专利名称：油水界面测量仪的测量探头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及测量探头，尤其涉及一种油水界面测量仪的测量探头
背景技术：
油水界面测量仪是一种广泛用于船舶储油舱、柜和污油舱内油面，水面和其温度 的测量，该仪器也适用于其它场合需要油水界面和温度测量的场合。一般的油水界面测量 仪都是由探测仪本体，测量尺和测量探头组成。一般测量探头通过两个固定极组成的电容 器和设于探头内的温度元件作为测量传感器，电容器利用空气、油和水介电常数不同的原 理来区分不同液面进行探测。测量传感器的测量数据经信号调理、模数转换后输入微处理 器，测量数据经微处理器处理后通过串行接口传入测量仪本体后显示。该种探头在实际应 用中，由于油层总在上层，当该探头经过油层后到达油水交界面的时候，探头上被包覆油 膜，电容的介电常数变化不大，甚至有时没法区分油水界面，严重影响了油水界面测量仪的 测量精度。另外某些探头中温度传感器安装于探头壳体的上部，当探头感测到油的时候，该 温度传感器还在空气中，必须当探头完全深入到油中时，才能反映油的温度，同样当探头感 测到水时，可能反映的温度是油温。这是一个比较大的缺陷。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种油水界面测量仪的测量探头，本探头 容易区分空气，油和水介质，有效提高了油水界面测量仪的探测精度和可靠性，避免了温度 测量的缺陷。为解决上述技术问题，本实用新型油水界面测量仪的测量探头包括与测量仪的测 量尺连接的密闭壳体、模数转换模块、传感器和微处理器，所述模数转换模块和微处理器设 于所述壳体内，所述模数转换模块的输出端连接所述微处理器的输入端，所述微处理器的 串行接口通过测量尺的内置导线连接测量仪本体，本探头还包括检波模块，所述检波模块 设于所述壳体内，所述壳体底端设有凹槽并将壳体底端分割成两个空腔，所述传感器包括 超声波发生器和超声波接收器并分别设于壳体底端的两个空腔内，所述超声波接收器的输 出端连接所述检波模块的输入端，所述检波模块的输出端连接所述模数转换模块的输入 端。为进一步提高油水界面测量仪的测量精度，上述传感器还包括两个电极式水位探 针和温度检测元件，所述温度检测元件设于一个电极式水位探针内，所述壳体底端沿轴向 并垂直凹槽设有圆弧凹面，所述两个电极式水位探针通过基座分别间隔设于所述壳体底端 并伸出壳体底端的圆弧凹面，所述两个电极式水位探针和温度检测元件的信号输出端连接 所述模数转换模块的输入端。由于本实用新型油水界面测量仪的测量探头采用了上述技术方案，即在与测量仪 的测量尺连接的密闭壳体内设置模数转换模块、传感器和微处理器，模数转换模块的输出 端连接微处理器的输入端，微处理器的串行接口通过测量尺的内置导线连接测量仪本体，本探头还包括检波模块，检波模块设于壳体内，壳体底端设有凹槽并将壳体底端分割成两 个空腔，传感器包括超声波发生器和超声波接收器并分别设于壳体底端的两个空腔内，超 声波接收器的输出端连接检波模块的输入端，检波模块的输出端连接模数转换模块的输入 端。本探头容易区分空气，油和水介质，有效提高了油水界面测量仪的探测精度和可靠性。
以下结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明
图1为本实用新型油水界面测量仪测量探头的结构示意图，图2为图1的侧视图，图3为本测量探头底端的结构示意图，图4为本实用新型油水界面测量仪测量探头的电气原理框图，图5为本实用新型油水界面测量仪测量探头的工作示意图。
具体实施方式
