专利名称：高精度液体检测液位仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种液体体积检测设备，尤其涉及一种对液位变化进行精准测量与采集的高精度液体检测液位仪。
背景技术：
液位传感器是一种常用的液位检测设备，传统的液位传感器有两种，第一种是用电位器作基本检测元件，用浮子连接电位器的滑动触头，浮子随液面的变化上升或下降时， 带动电位器的滑动触头上移或下移，电位器阻值的变化与液位高度成正比，通过检测电位器的电阻值可以获得相应的液位高度。第二种传统液位传感器是用电感线圈作为基本检测元件，用浮子连接电感线圈， 浮子随液面的变化上升或下降时，带动电位器的滑动触头上移或下移，从而改变振荡电路的振荡频率，再通过频率计测量其频率来获得对应的液位高度。上述两种传感器的共同缺陷是只能对比较规则容器内的液体进行测量。对非规则容器，例如圆形、球形、D字形等容器，内的液体，无法实现液位标称精度的测量。这就限制了传感器应用范围，尤其是在车辆油位测量方面的应用。为此，业界开发了一种电容式液位传感器，其用电容式探头作为基本检测元件，电容式探头由外管与芯轴套接组成，外管与芯轴之间构成电容，变换芯轴的尺寸可以改变外管与芯轴之间的电容量，让电容的变化曲线与液位变化曲线一致，且正比于液位高度，从而实现对任意形状的容器内的液位进行精确测量。但这种传感器也一个缺陷，就是采样电路
复杂，可靠性差，精度差。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种高精度液体检测液位仪，用于解决现有技术存在的采样电路复杂、可靠性差、精度差的问题。为了实现上述目的，本实用新型提供的高精度液体检测液位仪，适用于液体容器， 其包括导管，所述导管呈柱状且下端封闭；浮体，所述浮体可移动的贴附在所述导管的外壁，用于跟随液面的变化在所述导管的外壁上下移动；永磁体，所述永磁体设于所述浮体中；多个干簧管，所述多个干簧管按液体容器等分容积间隔分布于所述导管中；多个采样电阻，所述多个采样电阻阻值相等并串联连接；所述干簧管的数量等于所述采样电阻的数量，所述多个干簧管的一端均与一公共输出引线连接，相邻的所述干簧管的另一端分别与相应的一个所述采样电阻的两端连接。根据上述高精度液体检测液位仪的一种优选实施方式，其中，所述浮体呈环形且环绕于所述导管的外壁。根据上述高精度液体检测液位仪的一种优选实施方式，其中，所述导管的上端安装有用于固定在液体容器的法兰盘，所述导管的下端安装有防止所述浮体脱落的底托。根据上述高精度液体检测液位仪的一种优选实施方式，其中，所述导管呈管状结构，所述导管的上部和下部分别设置有密封堵头。根据上述高精度液体检测液位仪的一种优选实施方式，其中，还包括电路板，所述多个采样电阻设于所述电路板上。本实用新型利用干簧管作为检测元件，通过外部主电路测量采样电阻的输出数据，即可获知环形浮体的位置，也就是液面的位置，借此，可以准确获知液位和液体体积，可见，本实用新型具有结构紧凑、电路简单、可靠性高、精度高的优点。
图1为本实用新型优选实施例结构示意图；图2为本实用新型优选实施例的电路原理示意图；图3为本实用新型优选实施例应用于液体容器的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型做进一步详细说明。图1和图2为示出了本实用新型优选实施例的机械机构和电路结构，图3则示出了本实用新型优选实施例的应用结构，如图所示，本优选实施例安装在液体容器1内，液体容器1可以是汽车油箱。本优选实施例主要包括导管2、干簧管V1-V13、采样电阻R1-R13 等。导管2外部套有一环形浮体3，环形浮体3内埋设有永磁体4。环形浮体3能随液体容器1内液面的变化沿导管2上下滑动，导管2内轴向设置有一排干簧管V1-V13，本优选实施例的干簧管共有十三个，分别是干簧管VI、V2、V3、V4、 V5、V6、V7、V8、V9、V10、V11、V12、V13，但本实用新型的保护范围并不以此为限，根据测量精度的不同要求，可对干簧管和采样电阻的数量进行适应改变。干簧管V1-V13沿液体容器1 高度方向有规律地分布，其规律是各个干簧管V1-V13按液体容器1等分容积间隔分布，即将液体容器1按容积百分比等分成十三份，通过几何公式计算出相应的高度位置。将干簧管V1-V13焊接在导管2内对应的高度位置上。在导管2内设置有电路板5，多个采样电阻 R1-R13设于电路板5上。干簧管Vl的一端与公共输出引线m连接，另一端与通过导线Ll与采样电阻Rl 连接；干簧管V2的一端与公共输出引线m连接，另一端与通过导线L2与采样电阻R2连接；干簧管V3的一端与公共输出引线m连接，另一端与通过导线L3与采样电阻R3连接； 干簧管V4的一端与公共输出引线m连接，另一端与通过导线L4与采样电阻R4连接；干簧管V5的一端与公共输出引线m连接，另一端与通过导线L5与采样电阻R5连接；干簧管V6 的一端与公共输出引线W连接，另一端与通过导线L6与采样电阻R6连接；干簧管V7的一端与公共输出引线W连接，另一端与通过导线L7与采样电阻R7连接；干簧管V8的一端与公共输出引线m连接，另一端与通过导线L8与采样电阻R8连接；干簧管V9的一端与公共输出引线m连接，另一端与通过导线L9与采样电阻R9连接；干簧管VlO的一端与公共输出引线附连接，另一端与通过导线LlO与采样电阻RlO连接；干簧管Vll的一端与公共输出引线附连接，另一端与通过导线Lll与采样电阻Rll连接；干簧管V12的一端与公共输出引线附连接，另一端与通过导线L12与采样电阻R12连接；干簧管V13的一端与公共输出引线W连接，另一端与通过导线L13与采样电阻R13连接；上述的采样电阻Rl、R2、R3、
