TWI487885B - Liquid level sensor with magnetic float - Google Patents

Description

具磁性浮球的液位密度感測器

本創作係有關一種液位密度感測器，尤指一種具磁性浮球的液位密度感測器。

一般在高壓液體控制設備或儲存槽內往往會以具磁性浮球的液位密度感測器進行液體液位或密度的量測，請參閱圖8所示，為既有具磁性浮球的液位密度感測器，其包含：一作動桿60，其包含一中空管體及一感應線61；其中該感應線61係穿設並固定於該中空管體內；一感測裝置50，係設置於該作動桿60之中空管體的一端，並包含有一具運算功能的控制器51，該控制器係與該感應線61電連接；一第一浮球70，係包含有一外殼71、一浮體72、一第一磁性元件73及一第二磁性元件74；其中該外殼71具有一穿孔711供該該第一浮球70套設於該作動桿60上並可沿該作動桿60軸向移動；該浮體72係設置於該外殼71接近該感測器50一端，使該第一浮球70接近該感測器50一端浮於液面；該第一磁性元件73係設置於該外殼71內鄰近該浮體72一端；該第二磁性元件74係設置於該外殼71內遠離該浮體72一端；及 一第二浮球80，係設置於該第一浮球70的外殼71內並具有一通孔81及一第三磁性元件82；該通孔81係供該第二浮球80套設於該作動桿60上，且位於該第一浮球70的第一磁性元件73及第二磁性元件74之間並可沿該作動桿60軸向移動；又，該第三磁性元件82的兩極係分別朝向該第一磁性元件73及第二磁性元件74，且該第三磁性元件82的兩極係分別與該第一磁性元件73及第二磁性元件74互斥以防止該第二浮球80於移動中會因磁力而吸附於該第一浮球70具有磁性元件的一端影響測量結果。

既有具磁性浮球的液位密度感測器在使用 時，將該作動桿60遠離該感測器50的一端插入待測液體中，並使該感測器50露出液面，此時，該第一浮球70接近該感測器50一端會因該浮體72而浮在該待測液體液面上，而該第一浮球70的第一磁性元件73因鄰近該浮體72而與液面接近，因此當該感測器50的控制器51則透過該感應線61輸出一脈衝信號，該脈衝信號經過該第一磁性元件73的位置時，會受到磁場影響輸出一磁致效應信號，該控制器則可依據發出脈衝信號至接收到該磁致效應信號的時間推算出該第一磁性元件73於該作動桿60上的位置，並進一步計算得出該待測液體高度；又，因該第一浮球70的外殼71上的穿孔711，該待測液體會流入該外殼71中，該第二浮球80則會因浮力、重力以及該第三磁性元件82與該第一浮球70的第一磁性元件73及第二磁性元件74的磁力之間的力平衡，而位在該第一磁性元件73及第二磁性元件74之間，該控制器51透過上述手段以感應線61分別 取得該第一磁性元件73、第二磁性元件74及第三磁性元件82於該作動桿60上的位置，並推算出該第三磁性元件82與該第一磁性元件73及第二磁性元件74之間的距離，該控制器51依據該距離計算出該待測液體的密度。

請再配合參閱圖9，其縱軸為待測液體的密度 (單位為公斤/立方公分)，其橫軸為該第三磁性元件82與該第一磁性元件73及第二磁性元件74之間的距離(單位為英吋)，透過觀察可得知當待測液體密度提高時，該第二浮球80會因為浮力提高而越接近該第一浮球70具有浮體72一端，同時該第二浮球80的第三磁性元件82也會越接近該第一浮球70的第一磁性元件73而遠離第二磁性元件74，當待測液體密度降低時則相反；該感測器50的控制器51則依據圖上二條特性曲線來計算待測液體的密度，但是在實際操作因該第三磁性元件82與該第一磁性元件73及該第二磁性元件74分別互斥關係而導致該二條特性曲線為為非線性曲線，除非以複雜計算式才能計算出精準待測液體密度，否則容易出現誤差而使計算結果不精確。

