一种液位传感器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及检测技术领域，具体地，涉及一种液位传感器。
【背景技术】
[0002] 在包含有液体容器的自动控制系统当中，容器内液体液位的检测是系统控制液位 水平的一个重要参数。液位达到上限则停止液体注入，液位达到下限则发出警报或自动开 启阀门注入液体，液位处于上下限之间，则通过液位高度和系统的工作状态来预估剩余液 体可供使用的时间。因此，准确测量容器内的液位高度，是自动控制系统实现智能化的必备 功能。
[0003] 目前，对液位进行检测的液位计有超声波液位计、雷达液位计等采用非接触式检 测技术的非接触式液位计。这两种非接触式液位计的液位检测过程主要是：发射超声波或 雷达波，接收液面反射的波动信号，并通过测量能量波运动过程的时间差来确定液位的变 化情况。
[0004] 在上述的非接触式液位计检测液位时，在发射和接收波动信号的探头与液面之间 不能存在遮挡，否则非接触式液位计就无法工作。对于密封容器而言，则需要在容器壁上开 孔以用于安装探头，这降低了容器的密封性能。 【实用新型内容】
[0005] 本实用新型的目的是提供一种液位传感器，其避免了非接触式液位计与被测液面 之间不能存在遮挡的缺陷，从而既能准确地检测液位高度又能确保容器的密封性。
[0006] 为了实现上述目的，本实用新型提供一种液位传感器，该液位传感器包括液位检 测电容器、液体基准电容器、环境基准电容器和处理模块，其中：所述液位检测电容器的 电极板下端位于液位下限处，所述液位检测电容器的电极板上端位于液位上限处；所述液 体基准电容器位于所述液位下限下方；所述环境基准电容器位于所述液位上限上方；所述 处理模块用于分别获取所述液位检测电容器、所述液体基准电容器、所述环境基准电容器 的电容值C液位检测电容器、C液体基准电容器、C环境基准电容器，并依据C液位检测电容器、C液体基准电容器、C环境基准电容器 来获得当前的液位高度。
[0007] 通过上述技术方案，由于根据本实用新型的液位传感器包括液位检测电容器、液 体基准电容器、环境基准电容器并依据所述液位检测电容器、所述液体基准电容器、所述环 境基准电谷器的电谷值C液位检m电容器、C液体基_容器、C环境基准电容器来获得当如的液位尚度，所以其 避免了非接触式液位计与被测液面之间不能存在遮挡的缺陷，从而既能准确地检测液位高 度又能确保容器的密封性。
[0008] 本实用新型的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【附图说明】
[0009] 附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面 的【具体实施方式】一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
[0010] 图1是根据本实用新型一种实施方式的液位传感器的电路示意图。
【具体实施方式】
[0011] 以下结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处 所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
[0012] 如图1所示，本实用新型提供一种液位传感器，该液位传感器包括液位检测电容 器3、液体基准电容器5、环境基准电容器4和处理模块8，其中：液位检测电容器3的电极板 下端位于液位下限处，液位检测电容器3的电极板上端位于液位上限处；液体基准电容器5 位于液位下限下方；环境基准电容器4位于液位上限上方；处理模块8用于分别获取液位 检测电容器3、液体基准电容器5、环境基准电容器4的电容值C液位翻电容器、C液体基准电容器、C环 境基准电容器，并依据C'液位检测电容器、C'液体基准电容器、C环境基准电容器来获得当肖LI的液位尚度。
