專利名稱：一種電容式液位計的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于一種液位測量儀器，特別是涉及一種電容式的液位計。
目前的液位儀表，有的結構復雜，造價昂貴、維修困難，不易普及推廣，如超聲波液位計，有的結構簡單，但檢測部分系可動部件，因而極易損壞，可靠性差，維修量大，如浮筒式液位計。中國專利CN2042952U公開了一種電容式數字顯示液面計，它是將電容式傳感器制造成本身具有獨立的負電極，測量不受被測介質和容器體是否導電的限制，拓展了應用領域，但它的電容式傳感器和變送器的結構復雜，成本偏高。
本實用新型的目的是提供一種結構簡單，成本較低的電容式液位計。
其具體方案為對于敞口容器中的常溫、無腐蝕性的介質檢測，如氣柜、水塔液位等，它采用絕緣金屬導線作傳感器，作為與液位變化成比例變化的Cx的一極，另一極為插入導電介質的金屬裸導線或金屬容器壁，變送器由振蕩電路、變送電路、檢波放大電路組成，振蕩電路由四運放集成塊1/4IC1及外接電阻R1、R2、R3、外接電容C1組成，電容C1一端接1/4IC1負輸入端，變送電路由四運放集成塊2/4IC1及外接電阻R4、外接電容C2、C0組成，與液位變化成比例變化的Cx兩端分別接于1/4IC1輸出端和2/4IC1負輸入端，放大電路由四運放集成塊3/4IC1及外接電阻R5、R6、可變電阻W2、電容C3組成，2/4IC1的輸出端通過二極管D2接3/4IC1的正輸入端，3/4IC1輸出端接顯示器。
對于腐蝕性導電介質及非導電介質的檢測，它采用電容式傳感器置于檢測容桶并用密封裝置密封的方式，變送器由振蕩電路、變送電路、檢波放大電路組成，振蕩電路由四運放集成塊1/4IC1及外接電阻R1、R2、R3、外接電容C1組成，電容C1一端接1/4IC1負輸入端，變送電路由四運放集成塊2/4IC1及外接電阻R4、外接電容C2、C0組成，與液位變化成比例變化的Cx兩端分別接于1/4IC1輸出端和2/4IC1負輸入端，放大電路由四運放集成塊3/4IC1及外接電阻R5、R6、可變電阻W2、電容C3組成，2/4IC1的輸出端通過二極管D2接3/4I C1的正輸入端，3/4IC1輸出端接顯示器。
電容式傳感器根據所測介質類型可以為外邊涂覆絕緣材料的金屬棒，也可以為由電極管、電極桿、螺母和絕緣墊片組成的電容式傳感器，電極桿由螺母和絕緣墊片套裝于電極管內，電極管上有使檢測介質流入的小孔。
密封裝置根據壓力情況，低壓時密封裝置由螺母、絕緣板、法蘭、絕緣套組成；中、高壓時，密封裝置由螺母、絕緣墊片、密封蓋、壓蓋、盤根、密封體、高壓法蘭、透鏡及密封塊組成；本實用新型的電容式傳感器和密封裝置結構簡單，變送器僅由一個四運放集成塊及外接阻容件組成，因而成本較低，由于本實用新型的檢測部分無可動部件，因而可靠性高，維修方便，且能適應高溫、高壓、強腐蝕性場合下的各種導電及不導電介質。
以下結合附圖并通過實施例進一步說明本實用新型
圖1為絕緣金屬導線電容式傳感器的結構示意圖；圖2為測量有腐蝕性導電介質的電容式傳感器的結構示意圖；圖3測量不導電介質的電容式傳感器的結構示意圖；圖4為低壓下的密封裝置結構示意圖；圖5為中高壓下密封裝置的結構示意圖；圖6為測量敞口容器內無腐蝕性導電介質液位的示意圖；圖7為測量敞口容器內腐蝕性導電介質液位的示意圖；圖8為測量敞口容器內不導電介質液位的示意圖；圖9為測量密閉容器內腐蝕性導電介質液位的示意圖；圖10為測量密閉容器內不導電介質的示意圖；圖11為變送器的電路原理示意圖。
實施例1測量敞口容器內無腐蝕性導電介質如水。用金屬絕緣導線1作為電容式傳感器并作為Cx的一極，另一極為容器壁2(容器壁為導電體)或一根下懸重錘的金屬裸導線3(容器壁不導電)。將兩極接于變送器的1/4IC1輸出端和1/4IC1負輸入端之間。變送器由振蕩電路、變送電路、檢波放大電路組成，振蕩電路由四運放集成塊1/4IC1及外接電阻R1、R2、R3、外接電容C1組成，電容C1一端接1/4IC1負輸入端，變送電路由四運放集成塊2/4IC1及外接電阻R4、外接電容C2、C0組成，與液位變化成比例變化的Cx兩端分別接于1/4IC1輸出端和2/4IC1負輸入端，放大電路由四運放集成塊3/4IC1及外接電阻R5、R6、可變電阻W2、電容C3組成，2/4IC1的輸出端通過二極管D2接3/4IC1的正輸入端，3/4IC1輸出端接顯示器Rf，顯示器可為模擬式也可為數字式，由于Cx隨著液位成比例變化，由振蕩電路產生振蕩信號，將Cx所代表的液位信號輸入變送電路，經處理后將與液位高低成比例變化的電壓信號送至檢波放大電路放大，最后由顯示器Rf顯示出液位。
