一种液面感应探测装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种液面感应探测装置，由单片机电路模块，复位电路模块、晶振电路模块、LM393多谐振荡器电路模块以及LED灯指示电路模块组成，复位电路模块和晶振电路模块共同构成主控电路模块，LM393多谐振荡电路模块的输出端与单片机电路模块的输入端连接，单片机电路模块的最小系统的输出端与LED灯指示电路模块连接；当LM393多谐振荡器电路中的采样针接触液面发生短路时该电路的输出信号频率发生变化，单片机电路模块通过检测该信号的频率变化来判断采样针是否与液面接触，从而控制LED灯指示电路模块中的LED灯的亮灭。本实用新型结构简单，可靠性高，可对微量级的液体正确检测，成本低廉易于实现与推广。
【专利说明】
一种液面感应探测装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种电容式液面感应探测装置及其方法，属于液面感应技术领域。
【背景技术】
[0002]近年来，随着电子技术和计算机技术的飞速发展，使得液面探测系统的结构和性能都有了很大的改进。目前，液面探测技术主要有非接触式和接触式两种技术。虽然非接触式液面探测技术，如超声波法、激光法等已日臻成熟，但其结构复杂，成本高昂，同时在软件设计上也增加了难度，难以在一般中小型工程中得到应用与推广。接触式液面探测技术主要有气压法、机械振动法、电阻法和电容法，其中气压法主要应用于一次性加样头;机械振动法适合于液体表面有泡沫和样本管盖有橡胶塞的情况;电阻法因需要电极与液体直接接触，增大了交叉污染的可能性且其两电极间的距离对探测系统测量精度影响较大；电容式液面探测技术由于原理简单、成本低并且易于实现是当前应用最为广泛的液面探测方法。
[0003]目前，电容式液面探测方法的原理主要是根据电容值的变化来判断是否接触液面，由于电容值的变化不大，其测量精度受最少探液量的影响较大，所以很难实现高可靠，高灵敏度的液面感应探测系统。目前也有通过输出信号脉冲宽度的变化判断采样针是否接触液面，但该装置的电路相对复杂，成本也较高，不易于应用与推广。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于:能提供一种高效，快速，微量，高精度，低携带污染物，且运行稳定，成本低廉的液面感应探测装置及其方法。
[0005]本实用新型提出的一种液面感应探测装置，由单片机电路模块，复位电路模块、晶振电路模块、LM393多谐振荡器电路模块以及LED灯指示电路模块组成，复位电路模块和晶振电路模块共同构成主控电路模块，LM393多谐振荡电路模块的输出端与单片机电路模块的输入端连接，单片机电路模块的最小系统的输出端与LED灯指示电路模块连接；当LM393多谐振荡器电路中的采样针接触液面发生短路时该电路的输出信号频率发生变化，单片机电路模块通过检测该信号的频率变化来判断采样针是否与液面接触，从而控制LED灯指示电路模块中的LED灯的亮灭。
[0006]更进一步【具体实施方式】，所述的单片机电路模块选用单片机STC89C52RC。
[0007]更进一步【具体实施方式】，所述LM393多谐振荡器电路中的采样针为一个平板电容器由内外层两个金属套管，金属套管中间层为绝缘材质构成，其中外层金属套管作为平板电容器的一个极板接地并和机壳连接起来。
[0008]更进一步【具体实施方式】，所述采样针内外两个金属套管一样长。
[0009]更进一步【具体实施方式】，采样针内外两个金属套管的外表为特氟龙涂层。
[0010]更进一步【具体实施方式】，所述的LED灯指示电路模块中由电阻R6和LED灯组成，电阻R6的一端与单片机电路模块最小系统的输出口连接，电阻R6的另一端与LED灯的阳极连接，LED灯的阴极接地。
[0011]更进一步【具体实施方式】，所述的复位电路与单片机电路模块相连使单片机电路模块复位。
[0012]本实用新型的有益效果是只要有极其微量的液体使电容C短路，输出信号频率发生改变，灵敏度高，反应迅速，不易受外界环境的干扰，可靠性高，与传统的根据电容值的变化来判断是否接触液面的电容式液面探测技术相比，具有高效，快速，微量，高精度、低成本的优点。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型液面感应系统的主控电路图；