[0013] 另外，在图1中，标号1表示盛装液体的容器，容器1可以为由绝缘材料制作的容 器，其中绝缘材料可以包括但不限于塑料、玻璃、陶瓷等。标号2表示容器1内盛装的液体， 3a是液位检测电容器3的正电极，4a是环境基准电容器4的正电极，5a是液体基准电容器 5的正电极，6表示地电极，7表示液位检测电容器3、液体基准电容器5和环境基准电容器 4的引出线及引出线接口。
[0014] 液位检测电容器3、液体基准电容器5和环境基准电容器4的正负电极板可以例如 面对面地放置，也可以被放置在一个平面上。例如，环境基准电容器4的正负电极板可以面 对面地放置，也可以被放置在同一个水平面上或同一个竖平面上。
[0015] 液位检测电容器3、液体基准电容器5和环境基准电容器4可以位于容器1内部或 内表面上。
[0016] 但是，根据本实用新型的一种优选实施方式，液位检测电容器3、液体基准电容器 5和环境基准电容器4位于盛装液体2的容器1的外表面上或者容器1的容器壁夹层（未 示出）中。这样，液位检测电容器3、液体基准电容器5和环境基准电容器4均不与液体2 直接接触。现有的磁浮子液位计、内浮式液位计、磁翻板液位计以及投入式液位计等接触 式液位计需要分别采用浮子、翻板或探头来与容器内的液体相接触，从而实现液位高度的 检测。但是，对于现有的接触式液位计而言，随着使用时间的延长，这些接触物会由于自身 老化或液体腐蚀等原因产生污染物，影响到液体纯度，进而导致系统功能的下降，如，油箱 内油料不纯而影响发动机工作效率、水箱内水被污染而无法饮用等等；同时，长时间与液体 接触，特别是与黏稠液体接触，也会使这些接触式液位计被污染，降低液位计的感应效果， 如，灵敏度下降等。因此，现有的接触式液位计在很多应用场合存在局限性。但是，在根据 本实用新型的液位传感器中，液体2与液位检测电容器3、液体基准电容器5和环境基准电 容器4是非接触的，这避免了接触式液位计与液体接触造成的交叉污染和影响；避免了非 接触式液位计需要在密闭容器上开孔而破坏容器密封性的加工，从而保证了容器1的密封 性。因此，与现有的接触式液位计和非接触式液位计相比，根据本实用新型的液位传感器是 一种非接触的、非破坏性的液位检测传感器，且实现了液位传感器与容器1的一体化集成。
[0017] 优选地，液位检测电容器3、液体基准电容器5和环境基准电容器4的电极板可以 通过镀膜或镶嵌的方式形成在容器1的外表面上或容器壁夹层中。其中，所述镀膜的方式 包括但不限于真空镀膜、喷涂、电镀、丝网印刷等方法。
[0018] 优选地，所述容器壁夹层上覆盖用于保护液位检测电容器3、液体基准电容器5和 环境基准电容器4的夹层盖，用于将液位检测电容器3、液体基准电容器5和环境基准电容 器4保护在容器壁夹层中。
[0019] 优选地，液体基准电容器5和环境基准电容器4的电极板的极板面积相等，液位检 测电容器3、液体基准电容器5和环境基准电容器4的正负电极板之间的距离相等，则处理 模块8通过以下公式来获得当前的液位高度：
[0020]
[0021 ] 其中，(0)是液位高度位于液位下限处时液位检测电容器3的电容值，a为系数。通过如此设置，能够在检测液位时，不必考虑容器1内所盛装的液体2的类型， 也即不必考虑液体2的介电1?数。而且，在液位变化时，和是丨旦走值， 只有&位_电容器随着液位的变化而变化，因此通过液位检测电容器3的电容值与液体基准 电容器5和环境基准电容器4的电容值的比例能够方便地确定当前液位。
[0022] 其中，a的取值依赖于所述液体基准电容器5、环境基准电容器4以及液位检测 电容器3的电极板之间的形状及极板面积。例如，在液体基准电容器5和环境基准电容器 4的电极板为正方形、液位检测电容器3的电极板的长度等于该正方形的边长的情况下，系 数a是所述正方形的边长。再例如，在液体基准电容器5和环境基准电容器4的电极板的 长度和高度分别相等、液位检测电容器3的电极板的长度等于液体基准电容器5的电极板 的长度的情况下，系数a是液体基准电容器5的电极板的高度。
[0023] 优选地，处理模块8包括专用集成电路（ASIC)芯片8a和微处理器8b，专用集成电 路芯片8a用于分别获取液位检测电容器3、液体基准