CN216645534U - 一种浮子式单管光敏液位计 - Google Patents

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王帅
王锦玉
刘雪晨
陈世斌
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Abstract

本实用新型涉及一种浮子式单管光敏液位计，属于液位传感器技术领域，用以解决现有液位传感器抗干扰能力不强，或造价高，或灵敏度低的缺陷。方案为：在单管顶部安装发光二极管阵列作为持续光源；在单管内部装有两个光敏电阻条，一个作为敏感元件，一个作为补偿元件；外接测量电路，测量电路由全桥电路和放大电路组成；光源持续发光，液面升降会带动浮子升降，会造成光敏元件的光照面积的减少或增加，从而引起光敏元件的阻值变化，从而可对液位进行测量。管底的导流孔增强了该液位计抗干扰能力，补偿元件能够大大降低温度的影响，提高该液位计的精度。

Description

一种浮子式单管光敏液位计
技术领域
本实用新型属于液位计技术领域，特别涉及一种浮子式单管光敏液位计。
背景技术
随着我国经济的发展，越来越多的家庭拥有了车辆。为了使驾驶更加高效与舒适，让驾驶员实时地了解到油箱内的油量情况，需要利用液位传感器对油箱液位进行检测。现在市场上的非接触式的液位计，造价昂贵，故障维修需要专业型人员，维修不方便；接触式液位计，有的无法连续反映油量液位变化，有的受车辆行驶状况的干扰较大。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种浮子式单管光敏液位计，在能够高效检测油箱液位变化的同时，还具有较强的抗干扰能力、较高的灵敏度。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种浮子式单管光敏液位计，包括单管顶盖、单管主体、浮子、单管底盖和测量电路；单管顶盖和单管底盖分别固定设置在单管主体的两端；浮子设置在单管主体内部，能够随着液位的升降而升降；测量电路设置在单管主体上；
测量电路包括第一光敏电阻、第二光敏电阻、定值电阻、放大器和电源；两个定值电阻和第一光敏电阻、第二光敏电阻组成一个全桥电路，全桥电路连接电源，全桥电路输出端连接放大器，放大器的基极和发射极之间并联定值电阻，放大器的集电极串联定值电阻。
进一步的，放大器的发射极依次连接数模转换器和数据系统；单管顶盖和单管主体之间设置有法兰垫片。
进一步的，单管顶盖为法兰盖，法兰盖的外部顶端设有两个通孔，通孔上设置有电极，电极连接测量电路；法兰盖的内部顶端装有发光二极管阵列。
进一步的，单管主体包括外管和内管，外管的外部顶端设有单管法兰，单管法兰连接单管顶盖；外管的内部设有四条凹槽，用于固定内管；内管由两块瓦状结构的透明内衬和非透明内衬；两块内衬的背面都设有凹槽，用于嵌套光敏电阻。
进一步的，单管底盖上设有八个油液通孔，用于将油液导入单管内部；在单管底盖的上端还设有八个防粘凸台。
进一步的，单管底盖上还设置有底盖垫片。
进一步的，第一光敏电阻嵌套在透明内衬的内部；第二光敏电阻嵌套在非透明内衬的内部；浮子能够挡住第二光敏电阻在浮子以下部分的光照。
进一步的，全桥电路中，两个光敏电阻的温度条件一样。
与现有技术相比，本实用新型有以下技术效果:
相比较传统的浮子式液位计，本实用新型能够对油箱油量的变化进行连续测量，灵敏度更高，抗干扰能力更强；相比较电容式液位计，本实用新型测量精度不受测量油液型号的影响，具有较强的通用性；相比较已被设计出的光敏式液位计，本实用新型突破了被测液体低透光度的限制，几乎能够对所有非腐蚀性液体进行测量；相比较超声波、微波、雷达式传感器，本实用新型造价低廉、维修方便。
附图说明
图1为本实用新型的立体结构图；
图2为本实用新型的单管顶盖立体结构图；
图3为本实用新型的单管主体立体结构图；
图4为本实用新型的单管底盖立体结构图；
图5为本实用新型的剖视图；
图6为本实用新型的电路原理图。
图中：1.单管顶盖；2.单管主体；3.浮子；4.单管底盖；5.定值电阻1；6.定值电阻2；7.定值电阻3；8.放大器；9.电源；101.螺栓；102.电极；103.发光二极管阵列；104.法兰盖；105.螺栓通孔；106.法兰垫片；201.第一光敏电阻；202.透明内衬；203.第二光敏电阻；204.非透明内衬；205.单管法兰；206.螺钉孔；401.螺钉；402.螺钉通孔；403.防粘凸台；404. 导流通孔；405.底盖垫片。
具体实施方式
请参阅图1至图6，一种浮子式单管光敏液位计，包括单管顶盖1、单管主体2、浮子3、单管底盖4和测量电路组成；单管顶盖1通过四个螺栓101连接在单管主体2上，单管底盖通过螺钉401连接在单管主体2上；浮子3是一个扁平的圆柱体，安置在单管主体2内部，能够随着液位的升降而升降。
如图2、5所示，单管顶盖1的的主体是一个法兰盖104，法兰盖104的外部顶端设有两个通孔，用于设置电极101，连接电路；法兰盖104的内部顶端装有一发光二极管阵列103，为光敏元件提供光源。
如图3、5所示，单管主体2分为外管和内管两个部分，外管的外部顶端设有法兰205，用以连接单管顶盖1；外管的内部设有四条凹槽，用于固定内管；内管由两块瓦状结构的内衬组成，透明内衬202用透明材料制成，能够透光，非透明内衬204由非透明材料制成，不能透光；两块内衬的背面都设有凹槽，用于嵌套光敏电阻。
如图4、5所示，单管底盖上设有八个油液通孔404，用于将油液导入单管内部，当油箱随着车身晃动，液面出现波动时，能够防止单管内部的液面出现较大程度的波动，从而增强其抗干扰能力；在底盖的上端还设有八个防粘凸台403，能够防止浮子3紧贴在底盖上。
如图6所示，测量电路由第一光敏电阻201、第二光敏电阻203、定值电阻15、定值电阻26、定值电阻37、定值电阻410、放大器8、电源10、数模转换器和数据系统组成，组成一个全桥电路和放大电路。
如图5、6所示，该液位计的敏感元件是第二光敏电阻203，当发光二极管阵列103接通电路，产生光，第二光敏电阻203由于嵌套在非透明内衬204的内部，无法感光，它的阻值不会随着感光条件的变化而变化，对于光照而言，它相当于一个定值电阻；第一光敏电阻201嵌套在透明内衬202的内部，能够感光，阻值随着光照条件的变化而变化；当油箱液位上升或下降时，引起浮子3升降，浮子会挡住第二光敏电阻203在浮子以下部分的光照，而第二光敏电阻203在浮子以上部分的光照条件不发生改变，从而引起整个第二光敏电阻203的阻值反生变化；测量电路通过测量第二光敏电阻203的阻值，再将其转化为对应的液位信息，即可测出油箱油量。
如图5、6所示，光敏电阻阻值，会随着光照条件的改变而改变，同时受温度的影响也比较显著；将两个相同的光敏电阻设在液位计内部，一个能够感光，另一个无法感光，并连接在一个全桥电路中，由于两个光敏电阻的温度条件几乎完全一致，再通过全桥电路，便能够对第二光敏电阻203进行温度补偿，极大地降低了温度对测量精度的影响。
本实用新型涉及一种浮子式单管光敏液位计，属于液位传感器技术领域，用以解决现有液位传感器抗干扰能力不强，或造价高，或灵敏度低的缺陷。方案为：在单管顶部安装发光二极管阵列作为持续光源；在单管内部装有两个光敏电阻条，一个作为敏感元件，一个作为补偿元件；外接测量电路，测量电路由全桥电路和放大电路组成；光源持续发光，液面升降会带动浮子升降，会造成光敏元件的光照面积的减少或增加，从而引起光敏元件的阻值变化，从而可对液位进行测量。管底的导流孔增强了该液位计抗干扰能力，补偿元件能够大大降低温度的影响，提高该液位计的精度。

