本实用新型属于测量控制电子学、传感检测装置技术领域，特别涉及一种新型电容式水位检测装置。
背景技术：
水位检测装置是一种传感检测电子设备。它用于感知容器内的水位变化，以达到实时报告或者预报容器内的水位变化信息，控制调整容器内的水量等作用。水位检测装置可以由电子工程师，设备工程师或经过培训的技术人员来进行安装校准，以满足不同应用场合的具体需要。目前市场上比较成熟和应用最广的是电容式与重力式水位检测装置。对于电容式水位检测装置具有以下局限性：1)传统水位检测电路主要由专业的传感器与信号处理控制器组成，电路复杂且成本较高；2)传统电容式水位检测装置检测的电容量相对单一，可靠性较低，且测量精度与灵敏度难以保障；3)传统电容式水位检测装置用于电容检测的金属电极裸露与水直接接触，长期以往金属电极容易氧化、附着矿物水垢而失灵；4)传统电容式水位检测装置的金属电极较大，不便于安装清洗。
因此，如何提高水位检测装置的可靠性以及测量精度是本领域技术人员需要解决的问题。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种新型电容式水位检测装置，降低组装难度的同时，提高了水位检测装置的测量精度以及可靠性。
为实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案是：
本实用新型实施例公开了一种新型电容式水位检测装置，包括：
容器外壳、多个金属电极、微控制器以及外围电路；
各所述金属电极安装于所述容器外壳，且所述容器外壳的底部至少安装一个所述金属电极；各所述金属电极的第一端位于所述容器外壳的内侧，各所述金属电极的第二端位于所述容器外壳的外侧；
所述微控制器以及所述外围电路均与各所述金属电极的第二端连接以对各所述金属电极的电容量进行分析以得到与所述电容量对应的水位。
优选的，所述容器外壳的容器壁设置有多个圆形贯穿孔道，各所述金属电极通过所述圆形贯穿孔道安装于所述容器外壳。
优选的，各所述圆形贯穿孔道在垂直于所述容器外壳底部的轴线上等间隔设置，则对应的，各所述金属电极在垂直于所述容器外壳底部的轴线上等间隔安装。
优选的，所述容器外壳的容器壁设置有多个圆形半贯穿孔道，各所述金属电极通过所述圆形半贯穿孔道安装于所述容器外壳。
优选的，所述金属电极具体为金属圆柱体螺母。
优选的，所述金属电极的直径具体为3-5毫米。
优选的，所述金属电极具体为金属铜电极。
优选的，所述金属电极涂有绝缘防水涂层。
优选的，所述微控制器包括：电源模块和微处理器；
所述电源模块与所述微处理器连接以对所述微处理器供电。
优选的，所述微控制器以及所述外围电路通过固定件固定于所述容器外壳的外侧壁。
优选的，所述固定件具体为金属螺丝以及与所述金属螺丝相配合的金属螺母。
可见，本实用新型实施例公开的一种电容式水位检测装置，通过安装于容器外壳的多个金属电极测量容器外壳内部的水体的电容量，再通过微控制器以及外围电路对该电容量进行分析得到与电容量对应的水位；其中，容器外壳的底部至少安装有一个金属电极，且金属电极的第一端位于容器外壳的内侧，金属电极的第二端位于容器外壳的外侧，微控制器以及外围电路均与各金属电极的第二端连接。因此，本方案中，通过在容器外壳设置多个金属电极，从而避免了单个电容式检测器件损坏时，导致无法对水位进行测量，提高了水位检测的可靠性。同时，通过在容器外壳上安装多个金属电极，从而避免了传统的电容式检测装置由于单一电容量引起的测量精度低的问题，其次，本实用新型的利用了带有电容量分析的微控制器，使得电路的结构更加简洁，电路的成本更加低廉。
附图说明
图1是本实用新型公开的一种新型电容式水位检测装置的构造示意图；