有鑑於既有具磁性浮球的液位密度感測器之缺陷，故本創作主要目的係提供一種可簡單計算液體密度且相容於多相介面液體的具磁性浮球的液位密度感測器。

為達到前述目的本創作所使用的主要技術手係令具磁性浮球的液位密度感測器包含有：一作動桿，其包含一中空管體及一感應線；其中該感應線係穿設並固定於該中空管體內； 一感測器，係設置於該作動桿之中空管體的一端，並包含有一具運算功能的控制電路，該控制電路係與該感應線電連接；至少一第一浮球，其包含有：一外殼，其具有二相對的第一穿孔及至少一通孔；該相對的二第一穿孔供該作動桿插置於其中，使該外殼套設於該作動桿上並可沿該作動桿軸向移動；該通孔係貫穿形成於該外殼上，供使待測液體流入該外殼；一第一磁性元件；係固定於該外殼內與該作動桿垂直且遠離該感測器的一面；一第二浮球；係設置於該外殼內並具有二相對的第二穿孔及一第二磁性元件；二相對的第二穿孔係供該作動桿插置於其中，使該第二浮球套設於該作動桿上並可沿該作動桿軸向移動；該第二磁性元件係固定於該第二浮球遠離該第一浮球的第一磁性元件一端；又，該第二浮球的比重係小於該第一浮球；及其中該第一磁性元件及第二磁性元件之間的距離差與該待測液體的密度係呈直線線性關係，故該控制電路計算出該第一浮球的第一磁性元件對應該感應線的位置，與對應該第一浮球的第二浮球的第二磁性元件對應該感應線的位置後，即以第一磁性元件及第二磁性元件之間的距離差，對照該直線線性關係以計算出該待測液體的密度。

使用者在使用本創作具磁性浮球的液位密度感測器時，先將作動桿伸入容器內，容器內液體會透過通孔流入第一浮球外殼內，如此第一及第二浮球均可浮在該 容器液面上，且該第一及第二浮球的二磁性元件位置與液面恰呈不同距離，因此該距離變化只與所測量的液體密度呈直線線性關係；使得該作動桿上的感測器計算液體密度時，即能快速且正確地依據直線線性關係計算目前量測液體的精確度。

