电容式液位传感器的制作方法

本实用新型涉及仪器仪表领域，特别是涉及一种电容式液位传感器。

背景技术：

液位传感器是一种测量液位的压力传感器，从工作原理和测量方式上可以分为非常多的类型。其中，电容式液位传感器因为原理简单，部件成本较低等优势，被广泛的应用于石油、化工、冶金、电力、造纸、制药等行业，在大型设备中进行液位实时检测。

但是，在将电容式液位传感器应用于如汽车的油箱、太阳能热水器水箱等小型场景时，发明人发现，传统电容式液位传感器的检测精度较低，不能准确地实时检测到液位的变化。

技术实现要素：

基于此，有必要针对传统电容式液位传感器检测精度较低的问题，提供一种电容式液位传感器。

本实用新型实施例提供一种电容式液位传感器，包括：检测装置、第一电极、第二电极以及套筒电极，

检测装置分别电连接第一电极、第二电极和套筒电极，第一电极与套筒电极的内壁间隔设置形成第一电容，第二电极与套筒电极的内壁间隔设置形成第二电容，第一电极与第二电极间隔设置形成第三电容。

在其中一个实施例中，还包括中空柱状磁铁，套筒电极为导磁电极，中空柱状磁铁的第一端与套筒电极套接，中空柱状磁铁的第二端悬空。

在其中一个实施例中，还包括电路盒，电路盒上开设第一开口，电路盒通过第一开口与中空柱状磁铁的第二端卡接，检测装置设置在电路盒内部，套筒电极的侧壁上开设有气流孔。

在其中一个实施例中，还包括电极安装板，

电极安装板与电路盒的内壁连接，第一电极和第二电极通过第一开口，间隔设置在电极安装板的一面上；电极安装板上开设有通孔；检测装置通过导线穿过通孔，分别与第一电极和第二电极电连接。

在其中一个实施例中，气流孔的数量为多个。

在其中一个实施例中，检测装置包括液位采集模块和通信模块，液位采集模块分别电连接第一电极、第二电极以及套筒电极，输出液位采集信号至通信模块，通信模块将液位采集信号编码并输出直流载波信号。

在其中一个实施例中，电路盒上开设有线路输出口，通信模块的输出导线通过线路输出口输出直流载波信号。

在其中一个实施例中，电路盒包括盒体和盒盖，第一开口和线路输出口开设在盒体上，盒体上还开设第二开口，盒盖设置在第二开口处。

在其中一个实施例中，第一电极和第二电极的外部包裹有绝缘层。

在其中一个实施例中，第一电极和第二电极为棒状。

上述电容式液位传感器通过将第一电极和第二电极间隔设置在套筒电极内，并使第一电极、第二电极均与套筒电极的内壁也间隔设置，形成三个电容，液位发生微小变化也能够在电容值上反映出来，使液位传感器的检测精度更高。

附图说明

图1为一实施例中电容式液位传感器的结构示意图；

图2为图1所示的电容式液位传感器的剖视图；

图3为另一实施例中电容式液位传感器的结构示意图；

图4为图3所示的电容式液位传感器的剖视图；

图5为另一实施例中电容式液位传感器的结构示意图；

图6为图5所示的电容式液位传感器的剖视图；

图7为图6中电容式液位传感器的圈A部分的放大示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的首选实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“安装”、“一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1、2所示，本实用新型实施例提供一种电容式液位传感器，包括：检测装置10、第一电极20、第二电极30以及套筒电极40。

检测装置10分别电连接第一电极20、第二电极30和套筒电极40，第一电极20与套筒电极40内壁间隔设置形成第一电容，第二电极30与套筒电极40 的内壁间隔设置形成第二电容，第一电极20与第二电极30间隔设置形成第三电容。

具体的，第一电极20和第二电极30设置在套筒电极40内，第一电极20 与第二电极30间隔设置，第一电极20、第二电极30分别与套筒电极40的内壁间隔设置，检测装置10分别电连接第一电极20、第二电极30和套筒电极40。因为第一电极20、第二电极30和套筒电极40均不相接触，它们两两之间可以形成三个电容。检测液位时，将第一电极20、第二电极30和套筒电极40的一端放入液体容器中，若液位变化，三个电容的电容值均会发生变化，因此只要液位发生微小的变化，检测装置10检测的总电容值的变化也会很明显，使得本实施例提出的电容式液位传感器的检测精度更高。