實施例2測量敞口容器內腐蝕性導電介質，它有檢測容桶4，外面涂覆絕緣材料的金屬棒作為電容式傳感器5(如圖2所示)，密封裝置6，密封裝置(如圖4所示)由螺母7，絕緣板8、法蘭9、絕緣套10組成，傳感器5套于絕緣板8和法蘭9中，傳感器5與法蘭9通過絕緣套10，螺母7通過絕緣極8而起到絕緣作用。法蘭9與檢測容桶4緊固，螺母7將傳感器5固定，由傳感器5和容桶4分別引線作為與液位變化成比例變化的Cx兩極，接于變送器1/4IC1輸出端與2/4IC1負輸入端之間，變送器電路及變送原理同實施例1。
實施例3測量敞口容器內不導電介質，其傳感器11結構如圖3所示，由電極管12，電極桿13，螺母14，絕緣墊片15組成，電極桿13依靠螺母14和絕緣墊片15套裝于電極管12內，電極管12上開有若干個使介質流入的小孔(圖中未示出)。其密封裝置6同實施例2；與液位變化成比例變化的Cx一極為電極桿13、一極為電極管12，接于變送器的1/4IC1輸出端與2/4IC1負輸入端之間，變送器電路和變送原理同實施例1。
實施例4測量密閉容器內的腐蝕性導電介質，低壓時與實施例2相同。中高壓時密封裝置6結構如圖5所示，由螺母16、絕緣墊件17、密封蓋18、壓蓋19、盤根20、密封體21、高壓法蘭22、透鏡墊23及密封塊24組成，其余部分與實施例2相同。
實施例5，測量密閉容器內的不導電介質，低壓時與實施例3相同。中高壓時密封裝置結構同實施例4中的密封裝置相同，其余部分與實施3相同。
權利要求1.一種電容式液位計，具有電容式傳感器、變送器和顯示器，其特征在于電容式傳感器為絕緣導線，變送器由振蕩電路、變送電路、檢波放大電路組成，振蕩電路由四運放集成塊1/4IC1及外接電阻R1、R2、R3、外接電容C1組成，電容C1一端接1/4IC1負輸入端，變送電路由四運放集成塊2/4IC1及外接電阻R4、外接電容C2、C0組成，與液位變化成比例變化的Cx兩端分別接于1/4IC1輸出端和2/4IC1負輸入端，放大電路由四運放集成塊3/4IC1及外接電阻R5、R6、可變電阻W2、電容C3組成，2/4IC1的輸出端通過二極管D2接3/4IC1的正輸入端，3/4IC1輸出端接顯示器。
2.一種電容式液位計，具有電容式傳感器、檢測容桶、密封裝置、變送器、顯示器，其特征在于變送器由振蕩電路、變送電路、檢波放大電路組成，振蕩電路由四運放集成塊1/4IC1及外接電阻R1、R2、R3、外接電容C1組成，電容C2一端接1/4IC1負輸入端，變送電路由四運放集成塊2/4IC1及外接電阻R4、外接電容C2、C0組成，與液位變化成比例變化的Cx兩端分別接于1/4IC1輸出端和2/4IC1負輸入端，放大電路由四運放集成塊3/4IC1及外接電阻R5、R6、可變電阻W2、電容C3組成，2/4IC1的輸出端通過二極管D2接3/4IC1的正輸入端，3/4IC1輸出端接顯示器。
3.如權利要求2所述的電容式液位計，其特征在于電容式傳感器為外邊涂覆絕緣材料的金屬棒，端部有螺紋。
4.如權利要求2所述的電容式液位計，其特征在于電容式傳感器由電極管、電極桿、螺母、絕緣墊片組成，電極桿由螺母和絕緣墊片套裝于電極管內，電極管上有使檢測介質流入的小孔。
5.如權利要求3或4所述的電容式液位計，其特征在于密封裝置由螺母、絕緣板、法蘭和絕緣套組成。
6.如權利要求3或4所述的電容式液位計，其特征在于密封裝置由螺母、絕緣墊片、密封蓋、壓蓋、盤根、密封件、高壓法蘭、透鏡墊及密封塊組成。
專利摘要一種電容式液位計，采用電容式傳感器作電極，將與液位成比例變化的電容信號由變送器處理后，將所代表的液位由顯示器顯示，變送器由振蕩電路、變送電路、檢波放大電路組成，主要采用一塊四運放集成塊LM324和外接阻容件組成。具有結構簡單，成本低的優點。
文檔編號G01F23/26GK2216676SQ9424906
公開日1996年1月3日 申請日期1994年12月31日 優先權日1994年12月31日
發明者王文義 申請人:王文義