专利名称：盛石油容器中析出水和溶解水双功能检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种石油中含水量检测装置。
技术背景-
对于常用的轻质石油，油中含水有两种形式溶解水和析出水。现有技术的检测石油样 品中含水量装置，主要是指"石油中含溶解水的检测装置"，它包括安装在容器油液中的电容 式传感器敏感元件——一组电容极板，依次连接电容量一-数字量转换电路、存储程序计算机、 数码显示器，这种测量装置可以测出石油中所含溶解水的比例，但是，当电容极板间的介质 有析出水时，两极板间在电压作用下，就会产生电流，电容就失去其作用。不能进行检测， 因此这种装置不能仝面地反映容器内的含水量。专门用于检测油中析出水量的检测装置尚未 见到，但是，在现有技术中有类似此作用的水位检测装置，大都由导电式探头(或叫探知电 极)、将水电阻的变化转换成电位变化电路、声光报警显示或加、排水控制电路组成，用于加 水、停水、排水控制与报警，但尚不能直接作检测析出水的设备。
实用新型内容
(1)要解决的技术问题因为最常用的盛轻质石油的容器中有油中溶解水、析出水， 这两种形态存在的水，都同样会造成发动机突然死火。金属容器生锈、低温时油路堵塞等事 故，本实用新型要解决的技术问题是在原来"石油中含溶解水检测装置"的基础上，重新变 更组合一种新的检测装置，使之能检测容器内石油中溶解水与油的比例，也能检测出油液底 部的析出水的量，全面反映出盛油容器中含水的状况，而且不会出现因两极板间有析出水造 成检测装置失灵的问题。
为解决上述问题，本实用新型总的发明构思是(1)每一组电容极板(一组是两块电容 极板) 一物两用，在一组的二极板间无析出水时，它能起到电容器的作用。在二极板间有析 出水时，这两块电极板就起到导电式探头的作用；(2) —个容器中由下而上依次安装多组电 容极板(导电式探头)，以便使析出水积存深度内的探知电极共同感知析出水的量，在析出水 未到达的高度。由一组或多组电容传感器，用于测出油中溶解水的比例；(3)每一组电极板 的连线都分两路输出， 一路连接"电子开关与电容量——数字量转换器组合电路"，用于完成 对油中溶解水的比例的测量。另 一路连接"电子开关与电阻量——电位转换电路的组合电路" 用于完成对析出水量检测；(4)检测的步骤分两步走第一步先把所有各组电容极板(导电式探头)，全部当作导电式探头进行一一检测，确定析出水升达哪一组探头所在深度；第二步 对析出水未升达所在深度的各组电容器电容量进行一一检测，计算机根据各组的电容量转换 的数字量求得油中含溶解水比例；(5)因为检测的结果是两种数， 一种是析出水在容器底部 深度，另种是油中溶解水的比例，用七段码数码显示器容易造成两数据混淆，使用点阵图 形显示器，能将要显示的数字用文字作解说标识，不会混淆，并恰当地使用长度单位及％号， 在必要时还可用剖面示意图帮助显示。所以要用点阵显示器更替原用的数码显示器。根据上 述的发明构思，本实用新型采取以下的构造技术方案
将若干组电容极板l一l、 l一2、 l一3……l一n，从盛油容器6底部向上，依序将各组 极板安装在容器6内不同的高度，每一组电容极板的电路连线都分两路输出，其中一路连线 共同通过"电子开关与电容量——数字量转换器组合电路2"，和存储程序计算机4相连。另 一路各组电容极板连线通过"电子开关与电阻量——电位转换电路的组合电路3"和存储程 序计算机4相连，组合电路2和组合电路3中各电子开关的被控制端都与存储程序计算机4 连接，存储程序计算机4与点阵图形显不器5.相连。
上述的"电阻量——电位转换电路"大家熟悉的就有多种，如电桥法、电 阻分压法，还有的用液面专用检测电路(例如SL2429A)都可以把两导电式探头间的电阻大 小的变化转换成电位变化，计算机根据电位的高低来判定两导电探头间是否有析出水。
上述的"电子开关与电容量——数字量转换器组合电路"和"电子开关与电 阻量——电位转换电路的组合电路"都是转换电路和电子开关的组合电路，其组合方式是多 种多样的，但常用的、效果较好的组合结构有如下几种
上述的"电子开关与电容量——数字量转换器组合电路"可以是以下组合
构造中的一种
(1)由多路到1路电子开关连接共用的电容量——数字量转换器组成；
(2)由和电容极板输出连线根数相同的多个单相电子开关、连接和电容相同个数的电
容量——数字量转换器，各转换器输出端连接多路到1路电子开关组成。
上述的"电子开关与电阻量——电位转换电路的组合电路"可以是以下组合构造中的一
种
(1) 由多路到1路电子开关连接共用的电阻量——电位转换电路组成；
(2) 、由和导电式探头输出连线根数相同的多个单相电子开关、连接和导电式探头组数
相同的电阻量——电位转换电路，各转换电路输出端连接多路到1路电子开关组成。 有了上述的组合器件和结构，在检测时就可以上述的分两步检测的方法进行检测。有益效果
