CN202329754U - 电容式浮子液位传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及液位传感器领域，特别涉及一种电容式浮子液位传感器。电容式浮子液位传感器由环形气密性密封盒下盖，大号圆环形密封圆环，表面绝缘的圆环形导电电极，表面绝缘的半圆环形电极，金属密封外引线，液体滴，小号圆环形密封圆环，环形气密性密封盒上盖组成。连杆的一端与电容式浮子液位传感器过轴线固定，连杆的另一端与浮子连接，浮子放进被测液位的液体中。工作时浮子随液面上下运动，通过连杆带动电容式浮子液位传感器绕轴线转动。容量变化通过相应的运算电路后，通过数字或模拟显示，指示数量由小变大，实现液位高低显示。本实用新型的有益效果是无摩擦，抗干扰，工作可靠，使用无噪音，寿命长，制作简单，成本低，用途广等。

Description

电容式浮子液位传感器

技术领域

本实用新型涉及一种液位传感器装置，特别涉及一种电容式浮子液位传感器。

背景技术

在生活和工作中，液位是一个很重要的工作条件，但是液位往往又不直观或不方便观察。以汽车油箱的油(液)位为例，需要时刻知道油位多少，又不方便观看液位，需要运用液位传感器来实时指示存油量。浮子式液位传感器广泛应用在水塔液位、太阳能热水器液位、汽车油箱指示油液位等指示液位的领域。公知的浮子液位传感器的结构：由浮子，连杆，金属触点，碳膜电阻和支架构成。其中“金属触点，碳膜电阻和支架”就是一个电位器。工作原理：浮子漂浮在液面，液位的改变，浮子上下运动，通过连杆带动电位器转动，电位器的金属动触点与和碳膜电阻的相对位置变化，改变电阻，从而改变电流或电压，用仪表显示电压或电流的变化指示液位变化。这种电位器是靠金属动触点的机械摩擦，实现电接触，靠金属动触点移动改变电阻。有机械摩擦，必然有零件磨损。因此公知的液位传感器时常出故障。这是公知的液位传感器的技术缺陷。

发明内容

为了克服公知的液位传感器的技术问题，本实用新型给出一种没有机械摩擦的电容式浮子液位传感器。

本实用新型针对公知的液位传感器动触点机械摩擦的技术问题，提供了一种改进的技术方案，变动金属动触点的机械摩擦，为无摩擦电容电接触。电容式浮子液位传感器的技术方案：在环形气密性密封盒内，内置表面绝缘的圆环形电极和半圆环形电极。表面绝缘的圆环形电极和半圆环形电极之间是气密性空腔，表面绝缘的圆环形电极和半圆环形电极之间形成电容。在气密性空腔内加入液体滴，竖直固定电容式浮子液位传感器后，液体滴的高度接近气密性空腔的半径。由于液体滴的导电性能远大于空气空腔中的空气，当半圆环形电极与圆环形电极之间充满液体滴时，电容的容量最大，反之电容的容量最小。环形气密性密封盒，表面绝缘的圆环形电极和半圆环形电极，以及空腔中的液体滴整体构成电容式浮子液位传感器。过电容式浮子液位传感器的轴线竖直安装电容式浮子液位传感器后，沿电容式浮子液位传感器的轴线即环形气密性密封盒的轴线转动电容式浮子液位传感器，液体滴在重力的作用下不动，表面绝缘的圆环形电极和半圆环形电极之间的液体面积发生变化。根据电容原理，转动时电容的容量变化。

工作原理：过电容式浮子液位传感器的轴线竖直安装电容式浮子液位传感器。连杆是刚性材料制成，连杆的一端过轴线与电容式浮子液位传感器连接，连杆的另一侧浮子连接。浮子是轻质材料，漂浮在液面上。预先设定，液位最低时，电容的容量最小；液位最高时，电容的容量最大。液位的改变，浮子上下运动，通过连杆带动电容式浮子液位传感器沿轴向转动，电容的容量变化。电容容量变化量经过运算放大器处理后用模拟方式或数字方式显示液位高低信息。

附图说明

图1是本实用新型电容式浮子液位传感器的结构图。

其中：1、环形气密性密封盒下盖(1)，2、大号圆环形密封圆环(2)，3、一侧表面绝缘的圆环形导电电极(3)，4、一侧表面绝缘的半圆环形电极(4)，5、金属密封外引线(5)，6、液体滴(6)，7、小号圆环形密封圆环(7)，8、环形气密性密封盒上盖(8)。

