进行IQ分离后得到的电阻分量和电容分量，即阻抗信息，电容传感器模块将阻抗信息传输至处理器模块，处理器模块以预存在存储模块中的第一权重比设置电阻分量和电容分量，从而确定参考阻抗值和检测阻抗值。

示例性的，第一权重比可以是设置为0：1，即电阻分量为0％，电容分量为100％，即只取电容分量，因此，参考阻抗值和检测阻抗值中仅包含IQ分离后的电容分量。需要说明的是，第一权重比可以根据实际的设计需要进行设置。

以第一权重比来确定参考阻抗值和检测阻抗值，能够使参考阻抗值和检测阻抗值更具参考价值，且还可以通过设置不同权重比来调整参考阻抗值和检测阻抗值，使其能够适应更多测量场景的需要。

在一些实施例中，多个检测电极依次设置在检测目标如罐体的侧壁上，如自下而上定义检测电极的次序，若检测电极I位于检测电极II的下方，则检测电极I为检测电极II的前序检测电极，在罐体中的酒液位于其中的检测电极II上时，检测到检测电极II的阻抗差值大于或者等于第一阈值，则还需要确定前序检测电极，即检测电极I的阻抗差值是否也大于或等于第一阈值，值得注意的是，若当前检测电极的阻抗差值是大于或等于第一阈值的，则其所有的前序检测电极的阻抗差值也应该大于或等于第一阈值。

因此，若当前的检测电极以及其前序检测电极所对应的阻抗差值均大于或等于第一阈值，则可以确定该检测电极所对应的位置为罐体当前的液位。应当想到的是，若存在前序检测电极的阻抗差值均小于第一阈值的情况，则表示液位异常，不能够将该检测电极所对应的位置确定为罐体当前的液位。

示例性的，若存在10个检测电极，第1个检测电极至第10个检测电极自下而上依次设置，应当想到的是，第1个检测电极和第2个检测电极为第3个检测电极的前序检测电极，即该检测电极下方的所有检测电极均为前序检测电极，若液位处于第3个检测电极所对应的位置，第3个检测电极的阻抗差值大于第一阈值，则还需要确定第1个检测电极和第2个检测电极所对应的阻抗差值是否均大于或等于第一阈值。

当第1个检测电极和第2个检测电极所对应的阻抗差值均大于或等于第一阈值，则可以确定罐体当前的液位是处在第3个检测电极所对应的位置。而当1个检测电极和第2个检测电极所对应的阻抗差值均小于第一阈值，则表示液位异常，例如，可以通过处理器发送异常报告，从而将异常情况告知用户。

通过再次判断前序检测电极的阻抗差值是否满足大于或等于第一阈值，本申请的方案能够有效减少误判液位的情况出现，提高了检测的准确度。

在一些实施例中，对于液位的确定，当对应的检测电机的阻抗差值小于第一阈值时，若阻抗差值还大于第二阈值，则对于罐体的液位状态还需要进行确定，液位状态包括上升状态和下降状态，用于表示罐体内液位的变化，应当想到的是，罐体在同一液位可以对应为上升状态和下降状态中的一种。需要说明的是，第二阈值预存在存储装置中，第二阈值可以设置为180，第二阈值对应于不同的检测电极还可以是不同的，示例性的，对应于检测电极I，第二阈值可以设置为180，对应于检测电极II，第二阈值可以设置为200。

示例性的，对于上升状态或下降状态的判断，可以基于历史数据进行判断。对于每次液位检测时，对应检测电极的阻抗差值均作为历史数据进行存储，在需要判断上升状态或下降状态时，将当前检测得到的阻抗差值与历史数据进行比较，若该阻抗差值大于历史数据，则可以确定罐体的液位状态为上升状态；若该阻抗差值小于历史数据，则可以确定罐体的液位状态为下降状态。如，在一次液位检测时，将检测电极的阻抗差值I作为历史数据存储，在下一次液位检测时，该检测电极的阻抗差值II与阻抗差值I进行比较，从而确定液位状态。

可以想到的是，对于历史数据还可以不断地更新，如在完成液位状态的判断后，即将阻抗差值II作为历史数据，删除阻抗差值I，以进行更新；而在首次液位检测时，历史数据为0。

当液位状态为下降状态时，则该检测电极所对应的位置为罐体当前的液位；当液位状态为上升状态时，则该检测电极相邻的前序检测电极所对应的位置为罐体当前的液位。

可以理解的是，若存在10个检测电极，第1个检测电极至第10个检测电极自下而上依次设置，应当想到的是，第1个检测电极和第2个检测电极为第3个检测电极的前序检测电极，第2个检测电极为第3个检测电极相邻的前序检测电极，若第3个检测电极的阻抗差值大于第二阈值且小于第一阈值，当罐体的液位状态为下降状态时，则取第3个检测电极所对应的位置为罐体当前的液位；当罐体的液位状态为上升状态时，则取第2个检测电极所对应的位置为罐体当前的液位。

