一种液位测量装置及其测量方法与流程

1.本发明涉及一种测量装置，具体是一种液位测量装置。


背景技术：

2.常规的液位测量装置结构复杂，此外现有的液位测量装置有如下几个缺点：
3.1、在液体表面结冰状态，液位测量装置测量数据会出现误差；
4.2、液体经摇晃产生泡沫，导致液位测量装置产生误差；
5.3、当容器发生倾斜时，导致液位测量装置产生误差；
6.综上，如何能够准确测量出液面高度成为了本公司研究人员急需解决的问题。


技术实现要素：

7.本发明要解决的技术问题是：如何能够准确测量出液面高度；
8.为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
9.本发明是一种液位测量装置，包括：容器；基座，其固定在容器底部，其包括水平设置的第一壁；波纹管，其一端固定在第一壁上，另一端固定有磁铁；位移传感器，其固定在第一壁底部，其测量获得传感器端面与磁铁的间距l，并输出电信号；其中，波纹管内部的空气与大气连通。
10.基座的作用是固定波纹管，磁铁和位移传感器的配合获取波纹管的伸缩位移量；通过位移传感器输出的电信号能够获取波纹管的位移量；当液面越高时，波纹管的压缩量也越大，此外，用压力产生波纹管位移原理，可以排除液体经摇晃产生泡沫，导致液位检测误差。
11.为了说明液位测量装置的测量方法，本发明采用包括如下步骤：
12.s1：位移传感器通电，获得电信号，对位移传感器进行自检，并发送信号至ecu，信号正常，进入s2；
13.s2：逻辑判断：
14.通电启动时，测得h值与前一个h值比较，如果变化量突然增大，可以确定为结冰，进入s4，否则进入s3；
15.s3，通过位移量计算出液位高度h，公式为h＝(δl
·
k)/(ρ
·
g)，其中，h为液位高度，ρ为液体密度，g为重力加速度，k为波纹管弹性系数，δl为波纹管的位移量；进入s5；
16.s4：发送信号至ecu，开始容器加热；如果变化量h突然减小，表示冰破裂，进入s3；
17.s5：将数据发送至显示以供用户查看，结束；
18.在s2中，判断δl的突变量来知道液面是否处于结冰状态状态，其中δl的变化量通过磁铁上端面始末位置的位移量来测得。
19.本发明的有益效果：本发明是一种液位测量装置，当液面越高时，波纹管的压缩量也越大，通过位移传感器输出的电信号能够获取波纹管的位移量；判断液面是否处于结冰状态，再通过公式计算出液面高度。
附图说明
20.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
21.图1是本发明的结构示意图，其中虚线为磁铁被压缩时的状态；
22.图中：1
‑
容器、2
‑
基座、3
‑
第一壁、4
‑
传感器端面、5
‑
波纹管、6
‑
磁铁、7
‑
位移传感器。
具体实施方式
23.现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
24.如图1所示，本发明是一种液位测量装置，包括：容器1；基座2，其固定在容器1底部，其包括水平设置的第一壁3；波纹管5，其一端固定在第一壁3上，另一端固定有磁铁6；位移传感器7，其固定在第一壁3底部，其测量获得传感器端面4与磁铁6的间距l，并输出电信号；其中，波纹管5内部的空气与大气连通；
25.基座的作用是固定波纹管，磁铁和位移传感器的配合获取波纹管的伸缩位移量；通过位移传感器输出的电信号能够获取波纹管的位移量；当液面越高时，波纹管的压缩量也越大，此外，用压力产生波纹管位移原理，可以排除液体经摇晃产生泡沫，导致液位检测误差。
26.如图1所示，为了说明液位测量装置的测量方法，本发明采用包括如下步骤：
27.s1：位移传感器通电，获得电信号，对位移传感器进行自检，并发送信号至ecu，信号正常，进入s2；
28.s2：逻辑判断：
29.通电启动时，测得h值与前一个h值比较，如果变化量突然增大，可以确定为结冰，进入s4，否则进入s3；
30.s3，通过位移量计算出液位高度h，公式为h＝(δl
·
k)/(ρ
·
g)，其中，h为液位高度，ρ为液体密度，g为重力加速度，k为波纹管弹性系数，δl为波纹管的位移量；进入s5；
31.s4：发送信号至ecu，开始容器加热；如果变化量h突然减小，表示冰破裂，进入s3；
32.s5：将数据发送至显示以供用户查看，结束；
33.在s2中，判断δl的变化量来知道液面是否处于结冰状态，其中δl的变化量通过磁铁上端面始末位置的位移量来测得。
34.本发明是一种液位测量装置，当液面越高时，波纹管的压缩量也越大，通过位移传感器输出的电信号能够获取波纹管的位移量；判断液面是否处于结冰状态，再通过公式计算出液面高度。
35.实施例1
36.检测得v＝2.5v，所以δl＝5mm；
37.水的密度为1g/cm3，即1000kg/m3；
38.δl为5mm，即5
×
10
‑
3m，k为4kpa/cm即400kpa/m
39.则有h＝(δl
·
k)/(ρ
·
g)
40.h＝(5
×
10
‑3·
400
×
103)/(1000
·
10)
41.所以h＝0.2米，即液位高度为0.2米。
42.本装置可用于太阳能热水器的液位高度测量、汽车尿素罐液位检测、汽车油箱液位检测等。
43.以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。