图2为本实用新型实施例公开的一种电容式水位检测装置中的控制电路板的结构示意图；
图3为本实用新型实施例公开的一种电容式水位检测装置的局部结构示意图。
具体实施方式
为了加深对本实用新型的理解，下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步的详述，该实施例仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型保护范围的限定。
本实用新型中所述的“内、外”的含义指的是相对于水位检测装置本身而言，指向水位检测装置内部的方向为内，反之为外，而非对本实用新型的水位检测装置的特定限定。
本实用新型中所述的“左、右”的含义指的是阅读者正对附图时，阅读者的左边即为左，阅读者的右边即为右，而非对本实用新型的水位检测装置的特定限定。
本实用新型中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。
请参见图1，图1为本实用新型实施例公开的一种电容式水位检测装置的结构示意图；包括：容器外壳1，多个金属电极2，微控制器3以及外围电路4；其中，各金属电极2安装于容器外壳1，且容器外壳1的底部至少安装一个所述金属电极2，各金属电极2的第一端位于容器外壳1的内侧，各金属电极2的第二端位于容器外壳1的外侧；微控制器3以及外围电路4均与各金属电极2的第二端连接以对各金属电极2的电容量进行分析以得到与电容量对应的水位。
具体的，本实施例中，容器外壳1为盛水空腔容器，其体积外观不限，由有机聚合物制造。为了将各金属电极2安装于容器外壳1，作为优选的实施例。容器外壳1的容器壁上设置有多个圆形贯穿孔道，各金属电极2通过圆形贯穿孔道安装于容器外壳1；其中，作为优选的实施例，圆形贯穿孔道在垂直于容器外壳1底部的轴线上等间隔设置，则对应的，各金属电极2在垂直于容器外壳1底部的轴线上等间隔安装；当然，根据实际情况，圆形贯穿孔道的设置方式也可以为其他方式，在此并不作限定。圆形贯穿孔道的直径与金属电极2的直径相适应，作为优选的实施例，金属电极2具体为金属圆柱体螺母，金属电极2的直径为3-5毫米，金属电极2为金属铜电极。其中，金属圆柱体螺母内末端封闭；多个金属圆柱体螺母的末端分别套穿模内成型于容器外壳1的通孔中以构成被检测电容的正电极，模内成型技术使其与容器外壳1结为一体，牢固密封；需要说明的是，设置于容器外壳1的孔道形状、尺寸以及设置位置可以根据实际情况进行设置，本实用新型实施例在此并不作限定；其次，容器外壳1的体积、外观等对本实用新型实施例的实施也不会造成影响；最后，金属电极2的尺寸、形状以及金属电极2的类型也可以根据实际情况进行设定，且金属电极2与设置于容器外壳1的孔道之间保持密封，密封方式可以采用密封圈密封，当然也可以为其他密封方式，本实用新型在此均不作限定。
作为优选的实施例，容器外壳1的容器壁设置有多个圆形半贯穿孔道，各金属电极2通过圆形半贯穿孔道安装于容器外壳1。
本实施例中，圆形半贯穿孔道在靠近容器外壳1的内侧壁保持密封，在容器外壳1的外侧壁设置有孔洞，金属电极2安装于各圆形半贯穿孔道中，金属电极2靠近容器外壳内侧的一端与容器外壳1内的液体之间的距离在0.5毫米以内，效果比较理想。
其中，圆形半贯穿孔道在容器外壳1上的设置位置可以在沿着垂直于容器外壳1底部的轴线上等间隔安装。
需要说明的是，本实施例中圆形半贯穿孔道的尺寸与金属电极2的尺寸相适应，半圆形贯穿孔道的设置位置可以为其他方式，在此并不作限定。采用半圆形贯穿孔道安装金属电极2时，金属电极2上可以不涂绝缘防水涂层5，当然，金属电极2上涂有绝缘防水涂层5对本实用新型实施例的实施也不会造成影响。