图6为本申请实施例提供的一种计算机设备的结构示意图，如图6所示，该设备包括该设备包括处理器301、存储器302、输入装置303和输出装置304；设备中处理器301的数量可以是一个或多个，图6中以一个处理器301为例；设备中的处理器301、存储器302、输入装置303和输出装置304可以通过总线或其他方式连接，图6中以通过总线连接为例。存储器302作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的视频编码控制方法对应的程序指令/模块。处理器301通过运行存储在存储器302中的软件程序、指令以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的液位检测方法。输入装置303可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置304可包括显示屏等显示设备。

本申请实施例还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行上述实施例所述的液位检测方法，且实现相应的功能和有益效果。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

注意，上述仅为本申请的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本申请不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本申请的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本申请进行了较为详细的说明，但是本申请不仅仅限于以上实施例，在不脱离本申请构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本申请的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (11)

1.电容式液位检测装置，其特征在于，包括：液位检测电极模块、基于IQ调制的电容传感器模块和处理器模块；

其中，所述液位检测电极模块用于对检测目标进行阻抗检测；所述电容传感器模块的检测端与所述液位检测电极模块电性连接，所述电容传感器模块用于基于所述液位检测模块对所述检测目标进行阻抗检测，采集阻抗信息，所述电容传感器还用于对检测结果进行IQ分离以获取电阻分量和电容分量，所述阻抗信息包括所述电阻分量和所述电容分量；所述处理器模块与所述电容传感器电性连接，用于读取所述电容传感器模块采集的所述阻抗信息，以确定所述检测目标的液位。

2.根据权利要求1所述的电容式液位检测装置，其特征在于，所述液位检测电极模块设置有多个用于进行阻抗检测的电极端子，且多个所述电极端子依次设置，所述电容传感器模块对应于所述电极端子设置有多个所述检测端，所述检测端与所述电极端子连接；

其中，在多个所述电极端子中，包括一个参考电极，且其余所述电极端子为检测电极，所述参考电极用于检测处于空气介质环境下的阻抗。

3.液位检测方法，应用于如权利要求1-2任一项所述的电容式液位检测装置，其特征在于，包括：

获取在无液状态下所述检测目标的采样数据；

根据所述采样数据，确定所述参考电极所对应的参考阻抗值与所述检测电极所对应的检测阻抗值的线性变化关系；

获取对所述检测目标的检测数据；

结合所述检测数据和所述线性变化关系，确定所述检测目标的当前液位。

4.根据权利要求3所述的液位检测方法，其特征在于，所述根据所述采样数据，确定所述参考电极所对应的参考阻抗值与所述检测电极所对应的检测阻抗值的线性变化关系，包括：

根据所述采样数据生成对应于所述线性变化关系的的拟合曲线；

根据所述拟合曲线确定所述线性变化关系所对应的标定系数，所述标定系数包括比例系数和偏移系数。

5.根据权利要求4所述的液位检测方法，其特征在于，所述结合所述检测数据和所述线性变化关系，确定所述检测目标的当前液位，包括：

根据所述标定系数和所述检测数据中的参考电极对应的参考阻抗值，确定所述检测电极对应在无液状态下的基准阻抗值；

根据所述基准阻抗值和所述检测数据中的检测电极对应的检测阻抗值，确定阻抗差值；

当所述阻抗差值大于或等于第一阈值，则确定所述检测目标的当前液位处于所述检测电极所对应的位置。

6.根据权利要求5所述的液位检测方法，其特征在于，所述当所述阻抗差值大于或等于第一阈值，则确定所述检测目标的当前液位处于所述检测电极所对应的位置，包括：

当所述阻抗差值大于或等于所述第一阈值，则确定所述检测电极的前序检测电极的检测阻抗值是否均大于或等于第一阈值；

当所述前序检测电极的检测阻抗值均大于或等于第一阈值，则将所述检测电极所对应的位置确认为所述检测目标当前的液位。

7.根据权利要求5所述的液位检测方法，其特征在于，所述根据所述基准阻抗值和所述检测数据中的检测电极对应的检测阻抗值，确定阻抗差值之后，还包括：

当所述阻抗差值大于第二阈值且小于第一阈值，则确定所述检测目标的液位状态，所述液位状态包括上升状态和下降状态；

若所述液位状态为上升状态，则将所述检测电极相邻的前序检测电极所对应的位置确认为所述检测目标当前的液位；

若所述液位状态为下降状态，则将所述检测电极所对应的位置确认为所述检测目标当前的液位。

8.根据权利要求3-7任一项所述的液位检测方法，其特征在于，还包括：根据以预设的第一权重比设置的所述电阻分量和所述电容分量，确定所述参考电极对应的所述参考阻抗值以及所述检测电极对应的所述检测阻抗值。

9.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器以及一个或多个处理器；

所述存储器，用于存储一个或多个程序；

当一个或多个所述程序被一个或多个所述处理器执行，使得一个或多个所述处理器实现如权利要求3-8任一项所述的液位检测方法。

10.一种包含计算机可执行指令的存储介质，其特征在于，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求3-8任一项所述的液位检测方法。

11.一种液位监测设备，其特征在于，包括如权利要求1-2任一项所述的电容式液位检测装置，还包括显示装置，所述电容式液位检测装置与所述显示装置连接，所述显示装置用于显示所述电容式液位检测装置检测到的液位信息。

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