10‧‧‧感測器

11‧‧‧控制電路

12‧‧‧內部電路

121‧‧‧信號接收模組

122‧‧‧信號對比模組

123‧‧‧信號補償模組

124‧‧‧信號輸出模組

13‧‧‧外部電路

131‧‧‧電晶體

132‧‧‧脈衝放電模組

133‧‧‧線圈

134‧‧‧放大器

135‧‧‧信號比較器

20‧‧‧作動桿

21‧‧‧感應線

30‧‧‧第一浮球

31‧‧‧外殼

311‧‧‧第一穿孔

312‧‧‧通孔

32‧‧‧第一磁性元件

33‧‧‧第二浮球

331‧‧‧第二穿孔

332‧‧‧第二磁性元件

40‧‧‧溫度感測電路

41‧‧‧溫度感測器

42‧‧‧冷點補償器

43‧‧‧增益器

44‧‧‧類比數位轉換器

50‧‧‧感測器

51‧‧‧控制器

60‧‧‧作動桿

61‧‧‧感應線

70‧‧‧第一浮球

71‧‧‧外殼

711‧‧‧穿孔

72‧‧‧浮體

73‧‧‧第一磁性元件

74‧‧‧第二磁性元件

80‧‧‧第二浮球

81‧‧‧通孔

82‧‧‧第三磁性元件

圖1係為本創作具磁性浮球的液位密度感測器的第一較佳實施例的側視剖面圖。

圖2係為本創作具磁性浮球的液位密度感測器的第一較佳實施例的立體外觀圖。

圖3係為本創作具磁性浮球的液位密度感測器的第一較佳實施例的控制電路的電路方塊圖。

圖4A係為本創作具磁性浮球的液位密度感測器的第一較佳實施例的使用狀態側視剖面圖。

圖4B係為本創作具磁性浮球的液位密度感測器的第一較佳實施例的另一使用狀態側視剖面圖。

圖5A至5C係對應圖4A的液位密度感測器的信號輸出圖。

圖5D至5F係對應圖4B的液位密度感測器的信號輸出圖。

圖6係為本創作具磁性浮球的液位密度感測器的特性曲線圖。

圖7A係本創作具磁性浮球的液位密度感測器的第二較佳實施例的使用狀態側視剖面圖。

圖7B至7D係對應圖7A的液位密度感測器的信號輸出圖。

圖8係既有具磁性浮球的液位密度感測器的第一浮球的側視剖面圖。

圖9係既有具磁性浮球的液位密度感測器的第一浮球的特性曲線圖。

請參閱圖1及圖2所示，本創作具磁性浮球的液位密度感測器的第一實施例包含有一感測器10、一作動桿20及一第一浮球30。

該感測器10具有一控制電路11，該控制電路11具運算功能。

該作動桿20係為一中空管體且一端與該感測器10連接，該作動桿20具有一感應線21，該感應線21係設置於該作動桿20內且與該感測器10的控制電路11電連接。

該第一浮球30具有一外殼31、一第一磁性元件32及一第二浮球33；該外殼31具有二相對的第一穿孔311及至少一通孔312，本實施例以二個通孔312為例說明；該相對的二第一穿孔311供該作動桿20插置於其中，使該外殼31套設於該作動桿20上並可沿該作動桿20軸向移動；該等通孔312係貫穿成形於該外殼31供待測液體流入該外殼31；該第一磁性元件32係設置該外殼31內遠離該感測器10一端；該第二浮球33係設置於該外殼31內並具有二相對的第二穿孔331及一第二磁性元件332；該二 相對的第二穿孔331係供該作動桿20插置於其中，使該第二浮球33套設於該作動桿20上並可沿該作動桿20軸向移動；該第二磁性元件332係設置於該第二浮球33遠離該第一浮球30的第一磁性元件32一端磁性元件；其中該第二浮球33的比重係小於該第一浮球30的比重；該第二浮球33的材質為發泡材料；該第一及第二磁性元件32、332包含有Ni、Co或Fe等化學元素；該第一及第二磁性元件32、332的形狀為環形、柱形、立方形或不規則形任。

請參閱圖3所示，該感測器10的控制電路11係具有一內部電路12及一外部電路13。

該內部電路12係透過該外部電路13與該感測器20的感應線21電連接且包含有一信號接收模組121、一信號對比模組122及一信號輸出模組124；該信號接收模組121係用以透過該外部電路13取得磁致效應信號；該信號對比模組122則依據該磁致效應信號計算該待測液體的高度及密度，當要進行測量時，該信號輸出模組124係輸出一起始觸信號至該外部電路。

該外部電路13係與該內部電路12及該作動桿20的感應線21電連接且具有一電晶體131、一脈衝放電模組132、一線圈133、一放大器134及一信號比較器135；該電晶體131係與該內部電路12的信號輸出模組124及該脈衝放電模組132電連接，且作為一開關使用並依據上述起始觸信號驅動該脈衝放電模組132輸出一脈衝信號至該感應線21，當該脈衝信號該經過該感應線21對應該第一浮球30的第一磁性元件32及第二浮球33的第二磁性元件 332時，該感應線21會因磁場改變產生振動及磁場向量變化並於該第一磁性元件32及第二磁性元件332在作動桿20上的位置分別輸出一第一磁致效應信號及第二磁致效應信號，其中該第一及第二磁致效應信號於該感應線21上的傳遞速度相同；該線圈133係設置於該感應線21遠離該感測器20的一端且與該感應線21電連接以接收該第一及第二磁致效應信號；該放大器134係與該線圈133電連接以取得且放大該二磁致效應信號；該信號比較器135係與該放大器134電連接以取得該二放大過後的磁致效應信號由類比信號轉換成數位信號後輸出至該內部電路12；其中該電晶體131可為一金屬氧化物半導體場效電晶體。