4R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13 的阻值相同，并且采样电阻 Rl、R2、R3、R4、R5、R6、 R7、R8、R9、RIO、Rl 1、R12、R13串联在一起后连接在电源线VCC与地线GND之间，每一干簧管连接于相应的采样电阻的同一端，也即相邻的干簧管的另一端分别与相应的一个采样电阻的两端连接。在本优选实施例中，导管2呈竖直的管状结构，导管2的下部设有密封堵头7以形成封闭结构，导管2的上部设置有密封堵头6，并且其中设有透孔以用于穿过公共输出引线 Nl和电源线VCC。密封堵头6、7可防止被测量液体进入导管2中。导管2的上端安装有法兰盘8，便于和液体容器1的法兰盘10连接。下端安装有底托9。底托9起到底部密封及防止环形浮体3从导管2上脱出的作用。请参照图3，使用本优选实施例时，将导管2安装在液体容器1内，液体容器1可以是汽车油箱。导管2的上端的法兰盘8与液体容器1上的法兰盘10通过螺丝固接在一起。当液体容器1内的液面上升或下降时，环形浮体3也随之上升或下降，环形浮体3 内部的永磁体4使相应高度上的干簧管导通，接通对应的采样电阻R1-R13，比如当环形浮体3与干簧管V3处于同一高度时，在永磁体4的磁力作用下，干簧管V3内的舌簧片闭合， 公共输出引线m输出的电压是采样电阻R1、R2、R3的电阻值之和与总电阻的分压，通过外部主电路检测公共输出引线m上的电压值，就可以知道环形浮体3的位置，也就是液面的位置。再比如当环形浮体3与干簧管VlO处于同一高度时，在永磁体4的磁力作用下，干簧管VlO内的舌簧片闭合，公共输出引线m输出的电压是采样电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、 R7、R8、R9、R10的电阻值之和与总电阻的分压，通过外部主电路检测公共输出引线m上的电压值，就可以知道环形浮体3的位置，也就是液面的位置。综上，本实用新型的传感器用干簧管作为检测元件，对于形状不规则的被测量容器，采取按测量容器容积的百分比进行等分，并计算出相应的高度位置。将干簧管焊接在导管对应的高度位置上，每一等份内的被测量液体体积是相等的，各采样电阻的阻值是相等的，液位上升或下降时，采样电阻输出数据会出现成倍的递增或递减，通过外部主电路测量采样电阻的输出数据，就可以知道环形浮体的位置，也就是液面的位置，可见，本实用新型具有结构紧凑、电路简单、可靠性高、精度高的优点。由技术常识可知，本实用新型可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。
权利要求1.一种高精度液体检测液位仪，适用于液体容器，其特征在于，包括导管，所述导管呈柱状且下端封闭；浮体，所述浮体可移动的贴附在所述导管的外壁，用于跟随液面的变化在所述导管的外壁上下移动；永磁体，所述永磁体设于所述浮体中；多个干簧管，所述多个干簧管按液体容器等分容积间隔分布于所述导管中；多个采样电阻，所述多个采样电阻阻值相等并串联连接；所述干簧管的数量等于所述采样电阻的数量，所述多个干簧管的一端均与一公共输出引线连接，相邻的所述干簧管的另一端分别与相应的一个所述采样电阻的两端连接。
2.根据权利要求1所述的高精度液体检测液位仪，其特征在于，所述浮体呈环形且环绕于所述导管的外壁。
3.根据权利要求1所述的高精度液体检测液位仪，其特征在于，所述导管的上端安装有用于固定在液体容器的法兰盘，所述导管的下端安装有防止所述浮体脱落的底托。
4.根据权利要求1所述的高精度液体检测液位仪，其特征在于，所述导管呈管状结构， 所述导管的上部和下部分别设置有密封堵头。
5.根据权利要求1所述的高精度液体检测液位仪，其特征在于，还包括电路板，所述多个采样电阻设于所述电路板上。
专利摘要本实用新型提供一种高精度液体检测液位仪，适用于液体容器，其包括导管，所述导管呈柱状且下端封闭；浮体，所述浮体可移动的贴附在所述导管的外壁，用于跟随液面的变化在所述导管的外壁上下移动；永磁体，所述永磁体设于所述浮体中；多个干簧管，所述多个干簧管按液体容器等分容积间隔分布于所述导管中；多个采样电阻，所述多个采样电阻阻值相等并串联连接；所述干簧管的数量等于所述采样电阻的数量，所述多个干簧管的一端均与一公共输出引线连接，相邻的所述干簧管的另一端分别与相应的一个所述采样电阻的两端连接。本实用新型具有结构紧凑、电路简单、可靠性高、精度高的优点。
文档编号G01F23/30GK202274909SQ201120430259
公开日2012年6月13日 申请日期2011年11月3日 优先权日2011年11月3日
发明者李明, 蒋彬 申请人:北京轩慧国信科技有限公司