图2是本实用新型电容式浮子液位传感器的工作原理图。

其中：9、电容式浮子液位传感器(9)，10、固定轴(10)，11、连杆(11)，12、浮子(12)，13、液体液面(13)，14、液体箱(14)。

具体实施方式

本实用新型电容式浮子液位传感器是这样加工的。材质选用薄(2mm)有机玻璃板，用车床加工外半径为R1内半径为R4的圆环两片，标志上片和下片。下片作环形气密性密封盒下盖(1)，上片作环形气密性密封盒上盖(8)。材质选用薄(1mm)有机玻璃板，用车床加工外半径为R1，内半径为R2的圆环一片，标志C片，作大号圆环形密封圆环(2)。外半径为R3内半径为R4的圆环一片，标志D片，作小号圆环形密封圆环(8)。半径长度大小关系：其中R1＝30mm》R2＝26mm》R3＝5mm》R4＝2mm。材质选用一侧绝缘的铜箔，用车床加工外半径为R2内半径为R4的圆环两片，一片作一侧表面绝缘的圆环形导电电极(3)，另一片过圆心切断成两片，取其中一片作一侧表面绝缘的半圆环形电极(4)。在一侧表面绝缘的圆环形导电电极(3)和一侧表面绝缘的半圆环形电极(4)铜箔处各焊接金属密封外引线(5)一根。装配工艺：取A片平放，取C片和D片，一面涂胶后，按同圆粘在A片上。粘牢后，A片上的C片和D片的R2和R3之间形成环形凹槽。在环形凹槽上打小孔并涂胶，在小孔中穿过金属密封外引线(5)后粘接一侧表面绝缘的圆环形导电电极(3)，圆环形导电电极(3)表面绝缘的一侧向外，没表面绝缘的一侧粘接。在B片R2和R3之间打小孔并涂胶，在小孔中穿过金属密封外引线(5)后粘接一侧表面绝缘的半圆环形电极(4)。把B片粘接在A片上的C片和D片的R2和R3之间形成环形凹槽上，形成环形密封盒。环形密封盒的内部的R2和R3之间形成环形空腔。在环形空腔上打小孔，注入液体滴。竖立起环形密封盒，液体滴的高度等于R2。一侧表面绝缘的半圆环形电极(4)与一侧表面绝缘的圆环形导电电极(3)之间形成电容，C。最后密封两根金属密封外引线(5)。检查环形气密性密封盒的气密性合格后，电容式浮子液位传感器制作成功。沿电容式浮子液位传感器的轴线(R4孔)插入固定轴，竖直固定电容式浮子液位传感器。沿电容式浮子液位传感器的轴线即环形气密性密封盒的轴线转动电容式浮子液位传感器，液体滴在重力的作用下不动，表面绝缘的圆环形电极和半圆环形电极之间的液体面积发生变化。根据电容原理，转动时电容的容量变化。

工作原理：使用时，沿电容式浮子液位传感器的轴线(R4孔)插入固定轴竖直固定电容式浮子液位传感器，电容式浮子液位传感器可以绕轴线转动。连杆是刚性材料制成，连杆的一端过轴线与电容式浮子液位传感器连接，连杆的另一侧浮子连接。浮子用轻质材料制作，能漂浮在液面上。预先设定，液位最低时，电容的容量最小；液位最高时，电容的容量最大。液位的改变，浮子上下运动，通过连杆带动电容式浮子液位传感器沿轴向转动，电容的容量变化。电容容量变化量经过运算放大器处理后用模拟方式或数字方式显示液位高低信息。

本实用新型电容式浮子液位传感器的有益效果是无机械触点、无摩擦，抗干扰，工作可靠，使用无噪音，寿命长，制作简单，成本低，用途广泛等。

Claims (5)

1.电容式浮子液位传感器，其特征是在环形气密性密封盒内，内置表面绝缘的圆环形电极和半圆环形电极，表面绝缘的圆环形电极和半圆环形电极之间是气密性空腔，表面绝缘的圆环形电极和半圆环形电极之间形成电容。

2.根据权利要求1所述的电容式浮子液位传感器，其特征是在气密性空腔内加入液体滴，竖直固定电容式浮子液位传感器后，液体滴的高度等于气密性空腔的半径。

3.根据权利要求1所述的电容式浮子液位传感器，其特征是使用时，沿电容式浮子液位传感器的轴线插入固定轴竖直固定电容式浮子液位传感器，电容式浮子液位传感器可以绕自身轴线转动。

4.根据权利要求1所述的电容式浮子液位传感器，其特征是连杆是刚性材料制成，连杆的一端与电容式差动运算浮子液位传感器过轴线固定，连杆的另一端与浮子连接。

5.根据权利要求1所述的电容式浮子液位传感器，其特征是浮子放进被测液位的液体中，浮子用轻质材料制作，能漂浮在液面上。

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