利用谐振腔技术在密闭箱体中测量液面高度的测量设备的制作方法

本发明属于液面测量，特别涉及一种利用谐振腔技术在密闭箱体中测量液面高度的测量设备。

背景技术：

1、在日常应用中，我们需要测量各种腔体中的液面高度，例如油箱中的油面高度，以得知剩余油量；润滑油缸中的润滑油面高度，以得知剩余润滑油量；冷却液罐中的冷却液面高度，以得知剩余冷却液量；住宅水箱中的水面高度，以得知水箱中剩余水量；锅炉中铁水、铝水的高度，以得知锅炉中剩余金属量。目前采用置于腔体底部的压力传感器测量其上方的液体产生的下压力来计算液面高度，或者采用放置于箱体顶部的毫米波雷达来测量液面和毫米波雷达之间的距离来计算液面高度。压力传感器直接和液体接触，并不适合测量强腐蚀性的液面高度；毫米波雷达需要和液面之间保持至少几厘米的间距，毫米波雷达才能正常工作，而且考虑到电磁波的传播特性，箱体需要比较宽大，来让电磁波的传播特性(波速)接近自由空间，且毫米波雷达结构复杂，成本较高。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种利用谐振腔技术在密闭箱体中测量液面高度的测量设备，测量电路和液体不会接触，也不需要放置到液体底部。并且，电路结构简单，成本较低，且适用于非常窄小的腔体。

2、为了达到上述目的，本发明提供了如下技术方案：

3、一种利用谐振腔技术在密闭箱体中测量液面高度的测量设备，所述密闭箱体是由金属围成的封闭腔体，所述密闭箱体顶部开孔，所述测量设备包括探测装置1、发射器2、接收器3、控制器4、电源5、可调振荡器6和水位监测装置7；

4、探测装置1为一根表面包裹绝缘材料的导线，其通过密闭箱体顶部开孔伸入腔体内部，在内部形成环形、方形、螺旋形其中之一再穿出密闭箱体顶部，上述环形、方形、螺旋形其中之一的法线和腔体的长边平行；

5、控制器4、可调振荡器6、发射器2顺序连接，发射器2与探测装置1一端连接，探测装置1的另一端顺序连接接收器3、控制器4，整套测量设备通过电源5供电；

6、水位监测装置7放置于密闭箱体内部。

7、所述水位监测装置7为金属网或吸波材料网，金属网适用于不导电液体，吸波材料网适用于导电液体。

8、所述水位监测装置7的网孔最大长度低于

9、所述水位监测装置7焊接或者铆接在密闭箱体上，实现和密闭箱体的电导通。

10、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

11、使用利用谐振腔技术在密闭箱体中测量液面高度的设备是一种非接触式的液面测量设备，测量电路和液体不会接触，也不需要放置到液体底部。同时，和毫米波雷达测量液面位置的方法相比，谐振频率远远低于毫米波频段，电路结构简单，成本较低，且适用于非常窄小的腔体。

12、本发明是应用于封闭谐振腔，腔体封闭，与开式谐振腔相比，封闭谐振腔将待测液体封闭在腔体内，表面没有开孔，显著提高了安全性；同时，和开式谐振腔相比，封闭谐振腔也将电磁场都封闭在腔体内，不会因为表面开孔而产生电磁泄露/辐射，也屏蔽了外界的电磁干扰。

13、鉴于谐振腔的谐振模式与谐振频率与腔体的形状有直接关联，故而开式谐振腔与封闭谐振腔的谐振模式、谐振频率并不相同，开式谐振腔的谐振模式和谐振频率无法用上述公式描述，只能通过仿真与测试得到，且因为存在腔体表面开孔，导致电磁能量泄露到腔外，不仅会产生电磁泄漏/辐射，也会导致谐振腔品质因素低，谐振频率无法准确测量。

14、本发明也可适用于不导电的液体(介质液体)液面高度测量。

技术特征：

1.一种利用谐振腔技术在密闭箱体中测量液面高度的测量设备，所述密闭箱体是由金属围成的封闭腔体，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的测量设备，其特征在于：所述水位监测装置7为金属网或吸波材料网，金属网适用于不导电液体，吸波材料网适用于导电液体。

3.根据权利要求2所述的测量设备，其特征在于：所述水位监测装置7的网孔最大长度低于

4.根据权利要求1所述的测量设备，其特征在于：所述水位监测装置7焊接或者铆接在密闭箱体上，实现和密闭箱体的电导通。

技术总结
本发明属于液面测量技术领域，涉及一种利用谐振腔技术在密闭箱体中测量液面高度的测量设备。所述密闭箱体顶部开孔，所述测量设备包括探测装置、发射器、接收器、控制器、电源、可调振荡器和水位监测装置；探测装置为一根表面包裹绝缘材料的导线，其通过密闭箱体顶部开孔伸入腔体内部，在内部形成环形、方形、螺旋形其中之一再穿出密闭箱体顶部，上述环形、方形、螺旋形其中之一的法线和腔体的长边平行；控制器、可调振荡器、发射器顺序连接，发射器与探测装置一端连接，探测装置的另一端顺序连接接收器、控制器，整套测量设备通过电源供电；水位监测装置放置于密闭箱体内部。该测量设备的电路结构简单，成本较低，且适用于非常窄小的腔体。

技术研发人员：白蓉蓉,谷东,魏娜
受保护的技术使用者：苏州豪米波技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13