RO115913B1 - Capacitive level sensor - Google Patents

Capacitive level sensor Download PDF

Info

Publication number
RO115913B1
RO115913B1 RO95-02025A RO9502025A RO115913B1 RO 115913 B1 RO115913 B1 RO 115913B1 RO 9502025 A RO9502025 A RO 9502025A RO 115913 B1 RO115913 B1 RO 115913B1
Authority
RO
Romania
Prior art keywords
liquid
compartment
sensor
level
measured
Prior art date
Application number
RO95-02025A
Other languages
Romanian (ro)
Inventor
Laurenţiu Dan Milici
Mariana Rodica Milici
Dorel Cernomazu
Ioan Macinca
Leon Mandici
Original Assignee
Laurenţiu Dan Milici
Mariana Rodica Milici
Dorel Cernomazu
Ioan Macinca
Leon Mandici
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Laurenţiu Dan Milici, Mariana Rodica Milici, Dorel Cernomazu, Ioan Macinca, Leon Mandici filed Critical Laurenţiu Dan Milici
Priority to RO95-02025A priority Critical patent/RO115913B1/en
Publication of RO115913B1 publication Critical patent/RO115913B1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)

Abstract

According to the invention, the capacitive level sensor for measuring any kind of liquid, irrespective of nature or degree of soiling is made up of two metallic armatures (1, 2), where one armature (1) is insulated on both sides while the other armature (2) may be uninsulated electrically. Both armatures ( 1 and 2) are located on the walls of a container (3) having two compartments (a, b) separated by an electro-insulating partition wall (4). The second compartment (b) is sealed, while the first compartment (a) can be flooded since it is provided with holes (c) at the lower side, said holes allowing the access of the liquid to be measured. As a result of the use of suitable materials and optimum dimensions, the electrical capacity of the claimed sensor varies linearly with the level and does not depend on the relative electrical permitivity of the measured liquid and on temperatures.

Description

RO 115913 BRO 115913 B

Invenția se referă la un senzor capacitiv de nivel, cu utilizare generală destinat măsurării nivelului diverselor lichide în recipiente (rezervoare, cazane, cisterne etc] în scopul măsurării nivelului unui lichid într-un rezervor, se cunosc și o metodă bazată pe măsurarea unei capacități electrice cu valoarea dependentă de nivelul lichidului [1 ]. Capacitatea este realizată între doi electrozi-sondă. Acești senzori dau în general la ieșire o mărime dependentă de natura lichidului. Există situații în care permitivitatea electrică a lichidului variază în timp, ceea ce ar duce la erori de măsurare. Metoda descrisă are dezavantajul că, la variația permitivității electrice a lichidului de măsurat sau la variații ale temperaturii acestuia, conduce la erori de măsurare. în plus, dispozitivul realizat pe baza acestei metode nu poate fi realizat decât pentru un singur tip de lichid.The invention relates to a capacitive level sensor, with general use intended for measuring the level of various liquids in containers (tanks, boilers, cisterns, etc.) for the purpose of measuring the level of a liquid in a tank, a method based on the measurement of an electrical capacity is also known with the value dependent on the liquid level [1 ]. The capacitance is realized between two probe electrodes. These sensors generally output a quantity dependent on the nature of the liquid. There are situations where the electrical permittivity of the liquid varies over time, which would lead to measurement errors. The described method has the disadvantage that, at the variation of the electrical permittivity of the liquid to be measured or at variations in its temperature, it leads to measurement errors. In addition, the device made on the basis of this method can only be made for a single type of liquid.

în același scop mai este cunoscută o variantă constructivă de senzor cu armături plan-paralel poziționate orizontal, al cărui semnal de ieșire nu depinde de permitivitatea electrică relativă a fluidului de măsurat [2], Această variantă constructivă prezintă însă dezavantajul că nu poate fi utilizată decât în cazul unor nivele foarte mici de lichid.for the same purpose, a constructive variant of the sensor with horizontally positioned plane-parallel armatures is also known, whose output signal does not depend on the relative electrical permittivity of the fluid to be measured [2], but this constructive variant presents the disadvantage that it can only be used in case of very low liquid levels.

Senzorul capacitiv de nivel, conform invenției, elimină dezavantajele soluțiilor prezentate anterior, prin aceea că este realizat din două armături metalice, între care sunt dispuse alăturat două compartimente, unul în care pătrunde lichidul al cărui nivel se determină și un altul, realizat în varianta etanșă, deci neinundabil.The capacitive level sensor, according to the invention, eliminates the disadvantages of the previously presented solutions, in that it is made of two metal reinforcements, between which two compartments are arranged side by side, one in which the liquid penetrates, the level of which is determined, and another, made in the sealed version , so non-floodable.

