专利名称：物理介质界面变化测量探针的制作方法
技术领域：
本实用新型属于传感器，特别是一种物理介质界面变化测量探针。
背景技术：
物理介质指具有不同物理性能的物质，界面指两种物质之间的接触面，例如，玻璃杯中的水与玻璃杯之间界面，就是两种不同物理介质(玻璃、水)形成的界面。在工农业生产和日常生活中，都存在如何测量界面在何处形成的问题。例如，玻璃杯底界面与水面(空气与水的界面)距离问题。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种用于测量从一种界面到另一种界面的变化的物理介质界面变化测量探针。
为了实现上述目的，本实用新型由探针头和测量电路构成，其特点是探针头由绝缘套管和两个固定在套管上并相互绝缘的金属触点构成，两个金属触点分别通过导线与测量电路相连接；上述两个金属触点之间距离不小于10毫米；上述测量电路由单片机MCU、三个逻辑非门IC1、IC2、IC3、电阻器R和电容器C构成，其中a、电阻器R和电容器C串联，其串联端通过导线与探针头中的一个金属触点相连，电阻器R的另一端与一个逻辑非门IC1的输入端相接，电容器C的另一端与一个逻辑非门IC3的输入端相连接；b、逻辑非门IC1的输出端与探针头中的另一个金属触点通过导线相连，逻辑非门IC1的输出端同时与一个逻辑非门IC2的输入端相接，逻辑非门IC2的输出端与逻辑非门IC3的输入端相连接，逻辑非门IC3的输出端与单片机MCU的数据线相连接。
本实用新型探针头可以做成各种形状、大小；本实用新型可以测量的物理介质界面有气体与液体界面、气体与固体界面、气体与气体界面、液体与固体界面、液体与液体界面。
图1为本实用新型原理框图。
图2为本实用新型探针头结构示意图。
图3为本实用新型测量电路电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的描述。
本实用新型由测量电路1和探针头2组成，探针头2中有两个触点，即触点21和触点22组成，两个触点之间存在电阻，其大小决定于触点之间的物理介质电阻特性。与之相连的测量电路1将电阻大小变化转变成脉冲信号，脉冲的频率或幅度跟随电阻大小变化，该电路将脉冲信号的参数储存在电路中。当触点之间的介质没有变化时，脉冲信号的参数不会发生变化；当触点之间的介质发生变化时，脉冲信号的参数会立即变化，比较电路比较本次采样脉冲信号与上次脉冲信号参数异同，即输出一个介质变化脉冲信号(图1)。
本实用新型探针头2由套管23、触点21、触点22、绝缘材料、触点21导线211和触点22导线221组成，套管23用绝缘材料制造，触点用不锈钢制造，触点21直径与套管内径相等，触点22直径小于2毫米，触点21与触点22之间距离不小于10毫米，触点21导线和触点22导线用直径为1毫米的铜丝制造，触点21导线211和触点22导线221之间要绝缘，套管23内填充绝缘材料24(图2)。
如图3所示，探针头2的导线211和导线221之间的电阻和非门电路IC、电阻R和电容C组成振荡电路，产生频率与探针触点之间电阻成正比的脉冲信号，该脉冲信号给单片机MCU，由单片机MCU处理后产生宽度和幅度可调节的界面脉冲信号。该脉冲信号给应用电路使用，可组成如水位测量与控制、石油罐油层分离测量与控制等二次开发产品。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
权利要求1.一种物理介质界面变化测量探针，由探针头(2)和测量电路(1)构成，其特征在于探针头(2)由绝缘套管(23)和两个固定在套管上并相互绝缘的金属触点(21)、(22)构成，两个金属触点分别通过导线(211)、(221)与测量电路(1)相连接。
2.如权利要求1所述的物理介质界面变化测量探针，其特征在于两个金属触点(21)、(22)之间距离不小于10毫米。
3.如权利要求1所述的物理介质界面变化测量探针，其特征在于套管(23)内填充有绝缘材料(24)。
4.如权利要求1所述的物理介质界面变化测量探针，其特征在于测量电路(1)由单片机MCU、三个逻辑非门IC1、IC2、IC3、电阻器R和电容器C构成，其中a、电阻器R和电容器C串联，其串联端通过导线与探针头中的一个金属触点相连，电阻器R的另一端与一个逻辑非门IC1的输入端相接，电容器C的另一端与一个逻辑非门IC3的输入端相连接；b、逻辑非门IC1的输出端与探针头中的另一个金属触点通过导线相连，逻辑非门IC1的输出端同时与一个逻辑非门IC2的输入端相接，逻辑非门IC2的输出端与逻辑非门IC3的输入端相连接，逻辑非门IC3的输出端与单片机MCU的数据线相连接。
专利摘要本实用新型涉及一种物理介质界面变化测量探针，由探针头和测量电路构成，其特点是探针头由绝缘套管和两个固定在套管上并相互绝缘的金属触点构成，两个金属触点分别通过导线与测量电路相连接。本实用新型探针头可以做成各种形状、大小；本实用新型可以测量的物理介质界面有气体与液体界面、气体与固体界面、气体与气体界面、液体与固体界面、液体与液体界面。
文档编号G01B7/14GK2864673SQ200520099709
公开日2007年1月31日 申请日期2005年12月29日 优先权日2005年12月29日
发明者陈进, 莫晓聪, 许卫, 黄海燕 申请人:武汉理工大学