如图1至图4所示，本实用新型油水界面测量仪的测量探头包括与测量仪的测量 尺11连接的密闭壳体1、模数转换模块5、传感器和微处理器4，所述模数转换模块5和微处 理器4设于所述壳体1内，所述模数转换模块5的输出端连接所述微处理器4的输入端，所 述微处理器4的串行接口通过测量尺11的内置导线连接测量仪本体，本探头还包括检波模 块6，所述检波模块6设于所述壳体1内，所述壳体1底端设有凹槽12并将壳体1底端分割 成两个空腔13，所述传感器包括超声波发生器2和超声波接收器3并分别设于壳体1底端 的两个空腔13内，所述超声波接收器3的输出端连接所述检波模块6的输入端，所述检波 模块6的输出端连接所述模数转换模块5的输入端。为进一步提高油水界面测量仪的测量精度，上述传感器还包括两个电极式水位探 针7和温度检测元件8，所述温度检测元件8设于一个电极式水位探针内，所述壳体1底端 沿轴向并垂直凹槽12设有圆弧凹面15，所述两个电极式水位探针7通过基座14分别间隔 设于所述壳体1底端并伸出壳体底端的圆弧凹面15，所述两个电极式水位探针7和温度检 测元件8的信号输出端连接所述模数转换模块5的输入端。如图5所示，本探头10传感器的超声波发生器和超声波接收器分置于壳体底端的 两个空腔内，当探头10未插入油22或水23介质时，探头10位于空气21介质，壳体底端两 个空腔之间的介质为空气，超声波接收器受空气阻隔无法接收到超声波发生器的信号，而 当探头10插入油22或水23介质时，壳体底端两个空腔之间的介质为油22或水23，根据介 质的不同，超声波接收器接收到超声波发生器不同的超声波信号，超声波接收器的输出信 号经检波模块识别处理、模数转换模块转换后输入微处理器，微处理器通过串行接口将检 测的数据传入测量仪20本体作相应的处理和显示。本探头中超声波发生器和超声波接收器采用2GHz的高频超声波并分设于两个空 腔内，利用高频超声波在空气中不能够传播的特性，以及在不同介质中传导的衰减和频率 不同的特性，来区分探头在空气，油和水中的不同位置，精确、可靠测量出油层和水层的高 度。本探头采用高性能的微处理器、模数转换和检波的集成芯片，全部测量信号在微处理器 中进行预处理，并转换成数字量通过串行接口送到油水界面探测仪本体，提高了测量精度和可靠性。 本探头中设置的两个电极式水位探针，并在一个探针中安装温度检测元件，作为 区分油水界面的辅助测量手段，可用于测量油水液位，使区分油水界面更精确；温度检测元 件安装在探针内并位于最前端，当探针一接触到油或者水的时候，就能够反映油或水的温 度，避免了传统探头温度检测的缺陷。
权利要求1.一种油水界面测量仪的测量探头，包括与测量仪的测量尺连接的密闭壳体、模数转 换模块、传感器和微处理器，所述模数转换模块和微处理器设于所述壳体内，所述模数转换 模块的输出端连接所述微处理器的输入端，所述微处理器的串行接口通过测量尺的内置导 线连接测量仪本体，其特征在于还包括检波模块，所述检波模块设于所述壳体内，所述壳 体底端设有凹槽并将壳体底端分割成两个空腔，所述传感器包括超声波发生器和超声波接 收器并分别设于壳体底端的两个空腔内，所述超声波接收器的输出端连接所述检波模块的 输入端，所述检波模块的输出端连接所述模数转换模块的输入端。
2.根据权利要求1所述的油水界面测量仪的测量探头，其特征在于所述传感器还包 括两个电极式水位探针和温度检测元件，所述温度检测元件设于一个电极式水位探针内， 所述壳体底端沿轴向并垂直凹槽设有圆弧凹面，所述两个电极式水位探针通过基座分别间 隔设于所述壳体底端并伸出壳体底端的圆弧凹面，所述两个电极式水位探针和温度检测元 件的信号输出端连接所述模数转换模块的输入端。
专利摘要本实用新型公开了一种油水界面测量仪的测量探头，在与测量仪的测量尺连接的密闭壳体内设置模数转换模块、传感器和微处理器，模数转换模块的输出端连接微处理器的输入端，微处理器的串行接口通过测量尺的内置导线连接测量仪本体，本探头还包括检波模块，检波模块设于壳体内，壳体底端设有凹槽并将壳体底端分割成两个空腔，传感器包括超声波发生器和超声波接收器并分别设于壳体底端的两个空腔内，超声波接收器的输出端连接检波模块的输入端，检波模块的输出端连接模数转换模块的输入端。本探头容易区分空气，油和水介质，有效提高了油水界面测量仪的探测精度和可靠性。
文档编号G01F23/296GK201787996SQ201020263010
公开日2011年4月6日 申请日期2010年7月19日 优先权日2010年7月19日
发明者冯晓明 申请人:上海融德机电工程设备有限公司