Prin aplicarea invenției se obțin următoarele avantaje:By applying the invention, the following advantages are obtained:

-valoarea de ieșire a senzorului nu depinde de gradul de murdărie a lichidului, deci de natura lui,- the output value of the sensor does not depend on the degree of dirtiness of the liquid, i.e. on its nature,

- valoarea de ieșire a senzorului nu depinde de temperatura fluidului,- the output value of the sensor does not depend on the temperature of the fluid,

- cu ajutorul senzorului se poate măsura nivelul lichidelor într-un interval mare de valori,- with the help of the sensor, the liquid level can be measured in a wide range of values,

- senzorul are o caracteristică liniară,- the sensor has a linear characteristic,

- poate fi realizat în varianta fixă sau portabilă.- can be made in fixed or portable version.

Se dau în continuare două exemple de realizare a invenției, în legătură cu fig. 1 ...3, care reprezintă:Two examples of the invention are given next, in connection with fig. 1 ...3, which represent:

- fig. 1, vedere în secțiune verticală a senzorului, în cazul variantei rectangulare;- fig. 1, view in vertical section of the sensor, in the case of the rectangular version;

- fig.2, vedere de sus senzorului, în cazul variantei rectangulare;- fig.2, top view of the sensor, in the case of the rectangular version;

- fig.3, vedere în secțiune verticală a senzorului în cazul variantei cilindrice.- fig.3, vertical section view of the sensor in the case of the cylindrical version.

Senzorul prezentat în fig. 1 și 2 este realizat din două armături metalice 1 și 2, unde armătura 1 este izolată pe ambele fețe, în timp ce armătura 2 poate fi neizolată electric. Cele două armături sunt plasate pe pereții unui recipient 3 care prezintă două compartimente a și b, realizate prin intermediul unui perete despărțitor electroizolant 4. Compartimentul b este realizat într-o variantă etanșă, în timp ce compartimentul a este inundabil datorită faptului că la partea inferioară este prevăzut cu găuri c care dau posibilitatea pătrunderii lichidului al cărui nivel se măsoară.The sensor shown in fig. 1 and 2 is made of two metal armatures 1 and 2, where armature 1 is insulated on both sides, while armature 2 can be electrically non-insulated. The two reinforcements are placed on the walls of a container 3 which presents two compartments a and b, made by means of an electrically insulating partition wall 4. Compartment b is made in a sealed version, while compartment a is floodable due to the fact that at the bottom it is equipped with holes c that allow the penetration of the liquid whose level is measured.

Senzorul poate fi realizat și într-o variantă cilindrică (fig.3), unde armătura 1 are forma unui fir montat pe axa verticală a cilindrului, iar armătura 2 este de formă cilindrică și este montată concentric pe peretele exterior al recipientului 3. Peretele depărțitor electroizolant 4 are, de asemenea, o formă cilindrică, fiind montat într-o poziție concentrică cu celelalte elemente prezentate anterior. Pătrunderea lichiduluiThe sensor can also be made in a cylindrical version (fig.3), where armature 1 has the shape of a wire mounted on the vertical axis of the cylinder, and armature 2 is cylindrical and mounted concentrically on the outer wall of the container 3. Partition wall electrical insulator 4 also has a cylindrical shape, being mounted in a concentric position with the other elements presented previously. Liquid penetration

Claims (2)