考虑到金属电极2处于水中时，会对金属造成腐蚀，因此，作为优选的实施例，金属电极2涂有绝缘防水涂层5。
绝缘防水涂层5可以由水性聚氨酯分散体和丙烯酸酯乳液组成，涂层重点覆盖金属电极2位于容器外壳1的内侧的第一端，其厚度在0.1-0.5毫米为宜，当然，绝缘防水涂层5的类型以及涂层的厚度对本实用新型实施例的实施不会造成影响，因此，本实用新型并不作限定。
可见，本实施例中，金属电极的表面敷有绝缘防水涂层5，使得金属电极更加牢固、不易被氧化附着，以此增加了金属电极使用寿命，增强装置检测的稳定性与可靠性。
图2为本实用新型实施例公开的一种电容式水位检测装置中的控制电路板的结构示意图；作为优选的实施例，带有电容量检测的微控制器3由电源模块301、微处理器302组成，其中电源模块301主要为微处理器302提供电能，可以将微处理器302、电源模块301外围电路4均设置于电路板上，并在电路板上设置通孔焊盘阵列303，微处理器302为内部集成了模拟电容检测模块的IC，其采用基于90纳米的CMOS工艺制造，其通过外围引脚与通孔焊盘阵列303依次逐个相连，通孔焊盘阵列303与上述模内成型于的容器外壳1上的金属电极2在空间位置上一一对应，其在PCB上制造成型内径为3-5毫米，外径为5-8毫米。作为优选的实施例，微控制器3以及外围电路4通过固定件固定于容器外壳1的外侧壁，当然，微控制器3以及外围电路4也可以通过非接触容器外壳1的方式设置于容器外壳1的外侧，微控制器3以及外围电路4位于容器外壳1外侧的具体位置本实用新型在此并不作限定。作为优选的实施例，固定件具体为金属螺丝以及与金属螺丝相配合的金属螺母，当然，固定件根据实际情况也可以为其他类型，本实用新型在此并不作限定。上述的金属螺丝4由容器外壳1的外侧向内侧旋拧，穿过电路板上的通孔焊盘拧入容器外壳1内侧的金属螺母，螺丝头与通孔焊盘紧贴。
金属螺丝连接金属电极2与带有电容量检测的微控制器3，使其构成一个完整的电容式水位检测电路系统，金属螺丝可以为M3或M4的镀锌机械螺丝，长度4-6毫米当然，金属螺丝的材质、尺寸、形状等也可以为其他类型，本实用新型在此并不作限定。
上述的被检测电容，其构成原理如图3所示，图3为本实用新型实施例公开的一种电容式水位检测装置的局部结构示意图，其从内向外依次为水、涂有绝缘防水涂层5的金属电极2，水体充当电容的负极板，金属电极2充当电容的正极板。将金属电极2与微控制器3依次进行连接组装，进而构成本实用新型实施例中的新型电容式水位检测装置。再将所有部件依次连接组装。
可见，本实用新型实施例公开的一种新型电容式水位检测装置，通过安装于容器外壳的多个金属电极测量容器外壳内部的水体的电容量，再通过微控制器以及外围电路对该电容量进行分析得到与电容量对应的水位；其中，容器外壳的底部至少安装有一个金属电极，且金属电极的第一端位于容器外壳的内侧，金属电极的第二端位于容器外壳的外侧，微控制器以及外围电路均与各金属电极的第二端连接。因此，本方案中，通过在容器外壳设置多个金属电极，从而避免了单个电容式检测器件损坏时，导致无法对水位进行测量，提高了水位检测的可靠性。同时，通过在容器外壳上安装多个金属电极，从而避免了传统的电容式检测装置由于单一电容量引起的测量精度低的问题，其次，本实用新型的利用了带有电容量分析的微控制器，使得电路的结构更加简洁，电路的成本更加低廉。
需要说明的是，本实用新型公开的一种新型电容式水位检测装置对实施对象容器的体积外形无特殊要求；检测的对象不限于水，对于能够构成电容效应的液体同样适用；本实用新型不是专业的测量仪器，只针对固定容器内的水位或液体检测。
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。