請參閱圖4A及圖4B、圖5A至5F及圖6所示，其中該圖4A係對應該圖5A至5C，圖5A的縱軸代表該脈衝信號，圖5B的縱軸代表該第二磁致效應信號，圖5C的縱軸代表該第一磁致效應信號，橫軸t則皆為時間；其中圖4B係對應圖5D至5F，圖5D的縱軸代表該脈衝信號，圖5E的縱軸代表該第二磁致效應信號，圖5F的縱軸代表該第一磁致效應信號，橫軸t則皆為時間；圖6的縱軸代表密度，橫軸則代表第一及第二磁致效應信號輸出時間差；使用者在使用本創作具磁性浮球的液位密度感測器時，先將該作動桿20插置於待測液體中並令該感測器10露出，該第一浮球30則會浮於液面，並依據該待測液體的密度呈現不同的吃水深度，而該待測液體則有部分液體透過該外殼31上的該等通孔312流入該第一浮球30內直到裡外液面齊平，該第二浮球33則浮於該第一浮球內的液 面，並使該第二磁性元件332大致切齊液面；待該二浮球皆靜止不動時，該感測器10的控制電路11的內部電路12的信號輸出模組124輸出一起始觸信號至該外部電路13以驅動該電晶體131進而使該脈衝放電模組132輸出一脈衝信號至該感應線21，當該脈衝信號該經過該感應線21對應該第一浮球30的第一磁性元件32及第二浮球33的第二磁性元件332時，該感應線21會因磁場改變產生振動及磁場向量變化並於該第一磁性元件32及第二磁性元件332在作動桿20上的位置分別輸出一第一磁致效應信號及第二磁致效應信號；該第一及第二磁致效應信號係由該線圈133接收並輸出至該放大器134放大該二磁致效應信號後再輸出至該信號比較器135將該二磁致效應信號由類比轉換成數位信號後輸出至該內部電路12的信號接收模組121，該信號對比模組122透過該信號接收模組121取得該二磁致效應信號，並計算輸出該脈衝信號及接收該第二磁致效應信號傳至該信號對比模組122的時間差，以此時間差計算該待測液體高度(因該第二浮球上的第二磁性元件大致與液面齊平)，因為接收該第二磁致效應信號的線圈133係裝置於該感應線21遠離該感測器20的一端，即為該感應線21接近容納待測液體的容器底部的一端，可進一步得知該第二磁性元件332與該線圈133的距離為待測液體的高度，該第二磁致效應信號係由該感應線21對應該第二磁性元件332位置的傳遞至該線圈133，由以上敘述可得知，該待測液體高度與該第二磁致效應信號傳遞至該線圈133的關係為：待測液體高度=第二磁致效應信號於該感應線 21上的傳遞速度。

以下揭露本創作液位密度感測器依據該第一磁致效應信號與第二磁致效應信號之間的時間差判斷該待測液體的密度計算該液體密度的詳細過程。

由觀察圖4A及圖4B可得知，圖4A的待測液體與圖4B的待測液體高度相同，圖4A的第一磁性元件32與該第二磁性元件332之間的距離為d1，圖4B的第一磁性元件32與該第二磁性元件332之間的距離為d2，因該第二磁體332的位置係固定切齊液面，而該第一磁性元件32的位置則會隨待測液體密度而變動，密度越高則該第一浮球30的吃水深度則會因浮力上升而減少，進而帶動該第一磁性元件32高度提升而縮短與該第二磁性元件332之間的距離，由d1>d2此觀察結果可得知圖4A的待測液體密度係小於圖4B的待測液體密度，再請配合觀察圖5A至圖51F可得知，圖4A及圖4B的脈衝信號輸出時間一致，該第二磁性元件332因該圖4A及圖4B的待測液體高度相同而位於該作動桿20上相同位置，而對應該第二磁性元件332位置的第二磁致效應信號輸出時間也大致相同，但是該圖4A及圖4B的第一磁性元件32則因為待測液體密度不同而高度不同，因此該圖4A的第一磁致效應信號輸出時間是晚於該圖4B的第一磁致效應信號輸出時間，透過觀察圖5B、圖5C、圖5E及圖5F可得知該圖4A的第一及第二磁致效應信號輸出時間差t1係大於圖4B的第一及第二磁致效應信號輸出時間差t2，由以上敘述可得知，第一磁性元件32與該第二磁性元件332之間的距離係正比於第一及第二磁 致效應信號輸出時間差，也意即待測液體的密度係反比於第一及第二磁致效應信號輸出時間差，該內部電路12的信號對比模組122係依據該第一及第二磁致效應信號輸出時間差計算待測液體的密度。