由于采取了以上的技术方案，所以能产生如下的有益效果
新性能的出现由于采取了以上的技术方案使检测装置既能检测出析出水的量，又能检 测油中溶解水的量，即可以全面正确地反映油中的含水量。
提高了检测的成功率由于第一次检测时，已经确定了析出水升达的高度，已知道所有 各组电容极板间，那机组是有析出水的，哪些是没有析出水的，第二次采集电容量的数字量 时，只采集那些析出水未升的深度的电容器，因此不会产生电容传感失灵的情况，提高了检 测的成功率，也就是提高了检测效率。
图1是本检测装置结构示意图具体实施方式
根据上述技术方案，本实用新型可以有多个实施方案，现就可供汽车油箱使用的实施方 案叙述如下
极板对数和各极板的长度选择及安装假设某汽车上的油箱最大存油的深度为30cm ，油
箱内最大允许积存析出水深度为2.5cm，可设计使用的电容极板为6组，第广5组电容极板 的长度均为5mm，第6组长度为28cm，全竖直安装，但不安装在一铅垂直线上，而且不能相 互接触，第1组到第6组极板下端到容器底的距离分别时5ram、 10腿、15腿、20隱、25mm、 30mm。每一组电容极板的两根电路连线(每一只极板一根)分两路输出，其中一路(共6组， 12根)和"电子开关与电容量——数字量转换器组合电路"各输入端连接，另一路(6组， 12根)和"电子开关与电阻量——电位转换电路组合电路"各输入端连接。
"电子开关与电容量——数字量转换器组合电路"的组成与连接因为电容量——数字量 转换器较复杂，为节省，选择由多路到l路电子开关连接共用的电容量——数字量转换器， 一般共用的电容量——数字量转换器是双端输入端，又由于电容充放电的需要双向，所以电 子开关应是两只多路到1路双向电子开关(例如用两只CD4051)。由其中一只CD4051的0 — 5 输入端依此连接l一6组电容输出线的各一线，另一只CD4051的0_5输入端依此连接l一6 组电容输出线另外各一线，两只CD4051的公共入出端与电容量——数字量转换器的双端输入 端连接。转换器的输出端和CD4051的三地址控制端都与计算机相连。
"电子开关与电阻量——电位转换电路组合电路"的组成与连接因为电阻分压法比较 简单，为提高抗干扰能力，这里选择多个电阻量——电位转换电路。因此电子开关也选择多 个单项电子开关(例如CD4066)，其连结方法是使用六个单项电子开关各端分别去连接容器中6对导电式探头各对中的一只，这六个单项电子开关的各另一端都连接电阻分压电路的 电源(例如正电源5V)端，再用第二组6个单项电子开关各一端连接容器6对导电式探头各 剩下的一只，这第二组6个单项电子开关的余下的各一端，分别通过一个可调电阻和地线相 连接，各分压点就是组合电路的输出端可与6个I/O相连。
存储程序计算机与点阵图形显示器，用"点阵图形显示器"使用说明书上说的连接方法 相连接。
权利要求1、一种盛油容器中析出水和溶解水双功能检测装置，包括容器内的一组电容极板，依次连接电容量——数字量转换器、存储程序计算机、数码显示器，其特征在于(1)将一组电容极板连接电容量——数字量转换器的部分作如下的变更与组合将若干组电容极板，从盛油容器底部向上，依次安装在容器内不同的高度，每一组电容极板的电路连接线都分两路输出，其中一路的各组电容连线共同通过电子开关与电容量——数字量转换器组合电路和存储程序计算机相连，另一路各组电容电路连线共同通过电子开关与电阻量——电位转换电路的组合电路和存储程序计算相连，各电子开关被控制端都与存储程序计算机连接；(2)将原与存储程序计算机连接的数码显示器更替为点阵图形显示器。
2、 根据权利要求1所述的电子开关与电容量——数字量转换器组合电路，其特征是以下 组合构造中的一种(1) 由多路到1路电子开关连接共用的电容量——数字量转换器组成；(2) 由和电容极板输出连线根数相同的多个单相电子开关、连接和电容相同个数的电容 量——数字量转换器，各转换器输出端连接多路到1路电子开关组成。
3、根据权利要求1所述的电子开关与电阻量——电位转换电路的组合电路，其特征是以 下组合结构中的一种(1) 由多路到1路电子开关连接共用的电阻量一一电位转换电路组成；(2) 、由和导电式探头输出连线根数相同的多个单相电子开关、连接和导电式探头组数 相同的电阻量——电位转换电路，各转换电路输出端连接多路到1路电子开关组成。
专利摘要盛石油容器中析出水和溶解水双功能检测装置，它所解决的技术问题，就是既能检测出石油中溶解水的比例，也能检测出容器底部的析出水的量，并且不会出现因电容极板间有析出水，而出现电容传感器失灵的事故，提高了检测的成功率。
文档编号G01N27/04GK201434854SQ200920161349
公开日2010年3月31日 申请日期2009年7月15日 优先权日2009年7月15日
发明者宇 关, 刘师良, 杨紫乔 申请人:杨紫乔