CN206450291U - 电容式传感器液位检测装置 - Google Patents

Abstract

一种电容式传感器液位检测装置，包括：基准电极单元、检测电极单元、控制芯片单元、输出单元、电源单元，基准电极单元与控制芯片单元的基准信号输入端相联接，检测电极单元与控制芯片单元的检测信号输入端相联接，输出单元与控制芯片单元的信号输出端相联接。属于非接触测量，不受液体的密度、化学特性等影响，安全、低成本、实用性高。

Description

电容式传感器液位检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种液位检测的系统及方法，尤其涉及一种应用于带弱电解质的电容式传感器液位检测装置。。

背景技术

液位测量方法很多，有电容法、电阻法、磁致伸缩法、磁翻板法、振动法、浮子液位计法、激光液位法、光纤液位法、压差法等、液位开关法、安全阀法、伺服液位计法等。

差压法是目前最常用的测量储罐内液位的方法之一, 该方法只有在液体密度恒定不变的条件下才能保证测量的准确性，实际情况液体密度是液体组份和温度的多元函数，当液体组份和温度变化会导致密度改变。

超声波测量液位的方法比较多，其中应用比较广泛的是脉冲回波法。超声波的传播速度受介质的密度、压力、温度、浓度等因素影响。超声波法液位测量结构简单，方便安装及维护，属于非接触式测量，可用于有毒、腐蚀性气体、高粘性液体的液位测量，但不宜用于含气泡或固体颗粒的液体。

光纤液位测量具有灵敏度高、响应速度快、抗电磁干扰、耐腐蚀，尤其适用于易燃易爆的恶劣环境，适用于多种液体的液位测量。其缺点是不能探测污浊液体以及会粘附在测头表面的粘稠物质的液位。

激光脉冲法液位测量是将检测信号施加于安全功率的激光上，适用在油罐液位测量等易燃易爆的环境，具有很好的安全性，同时无活动部件，维护方便，系统抗干扰性强，价格相对较低。不足之处，光学镜头易受污染，影响测量结果。

雷达波法测量液位可用于腐蚀性、高黏度和有毒液体的液位以及固体料位的测量，测量装置没有可动部件，无测量盲区，雷达波传播速度取决于介质的相对介电常数和磁导率，因此不受温度、压力等影响，属于非接触测量，实时性好;不足之处，价格较高。

发明内容

本实用新型目的在于，针对以上现有技术的不足，设计一种结构简单，成本低廉，防腐蚀及污染，测量精度高的非接触式电容式传感器液位检测系统。

本实用新型目的可以通过以下技术方案实现，一种电容式传感器液位检测装置，其所述装置包括：

基准电极单元，由基准电阻、基准电极及基准平衡电容组成；

检测电极单元，该检测电极单元为一组以上，由检测电阻、检测电极及检测平衡电容组成；

控制芯片单元：用于以基准电极单元的电容值为基准值，测试检测电极单元检测到的电容值与基准检测单元的基准值对比，超过一定限值后，判定为有液体存在于检测电极处，通过输出端口提供状态输出；

输出单元：用于接受控制芯片单元的信号，给出相应的液位状态信号；

电源单元：用于为系统提供电源；

基准电极单元与控制芯片单元的基准信号输入端相联接，检测电极单元与控制芯片单元的检测信号输入端相联接，输出单元与控制芯片单元的信号输出端相联接。

所述的电容式传感器液位检测装置，其控制芯片单元选用的为 ADW04检测处理器。

所述的电容式传感器液位检测装置，其输出单元可以是显示屏、打印设备、灯光或声显设备。

本实用新型技术优点在于，属于非接触测量，不受液体的密度、化学特性等影响，安全、低成本、实用性高。

附图说明：

图1为本实用新型的结构原理示意框图；

图2为本实用新型的电路示意图；

具体实施方式：

如图1所示为本实用新型的结构原理示意框图；包括检测电极单元10、控制芯片单元11、输出单元12、、电源单元14及基准电极单元13。如图2所示，本技术与已有技术相比，基准电极单元13及检测电极单元10中分别设置了基准平衡电容C及检测平衡电容C1、C2、C3、C4，可以极大的提高检测精度。

本实施例中，其控制芯片单元11选用的为 ADW04检测处理器，也可以使用与ADW04类似的检测处理器。该控制芯片单元11的芯片引脚T0接由基准电阻R、基准电极D及基准平衡电容C组成的基准电极单元13。控制芯片单元11的芯片引脚T1、T2、 T3、 T4分别接由检测电阻R1、R2、 R3、 R4，检测电极D1、 D2、 D3、 D4及检测平衡电容C1、C2、 C3、 C4组成的4级检测电极单元10。控制芯片单元11的芯片引脚00、01、02、03接输出单元12。控制芯片单元11的芯片引脚OI通过电容R5与电源单元14相接。控制芯片单元11的芯片引脚G为接地，引脚VI通过电容C5接地。

本实用新型上电后，电路开始检测工作，首先检测基准电极的电容值作为检测电极的参考基准值，检测电极检测到的电容值与基准检测电极的基准值对比，超过一定限值后，判定为有液体存在于检测电极处，通过输出端口提供状态输出。检测电极并接一个低容量电容，以达到与基准电极电容值接近的电容值，更易检测到液体的变化。在多路检测中，并接电容作为平衡电容，达至多路电容值的统一，有利于检测液位变化及提高检测精度。

本实用新型的基本原理是：当无液体时，电容的读数值相对稳定并比较大，当有液体到达检测电极对应高度时，该电极的电容读数值是减小的，故而只需要监测该电极的电容读数的变化，即可判定液位是否达标，从而达到液位状态指示或者液位定量指示的目的。

其输出单元12，可以是显示屏、打印设备、灯光或声显设备的一种或多种。

Claims (3)

1.一种电容式传感器液位检测装置，其特征在于，所述装置包括：

基准电极单元，由基准电阻、基准电极及基准平衡电容组成；

检测电极单元，该检测电极单元为一组以上，由检测电阻、检测电极及检测平衡电容组成；

控制芯片单元：用于以基准电极单元的电容值为基准值，测试检测电极单元检测到的电容值与基准检测单元的基准值对比，超过一定限值后，判定为有液体存在于检测电极处，通过输出端口提供状态输出；

输出单元：用于接受控制芯片单元的信号，给出相应的液位状态信号；

电源单元：用于为系统提供电源；

基准电极单元与控制芯片单元的基准信号输入端相联接，检测电极单元与控制芯片单元的检测信号输入端相联接，输出单元与控制芯片单元的信号输出端相联接。

2.根据权利要求1所述的电容式传感器液位检测装置，其特征在于，所述控制芯片单元选用的为 ADW04检测处理器。

3.根据权利要求1或2所述的电容式传感器液位检测装置，其特征在于，所述输出单元可以是显示屏、打印设备、灯光或声显设备。