又，再進一步觀察圖4A及圖4B可得知，圖4A及圖4B的第二浮球33已分別貼齊於該第一浮球30的外殼31鄰近及遠離該感測器10的一端；圖4A代表的是本創作具磁性浮球的液位密度感測器所能測量的最低待測液體密度，如果待測液體密度低於該最低待測液體密度，該第一浮球30則會整個沉入該待測液體，並壓迫外殼31內的第二浮球33使該第二浮球33無法浮於液面，該第二磁性元件332係位於液面之下，進而使待測液體高度測量出現誤差；而圖4B代表的是本創作具磁性浮球的液位密度感測器所能測量的最高待測液體密度，如果待測液體密度高於該最低待測液體密度，該第一浮球30則會整個浮出該待測液體，並帶動外殼31內的第二浮球33浮出液面，使該第二磁體332係位於液面之上，進而使待測液體高度測量出現誤差；又由上述說明可得知，該第二磁性元件332的位置係會影響待測液體密度的測量，因此，待測液體的密度須介於該最低待測液體密度與最高待測液體密度之間才能令本創作具磁性浮球的液位密度感測器正常運作；再配合觀察圖6可得知待測液體密度係與第一及第二磁致效應信號輸出時間差呈一線性關係，且時間差t1所對應的密度即為最低待測液體密度，而時間差t2所對應的密度則為最高待測液體密度，又因密度與時間差關係是呈線性，當所 測得時間差係介於t1與t2之間時，可直接以線性關係計算，舉例來說，假使測得時間差為t(t2<t<t1)，可藉由線性關係推得，對應t的「待測液體密度」為「最高液體密度+t*(最低液體密度-最高液體密度)/(t1-t2)」，相較於既有具磁性浮球的液位密度感測器所測得呈現雙曲線關係的密度與距離更容易計算。

此外，由於儲存時的溫度會影響待測液體的體積，當溫度提高時，待測液體的體積膨脹，使該待測液體的高度上升，而當溫度下降時，該待測液體的體積收縮，使該待測液體的高度下降，使管理者難以確認該待測液體的儲存量，因此通常業界會訂有一標準溫度(例如攝氏25度)，且通常管理者會取該標準溫度時的待測液體高度作為該待測液體的實際儲存量，請參閱圖3所示，該控制電路11可進一步具有一溫度感測電路40，而該內部電路12則進一步具有一信號補償模組123，其中該溫度感測電路40包含有一溫度感測器41、一冷點補償器42、二增益器43及二類比數位轉換器44；該溫度感測器41係與其中一增益器43電連接，該增益器43再電連接至其中一類比數位轉換器44，該數位類比轉換器44再電連接至該內部電路12的信號對比模組122，該溫度感測器41依據待測液體溫度輸出一溫度信號再透過該增益器43及該數位類比轉換器44放大並轉換該溫度信號後再輸出至該信號補償模組123；該冷點補償器42則與另一增益器43電連接，該增益器43再電連接至另一數位類比轉換器44，該數位類比轉換器44再電連接至該內部電路12的信號補償模組123， 該冷點感測器42依據待測液體溫度輸出一冷點補償信號再透過該增益器43及該數位類比轉換器44放大並轉換該冷點補償信號後再輸出至該信號補償模組123，而該信號補償模組123則依據該溫度信號及該冷點補償信號輸出一補償信號至該信號對比模組122，使該信號對比模組122在計算該待測液體高度時依據該補償信號一併進行液位高度補償，即依據該待測液體儲存時的溫度；當該待測液體的溫度高於該標準溫度時，調降該信號對比模組122所實際計算之該待測液體的高度；當該待測液體的溫度低於該標準溫度時，調高該信號對比模組122所實際計算之該待測液體的高度；透過該信號補償模組123及該溫度感測電路40，使該管理者能以該待測液體於該標準溫度時的高度得知該待測液體的實際儲存量。