[0014]图2为本实用新型基于LM393多谐振荡器电路图；
[0015]图3为本实用新型LED共阴极指示灯电路图；
[0016]图4为本实用新型系统结构图。
【具体实施方式】
[0017]结合附图1-4，一种用于农残检测的液面监控装置，包括单片机电路模块，复位电路模块、晶振电路模块、LM393多谐振荡器电路模块以及LED灯指示电路模块;单片机电路模块选用单片机STC89C52RC，单片机电路模块设有信号输入输出口，LM393多谐振荡电路的输出端(Vo)与单片机单片机模块的输入口(P3.2)连接;LED灯指示电路模块由电阻R6和LED组成，电阻R6的一端与单片机最小系统的输出口(Pl.1)连接，电阻R6的另一端与LED指示灯的阳极连接，LED指示灯的阴极接地，R阻值的大小可依据LED灯正常工作时的工作电流来确定，本系统是采用的共阴极接法。
[0018]11093多谐振荡电路包括11093定时器、电阻1?1、1?2、1?3、1?4、R5，电容C和采样针。所述采样针就是一个电容，它由内外2个金属套管组成，中间通过绝缘材质把它们分离，相当于电容器的2个极板，其中外极板接地并和机壳连接起来。采样针内外金属套管一样长，其外表面涂一层特氟龙材料，可以减少采样针外表面的液体携带量，防止污染。
[0019]复位电路模块，可以在测量液位前使整个控制系统复位，确保选择阈值的有效性，提高检测的准确度。
[0020]本实用新型采用的工作原理:
[0021]当采样针未接触液面时，LM393多谐振荡电路的输出信号的频率是fl;当采样针接触液体时，内外金属套管短路即C=O，此时L M3 9 3多谐振荡电路的输出信号的频率是f 2。LM393多谐振荡电路的输出信号作为单片机电路模块的输入信号，单片机程序通过频率fl算出阈值tr，通过频率f2算出num;当num小于阈值时，P1.1=0保持不变，LED灯处于媳灭状态；当处于相反的情况时，单片机将Pl.1 口置I，LED灯亮;其中num是每隔一段时间都会更新的。
【主权项】
1.一种液面感应探测装置，由单片机电路模块，复位电路模块、晶振电路模块、LM393多谐振荡器电路模块以及LED灯指示电路模块组成，其特征在于:复位电路模块和晶振电路模块共同构成主控电路模块，LM393多谐振荡电路模块的输出端与单片机电路模块的输入端连接，单片机电路模块的最小系统的输出端与LED灯指示电路模块连接；当LM393多谐振荡器电路中的采样针接触液面发生短路时该电路的输出信号频率发生变化，单片机电路模块通过检测该输出信号的频率变化来判断采样针是否与液面接触，从而控制LED灯指示电路模块中的LED灯的亮灭。2.根据权利要求1所述的液面感应探测装置，其特征在于:所述的单片机电路模块选用单片机 STC89C52RC。3.根据权利要求1所述的液面感应探测装置，特征在于:所述LM393多谐振荡器电路中的采样针为一个平板电容器由内外层两个金属套管，金属套管中间层为绝缘材质构成，其中外层金属套管作为平板电容器的一个极板接地并和机壳连接起来。4.根据权利要求3所述的液面感应探测装置，其特征在于:所述采样针内外两个金属套管一样长。5.根据权利要求3、4任一所述的液面感应探测装置，其特征在于:采样针内外两个金属套管的外表为特氟龙涂层。6.根据权利要求1所述的液面感应探测装置，特征在于:所述的LED灯指示电路模块中由电阻和LED灯组成，电阻的一端与单片机电路模块最小系统的输出口连接，电阻的另一端与LED灯的阳极连接，LED灯的阴极接地。7.根据权利要求1所述的液面感应探测装置，特征在于:所述的复位电路与单片机电路模块相连使单片机电路模块复位。
【文档编号】G05B19/042GK205594364SQ201620235706
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年3月25日
【发明人】朱培逸, 李明月, 王晨希, 吕岗, 吴永凯
【申请人】常熟理工学院