当现有的电容式液位传感器被用于太阳能热水器、电热水器等设备的加热水箱中时，电极表面会集结水垢，导致液位传感器的检测结果出现误差。在一个实施例中，如图3、4所示，还包括中空柱状磁铁50。套筒电极40为导磁电极，中空柱状磁铁50的第一端与套筒电极40套接，中空柱状磁铁50的第二端悬空。具体的，套筒电极40为导磁电极，导磁电极与中空柱状磁铁50套接，会被中空柱状磁铁50磁化，从而套筒电极40内部的水也被磁化，不易在第一电极20和第二电极30上结晶形成水垢。其中，套筒电极40可以选用既导磁又导电的材料，例如，导磁钢。

在一个实施例中，如图5、6所示，还包括电路盒60。电路盒60上开设第一开口61，电路盒60通过第一开口61与中空柱状磁铁50的第二端卡接，检测装置10设置在电路盒60内部，套筒电极40的侧壁上开设有气流孔41。电路盒 60用于放置检测装置10，防止暴露在被测液体上方，受潮或受到腐蚀，使其中的电路出现故障。气流孔41开设在套筒电极40的侧壁上，开设高度高于于被测液体最高液位高度，用于当液位升高时，排出套筒电极40内的空气，使套筒电极40内外气压相同。进一步的，为了更好的保持套筒电极40内外的气压一直，气流孔41的数量可以为多个。

在一个实施例中，如图6所示，还包括电极安装板70。电极安装板70与电路盒60的内壁连接，第一电极20和第二电极30通过第一开口61，间隔设置在电极安装板70的一面上。电极安装板70上开设有通孔71。检测装置10通过导线穿过通孔71，分别与第一电极20和第二电极30电连接。

具体的，电极安装板70与电路盒60内壁连接，使电路盒60形内形成上空腔和下空腔，上空腔为密闭空腔，检测装置10设置在上空腔中；下空腔为一端开口的空腔，下空腔通过第一开口61与中空柱状磁铁50的中空腔体连通。电极安装板70与下空腔接触的面上间隔设置第一电极20和第二电极30，第一电极20和第二电极30穿过第一开口61和中空柱状磁铁50，伸至套筒电极40的中空腔体内。电极安装板70上设置有通孔71，检测装置10的检测导线通过通孔71，分别与第一电极20和第二电极30电连接。电极安装隔板用于设置第一电极20和第二电极30，并且进一步使检测装置10与被测液体隔离开来，从而使检测装置10免受检测环境的影响，延长检测装置10的工作寿命。其中，通孔71的数量可以是一个，也可以是两个。

在一个实施例中，如图6所示，检测装置10包括液位采集模块11和通信模块12，液位采集模块11分别电连接第一电极20、第二电极30以及套筒电极40，输出液位采集信号至通信模块12，通信模块12将液位采集信号编码并输出直流载波信号。在其中一个实施例中，液位采集模块11包括第一PCB板和设置在第一PCB板上的液位信息采集电路，液位信息采集电路的两个采集端分别电连接第一电极20、第二电极30，输出端与通信模块12电连接。套筒电极40通过沿中空柱状磁铁50和电路盒60内壁设置的导线与液位采集电路的接地端电连接。在一个实施例中，通信模块12包括第二PCB板和设置在第二PCB板上的通信电路，通信电路的输入端电连接液位信息采集电路的输出端。

在一个实施例中，如图5所示，电路盒60上开设有线路输出口62，通信模块12的输出导线通过线路输出口62输出直流载波信号。

在一个实施例中，如图5、6所示，电路盒60包括盒体63和盒盖64，第一开口61和线路输出口62开设在盒体63上，盒体63上还开设第二开口631，盒盖64设置在第二开口631处。盒盖64与盒体63可拆卸连接，当检测装置10 输出的检测结果经常出现误差时，检修人员可以打开盒盖64通过第二开口631 检修盒体内的检测装置10。

当被测液体导电时，在一个实施例中，第一电极20和第二电极30的外部包裹有绝缘层。防止因被测液体导电，导致的液体容器带电产生触电或漏电事故。

在一个实施例中，第一电极20和第二电极30为棒状。有益于对液体液位的探入，电容变化与液位变化的线性关系更明显。

在一个实施例中，如图7所示，第一电极20悬空的一端、第二电极30悬空的一端均与套筒电极40的悬空端齐平。检测时，第一电极、第二电极和套筒电极形成电容的长度相同，配合形成三个电容，能更好的体现液位高度。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。