RO 115913 Β de măsurat în compartimentul a se realizează, de asemenea prin intermediul unor găuri c practicate pe fundul acestui compartiment.RO 115913 Β to be measured in compartment a is also achieved by means of holes c made on the bottom of this compartment. Senzorul conform invenției funcționează astfel: în compartimentul a lichidul se ridică până la nivelul lichidului rezervor. în acest caz, senzorul poate fi modelat prin doua capacități multistrat grupate în paralel, una corespunzătoare porțiunii de 50 deasupra lichidului și una corespunzătoare porțiunii cu fluid. Relația ce dă capacitatea senzorului este:The sensor according to the invention works as follows: in compartment a the liquid rises to the level of the reservoir liquid. In this case, the sensor can be modeled by two multilayer capacitances grouped in parallel, one corresponding to the portion of 50 above the liquid and one corresponding to the portion with the fluid. The relationship that gives the sensor capacity is: C = Cr ϋC = C r ϋ Unde s-a notat cu:Where it was noted with: Co- capacitatea senzorului la gol,C o - the capacity of the empty sensor, Λ - coeficientul de umplere (rportul dintre înălimea lichidului la un moment dat și înălțimea totală a senzorului), eri - permitivitatea relativă a materialului izolator din care este confecționat recipientul 3 și peretele 4.Λ - the filling coefficient (ratio between the height of the liquid at a given moment and the total height of the sensor), e ri - the relative permittivity of the insulating material from which container 3 and wall 4 are made. - permitivitatea electrică relativă a lichidului de măsurat, d^/2 - grosimea peretelui despărțitor 4, δ - lungimea compartimentului a, d- lungimea compartimentului b.- the relative electrical permittivity of the liquid to be measured, d^/2 - the thickness of the dividing wall 4, δ - the length of compartment a, d- the length of compartment b. Se observă că pentru ε„ de valori cât mai reduse și pentru raportul d/δ cât mai mare, termenii ce conțin εΗ devin nesemnificativi în cadrul sumelor din care fac parte, deci se neglijează. Din ultima relație prezentată se deduce rolul compartimentului b, care face să apară termenul 1-1 /εΗ cât mai mic și termenul d/δ cât mai mare.It is observed that for ε„ of values as low as possible and for the ratio d/δ as high as possible, the terms containing ε Η become insignificant within the sums of which they are a part, so they are neglected. From the last relationship presented, the role of compartment b can be deduced, which makes the term 1-1 /ε Η as small as possible and the term d/δ as large as possible. Senzorul descris poate fi utilizat în cazul oricărui tip de lichide, cu diverse grade de murdărie, rezultate deosebite din punct de vedere a erorilor obținându-se în cazul lichidelor cu permitivitatea electrică ridicată.The described sensor can be used in the case of any type of liquid, with various degrees of dirtiness, special results in terms of errors being obtained in the case of liquids with high electrical permittivity. RevendicareClaim Senzor capacitiv de nivel, alcătuit în principal din două armături metalice (1 șiCapacitive level sensor, mainly composed of two metal armatures (1 and 2], caracterizat prin aceea că, între cele două armături (1 și 2), este plasat un 80 recipient (3) din material electroizolant, prevăzut cu două compartimente (a și b), realizate prin intermediul unui perete despărțitor electroizolant (4), și unde un compartiment [a), plasat în apropierea unei armături (1), este prevăzut la partea inferioară cu niște găuri (c] care dau posibilitatea pătrunderii fluidului al cărui nivel se măsoară, în timp ce celălalt compartiment (b), plasat în vecinătatea celeilalte armături 85 (2], este realizat în varianta etanșă, obținându-se astfel un ansamblu condensator la care capacitatea depinde numai de nivelul lichidului și la care sunt eliminate influențele legate de permitivitatea și temperatura lichidului menționat.2], characterized by the fact that, between the two reinforcements (1 and 2), a 80 container (3) made of electro-insulating material is placed, equipped with two compartments (a and b), made by means of an electro-insulating partition wall (4) , and where a compartment [a), placed near an armature (1), is provided at the bottom with some holes (c) that allow the penetration of the fluid whose level is measured, while the other compartment (b), placed in the vicinity of the other armature 85 (2], it is made in the sealed version, thus obtaining a capacitor assembly in which the capacity depends only on the level of the liquid and in which the influences related to the permittivity and temperature of the mentioned liquid are eliminated. Președintele comisiei de examinare: ing. Cojocarii LaviniaThe president of the examination committee: Eng. Cojocarii Lavinia Examinator: fiz. Radu RobertExaminer: phys. Hi Robert
RO95-02025A 1995-11-22 1995-11-22 Capacitive level sensor RO115913B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RO95-02025A RO115913B1 (en) 1995-11-22 1995-11-22 Capacitive level sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RO95-02025A RO115913B1 (en) 1995-11-22 1995-11-22 Capacitive level sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RO115913B1 true RO115913B1 (en) 2000-07-28

Family

ID=64357920

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RO95-02025A RO115913B1 (en) 1995-11-22 1995-11-22 Capacitive level sensor

Country Status (1)

Country Link
RO (1) RO115913B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH11507434A (en) Sensor device
US20040070408A1 (en) Method and device for measuring levels
US20040187570A1 (en) Self-calibrating capacitance gauge
CN108603782B (en) Device and method for detecting the level of a medium
US4021707A (en) Compensated probe for capacitive level measurement
US4373389A (en) Device for capacitive level measurement
JP2001033295A (en) Capacitive probe for measuring level of conductive liquid in vessel and manufacture of the probe
US5095747A (en) Cryogenic liquid level sensing apparatus
CN102980630A (en) Intelligent digital capacitive liquid level sensor
RO115913B1 (en) Capacitive level sensor
CN2921795Y (en) Capacitive liquid level liquid temperature sensing device
CN216135671U (en) Water dispenser
CN203224274U (en) Radio-frequency capacitive liquid level sensor
US10107669B2 (en) Liquid level sensor with insulating region over the probe foot
CN109297563A (en) One kind being used for small space hydraulic oil measurement method and its device
CN2387520Y (en) High precision capacitive sensing liquid level measurer
RU176184U1 (en) SENSOR FOR MEASURING LIQUID LEVEL
JPH11223545A (en) Water level sensor
CN202994244U (en) Intelligent digital capacitance liquid level sensor
CN2570749Y (en) Oil tank level electrode detecting apparatus
JP2708219B2 (en) Water level sensor
CN201787996U (en) Measuring probe of oil-water interface measuring instrument
CN107036676A (en) Fuel-quantity transducer, fuel quantity meas urement system and measuring method
CN117629347B (en) Electrode liquid level meter and use method thereof
CN218628535U (en) Capacitive liquid level sensor based on circuit board