請參閱圖7A所示，此為本創作具磁性浮球的液位密度感測器的第二實施例係用以測量一雙相介面待測液體且包含有一感測器10、一作動桿20及二第一浮球30，其中該雙相介面由上而下分別為空氣/第一液體及第一液體/第二液體，比重由大至小則為第二液體>第一液體>空氣，而該二第一浮球30則分別位於空氣/第一液體及第一液體/第二液體介面，本實施例除具有二第一浮球30且位於第一液體/第二液體介面的第一浮球30的比重係大於位於空氣/第一液體的第一浮球30，其餘結構及原理皆與上述第一實施例相同。

請再配合參閱圖7B至7D所示，圖7B的縱軸代表脈衝信號；圖7C的縱軸代表位於空氣/第一液體的第 一浮球30的磁致效應信號；圖7D的縱軸代表位於第一液體/第二液體介面的第一浮球30的磁致效應信號，橫軸t則皆為時間，因為對應圖7C的第一浮球30較接近該感測器10，磁致效應信號的輸出順序依序為對應圖7C的第一浮球30的第二磁致效應信號，再來是對應圖7C的第一浮球30的第一磁致效應信號，接下來是對應圖7D的第一浮球30的第二磁致效應信號，再來是對應圖7D的第一浮球30的第一磁致效應信號，該控制電路11以接收到對應圖7C的第二磁致效應信號的時間計算出該第一待測液體高度，再以接收到對應圖7D的第二磁致效應信號的時間計算出該第二待測液體高度；又，該控制電路11以接收到對應圖7C的第一浮球30的第一及第二磁致效應信號之間的時間差t1計算該第一待測液體密度；該控制電路11以接收到對應圖7D的第一浮球30的第一及第二磁致效應信號之間的時間差t2計算該第二待測液體密度，且因為該第二浮球33係被包覆於對應的第一浮球30之內，並不會出現脫離該第一浮球30的情況。

由該第二較佳實施例可得知，該控制電路11係依據接收到的二第二磁致效應信號分別判斷該第一及第二液體高度，該控制電路11又以以各第一浮球30的二磁致效應信號的時間差來計算該第一及第二液體密度，藉由上述手段便可同時計算多相介面的液體高度及密度。

綜上所述，本創作具磁性浮球的液位密度感測器確實以一種易於測量密度的方式測量待測液體密度，因此提升了精確性以及減少了校正上之麻煩又，該第二浮球 33係被該第一浮球30完整包覆，使該第二浮球33上的第二磁性元件332與該第一浮球30上的第一磁性元件32之間的距離係限制於一定範圍內，進一步提高測量的精確性，且透過調整該第一浮球30及第二浮球33的比重可使使用者能夠以本創作測量不同密度的待測液體。

10‧‧‧感測器

11‧‧‧控制電路

20‧‧‧作動桿

21‧‧‧感應線

30‧‧‧第一浮球

31‧‧‧外殼

311‧‧‧第一穿孔

312‧‧‧通孔

32‧‧‧第一磁性元件

33‧‧‧第二浮球

331‧‧‧第二穿孔

332‧‧‧第二磁性元件

Claims (14)

