电容式液位传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种液位测量装置，尤其涉及一种电容式液位传感器。
【背景技术】
[0002]物位包括液位和料位两类。液位又包括液位信号器和连续液位测量两种。液位信号器是对几个固定位置的液位进行测量，用于液位的上、下限报警等。连续液位测量是对液位连续地进行测量，它广泛地应用于石油、化工、食品加工等诸多领域，具有非常重要的意义。
[0003]目前，应用于连续液位测量的方法有20多种，其中包括人工检尺法、浮球法、伺服法、静压法、磁致伸缩法、超声波法、光纤传感器法和电容法等等。在实际应用中，应该根据价格、测量精度、被测介质的特点等因素，合理选择液位仪的种类。虽然有这么多的测量方法可供选择，但是在某些应用条件下，仍然难以达到使用条件的要求。例如:在对通讯用后备电源一一柴油发电机油箱油位的检测中，就面临下面几个问题:
[0004]1.使用条件要求为无人值守，因此类似于玻璃管法、人工检尺法等这类需要人员参与的非电量测量方法是不适用的；
[0005]2.采用静压法或间接利用液体压力来测量的，如光纤传感器、投入式液位传感器等仪表，由于传感器必须放置于容器底部，且压力传递材料为弹性膜片，该膜片易受固体沉淀物的损伤或封堵，造成压力传递不畅等影响，因此实际使用时会有液位波动、测量偏差大等问题；
[0006]3.目前高精度的液位测量设计普遍成本较高。
[0007]现有的电容式传感器，通常采用两种相同的电极(如图1所示)，通过测量电容值C，计算液位高度h，h = C*d/ ε /w，上述测量原理成立的前提是除C之外，其他都为固定值，而在使用过程中，所测液体的节点常数ε会因为洁净程度，温度变化而不同，这样就会影响测量，带来比较大的误差。
[0008]有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种电容式液位传感器，使其更具有产业上的利用价值。
【实用新型内容】
[0009]为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种使用简单、方便，成本低，测量准确度较高的电容式液位传感器。
[0010]本实用新型提出的一种电容式液位传感器，包括电极Α、电极Β和第一、二引出线缆，所述第一、二引出线缆分别电性连接在所述电极Α和所述电极Β上，其特征在于:所述电极A为连续平面电极，所述电极B为分段式平面电极，所述电极B由N个小电极间隔组成，N为自然数，所述电极A与所述电极B之间形成N个电容。
[0011]作为本实用新型的进一步改进，所述N个小电极均为等宽、等高的平面电极。
[0012]作为本实用新型的进一步改进，所述N个小电极均匀间隔并排分布在所述电极B上。
[0013]作为本实用新型的进一步改进，所述电极A与所述电极B的尺寸完全相同。
[0014]作为本实用新型的进一步改进，所述Ν为自然数8。
[0015]借由上述方案，本实用新型至少具有以下优点:本实用新型提出的电容式液位传感器带有自补偿功能，抵消了因为环境，介质差异带来的系统误差，极大的提高了系统精度和可靠性，并且制造成本低，使用简单、方便。
[0016]上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
【附图说明】
[0017]图1为现有的电容式传感器的结构示意图；
[0018]图2为本实用新型电容式液位传感器的结构示意图；
[0019]其中:1_电极Α ;2_电极B ;3_第一引出线缆；4_第二引出线缆。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和实施例，对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
[0021]实施例:一种电容式液位传感器，包括电极A 1、电极B 2和第一、二引出线缆3、4，所述第一、二引出线缆分别电性连接在所述电极A和所述电极B上，所述电极A为连续平面电极，所述电极B为分段式平面电极，所述电极B由N个小电极间隔组成，N为自然数，所述电极A与所述电极B之间形成N个电容。
[0022]所述N个小电极均为等宽、等高的平面电极。
[0023]所述N个小电极均匀间隔并排分布在所述电极B上。
[0024]所述电极A与所述电极B的尺寸完全相同。
[0025]所述N为自然数8。
[0026]电容式液位传感器利用液位的变化使电容值改变的原理进行测量。
[0027]电容式液位计基本计算公式如下:
[0028]C = ε *w*h/d......公式 1
[0029]式中:C—电容值
[0030]ε 一液体电介系数
[0031]h—液位高度
[0032]w-电极宽度
[0033]d—两个电极之间距离
[0034]当液位高度h发生变化时，电容C会变化，通过测量电容值C，即可计算出液位高度h:
[0035]h = C*d/ε/w......公式 2
[0036]实际测量中，通常会有这样的场景，η个小电极全淹没，1个电极淹没了一部分，m个电极无液体淹没。我们可以通过采集连续排列的电容值相同判定该电极被淹。全淹没的小电极电容cf= ε r*w*l/d，从而计算出被测液体实时的介电常数
[0037]ε r= C f*d/ (w*l)......公式 3
[0038]淹没一部分的电容值Cs，则该电容淹没高度h:
[0039]h = Cs*d/ ( ε r*w)......公式 4
[0040]将公式3带入公式4，
[0041]h = Cs*l/Cf......公式 5
[0042]实际液位总高度Η:
[0043]H = n*l+h = (n+Cs/Cf)*l......公式 6
[0044]通过公式6可以看出，本实用新型的电容式液位传感器带有自补偿功能，抵消了因为环境，介质差异带来的系统误差，极大的提高了系统精度和可靠性。
[0045]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，并不用于限制本实用新型，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种电容式液位传感器，包括电极A、电极B和第一、二引出线缆，所述第一、二引出线缆分别电性连接在所述电极A和所述电极B上，其特征在于:所述电极A为连续平面电极，所述电极B为分段式平面电极，所述电极B由N个小电极间隔组成，N为自然数，所述电极A与所述电极B之间形成N个电容。2.根据权利要求1所述的电容式液位传感器，其特征在于:所述N个小电极均为等宽、等高的平面电极。3.根据权利要求2所述的电容式液位传感器，其特征在于:所述N个小电极均匀间隔并排分布在所述电极B上。4.根据权利要求3所述的电容式液位传感器，其特征在于:所述电极A与所述电极B的尺寸完全相同。5.根据权利要求4所述的电容式液位传感器，其特征在于:所述N为自然数8。
【专利摘要】本实用新型公开了一种电容式液位传感器，包括电极A、电极B和第一、二引出线缆，所述第一、二引出线缆分别电性连接在所述电极A和所述电极B上，所述电极A为连续平面电极，所述电极B为分段式平面电极，所述电极B由N个小电极间隔组成，N为自然数，所述电极A与所述电极B之间形成N个电容，该电容式液位传感器带有自补偿功能，抵消了因为环境，介质差异带来的系统误差，极大的提高了系统精度和可靠性，并且制造成本低，使用简单、方便。
【IPC分类】G01F23/26
【公开号】CN205091026
【申请号】CN201520718259
【发明人】付俊, 常伟, 籍庆校, 戴煊龙
【申请人】宝力马（苏州）传感技术有限公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年9月16日