Claims (8)

1.一种浮子式单管光敏液位计，其特征在于，包括单管顶盖(1)、单管主体(2)、浮子(3)、单管底盖(4)和测量电路；单管顶盖(1)和单管底盖(4)分别固定设置在单管主体(2)的两端；浮子设置在单管主体(2)内部，能够随着液位的升降而升降；测量电路设置在单管主体(2)上；
测量电路包括第一光敏电阻(201)、第二光敏电阻(203)、定值电阻(10)、放大器(8)和电源(9)；两个定值电阻(10)和第一光敏电阻(201)、第二光敏电阻(203)组成一个全桥电路，全桥电路连接电源(9)，全桥电路输出端连接放大器(8)，放大器(8)的基极和发射极之间并联定值电阻(10)，放大器(8)的集电极串联定值电阻(10)。
2.根据权利要求1所述的一种浮子式单管光敏液位计，其特征在于，放大器(8)的发射极依次连接数模转换器和数据系统；单管顶盖(1)和单管主体(2)之间设置有法兰垫片(106)。
3.根据权利要求1所述的一种浮子式单管光敏液位计，其特征在于，单管顶盖(1)为法兰盖(104)，法兰盖(104)的外部顶端设有两个通孔，通孔上设置有电极(101)，电极(101)连接测量电路；法兰盖(104)的内部顶端装有发光二极管阵列(103)。
4.根据权利要求1所述的一种浮子式单管光敏液位计，其特征在于，单管主体(2)包括外管和内管，外管的外部顶端设有单管法兰(205)，单管法兰(205)连接单管顶盖(1)；外管的内部设有四条凹槽，用于固定内管；内管由两块瓦状结构的透明内衬(202)和非透明内衬(204)；两块内衬的背面都设有凹槽，用于嵌套光敏电阻。
5.根据权利要求1所述的一种浮子式单管光敏液位计，其特征在于，单管底盖上设有八个油液通孔(404)，用于将油液导入单管内部；在单管底盖的上端还设有八个防粘凸台(403)。
6.根据权利要求1所述的一种浮子式单管光敏液位计，其特征在于，单管底盖上还设置有底盖垫片(405)。
7.根据权利要求4所述的一种浮子式单管光敏液位计，其特征在于，第一光敏电阻(201)嵌套在透明内衬(202)的内部；第二光敏电阻(203)嵌套在非透明内衬(204) 的内部；浮子能够挡住第二光敏电阻(203)在浮子以下部分的光照。
8.根据权利要求1所述的一种浮子式单管光敏液位计，其特征在于，全桥电路中，两个光敏电阻的温度条件一样。
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