1. 一種具磁性浮球的液位密度感測器包含有：一作動桿，其包含一中空管體及一感應線；其中該感應線係穿設並固定於該中空管體內；一感測器，係設置於該作動桿之中空管體的一端，並包含有一具運算功能的控制電路，該控制電路係與該感應線電連接；至少一第一浮球，其包含有：一外殼，其具有二相對的第一穿孔及至少一通孔；該相對的二第一穿孔供該作動桿插置於其中，使該外殼套設於該作動桿上並可沿該作動桿軸向移動；該通孔係貫穿形成於該外殼上，供使待測液體流入該外殼；一第一磁性元件；係固定於該外殼內與該作動桿垂直且遠離該感測器的一面；一第二浮球，係設置於該外殼內並具有二相對的第二穿孔及一第二磁性元件；二相對的第二穿孔係供該作動桿插置於其中，使該第二浮球套設於該作動桿上並可沿該作動桿軸向移動；該第二磁性元件係固定於該第二浮球遠離該第一浮球的第一磁性元件一端；又，該第二浮球的比重係小於該第一浮球；及其中該第一磁性元件及第二磁性元件之間的距離差與該待測液體的密度係呈直線線性關係，故該控制電路計算出該第一浮球的第一磁性元件對應該感應線的位置，與對應該第一浮球的第二浮球的第二磁性元件對應該感應線的位置後，即以第一磁性元件及第二磁性元件之間的距離 差，對照該直線線性關係以計算出該待測液體的密度。
2. 如請求項1所述之液位密度感測器，其中該控制電路係依據該第一浮球內的第二浮球的第二磁性元件對應該感應線的位置，以計算出該待測液體的高度。
3. 如請求項1或2所述之液位密度感測器，其包含有複數第一浮球的比重不同，越遠離該感測器的第一浮球的比重越重；且複數第一浮球內的第二浮球比重不同，越遠離該感測器的第二浮球的比重越重。
4. 如請求項2所述之液位密度感測器，其中該控制電路計算出該待測液體的密度的步驟係包含有：輸出一脈衝信號至該感應線，當該脈衝信號經過該第一及第二磁性元件時會分別產生一第一磁致效應信號及第二磁致效應信號，其中該第一及第二磁致效應信號於該感應線上的傳遞速度係為相同且固定；接收返回的該第一及第二磁致效應信號；計算第一及第二磁致效應信號的時間差，且該第一及第二磁致效應信號於不同待測液體密度的時間差與該待測液體的密度係呈直線線性關係，其中該時間差與第一及第二磁性元件之間的距離差關係為：第一及第二磁致效應信號的時間差=(第一及第二磁性元件之間的距離差)/磁致效應信號的傳遞速度；及以時間差對應直線線性關係，求得該待測液體密度。
5. 如請求項3所述之液位密度感測器，其中該控制電路計算出該待測液體的密度的步驟係包含有：輸出一脈衝信號至該感應線，當該脈衝信號經過該第 一及第二磁性元件時會分別產生一第一磁致效應信號及第二磁致效應信號，其中該第一及第二磁致效應信號於該感應線上的傳遞速度係為相同且固定；接收返回的該第一及第二磁致效應信號；計算第一及第二磁致效應信號的時間差，且該第一及第二磁致效應信號於不同待測液體密度的時間差與該待測液體的密度係呈直線線性關係，其中該時間差與第一及第二磁性元件之間的距離差關係為：第一及第二磁致效應信號的時間差=(第一及第二磁性元件之間的距離差)/磁致效應信號的傳遞速度；及以時間差對應直線線性關係，求得該待測液體密度。
6. 如請求項2所述之液位密度感測器，其中該控制電路計算出該待測液體高度的步驟係包含有：輸出一脈衝信號至該感應線，當該脈衝信號經過該第二磁性元件時會產生一第二磁致效應信號；計算該控制器輸出脈衝信號及接收到該第二磁致效應信號的時間差：及以該時間差求得該待測液體高度，其中待測液體高度與時間差的關係為：待測液體高度=時間差*第二磁致效應信號於該感應線上的傳遞速度。
7. 如請求項4所述之液位密度感測器，其中該控制電路包含有一外部電路及一內部電路，其中：該外部電路係與該感應線及該內部電路電連接且具有： 一線圈，係用以接收該磁致效應信號；一放大器，其係與該線圈電連結且放大該磁致效應信號；一信號比較器，其係與該放大器電連接以取得放大過後的磁致效應信號後將該磁致效應信號由類比信號轉換成數位信號後輸出至該內部電路；一電晶體，係與該內部電路電連接且作為一開關使用；及一脈衝放電電路，係與該電晶體電連接且輸出該脈衝信號至該感應線；及該內部電路係與該外部電路電連接且具有：一信號接收模組，係用以接收來自該外部電路輸入的磁致效應信號；一信號對比模組，其依據該磁致效應信號計算該待測液體的密度；及一信號輸出模組，其輸出一起始觸信號至該外部電路驅動該脈衝信號輸出該磁致效應信號。
8. 如請求項5所述之液位密度感測器，其中該控制電路包含有一外部電路及一內部電路，其中：該外部電路係與該感應線及該內部電路電連接且具有：一線圈，係用以接收該磁致效應信號；一放大器，其係與該線圈電連結且放大該磁致效應信號；一信號比較器，其係與該放大器電連接以取得放大過 後的磁致效應信號後將該磁致效應信號由類比信號轉換成數位信號後輸出至該內部電路；一電晶體，係與該內部電路電連接且作為一開關使用；及一脈衝放電電路，係與該電晶體電連接且輸出該脈衝信號至該感應線；及該內部電路係與該外部電路電連接且具有：一信號接收模組，係用以接收來自該外部電路輸入的磁致效應信號；一信號對比模組，其依據該磁致效應信號計算該待測液體的密度；及一信號輸出模組，其輸出一起始觸信號至該外部電路驅動該脈衝信號輸出該磁致效應信號。
9. 如請求項7所述之液位密度感測器，其中該內部電路進一步包含有一信號補償模組；該控制電路進一步包含有一溫度感測電路，其具有：一溫度感測器，其依據該待測液體溫度輸出一溫度信號；一增益器，係與該溫度感測器電連接且放大該溫度信號；一類比數位轉換器，係與該增益器及該內部電路的信號補償模組電連接，且將該溫度信號由類比信號轉換成數位信號後輸出至該信號補償模組；及其中該信號補償模組依據該溫度信號輸出一補償信號至該信號對比模組，該信號對比模組則依據該補償信號對 該計算出的待測液體的高度進行液位高度補償。
10. 如請求項7所述之液位密度感測器，其中該內部電路進一步包含有一信號補償模組；該控制電路進一步包含有一溫度感測電路，其具有：一冷點補償器，其依據該待測液體溫度輸出一冷點補償信號；一增益器，係與該冷點補償器電連接且放大該冷點補償信號；一類比數位轉換器，係與該增益器及該內部電路的信號補償模組電連接，且將該冷點補償信號由類比信號轉換成數位信號後輸出至該信號補償模組；及其中該信號補償模組依據該冷點補償信號輸出一補償信號至該信號對比模組，該信號對比模組則依據該補償信號對該計算出的待測液體的高度進行液位高度補償。
11. 如請求項7所述之液位密度感測器，其中該內部電路進一步包含有一信號補償模組；該控制電路進一步包含有一溫度感測電路，其具有：一溫度感測器，其依據該待測液體溫度輸出一溫度信號；一冷點補償器，其依據待測液體溫度輸出一冷點補償信號；兩增益器，係分別與該溫度感測器及該冷點補償器電連接以分別取得該溫度信號及該冷點補償信號，並分別放大該溫度信號及該冷點補償信號；兩類比數位轉換器，係分別與該兩增益器電連接，且 共同與該內部電路的信號補償模組電連接，並分別將該溫度信號及該冷點補償信號由類比信號轉換成數位信號後輸出至該信號補償模組；及其中該信號補償模組依據該溫度信號及該冷點補償信號輸出一補償信號至該信號對比模組，該信號對比模組則依據該補償信號對該計算出的待測液體的高度進行液位高度補償。
12. 如請求項1或2所述之液位密度感測器，其中該第一及第二磁性元件包含有Ni、Co或Fe任一種化學元素。
13. 如請求項1或2所述之液位密度感測器，其中該第一及第二磁性元件的形狀為環形、柱形、立方形或不規則形任一種。
14. 如請求項1或2所述之液位密度感測器，其中該第二浮球的材質為發泡材料。