采用矩阵电容高精变扫描油位测量传感器制造技术

本实用新型专利技术提出了一种采用矩阵电容高精变扫描油位测量传感器，用以解决传统油位测量传感器精度低、功耗大、机械部件多、安装麻烦及针对不同油品测量误差大的问题，包括电极杆、与电极杆相连接的信号处理装置及用于保护信号处理装置的电器盒，所述电极杆通过电极连接件与所述电器盒相连接，所述电极杆包括内电极和外电极，所述内电极通过一个电极支撑与所述外电极相连接，所述内电极包括两个或以上的金属片及一个支撑圆棒，所述金属片穿过所述支撑圆棒并与所述支撑圆棒固定连接，所述每个金属片上设有一个引线，所述引线通过支撑圆棒引出，供信号处理装置采集信号；所述电器盒包括壳体、位于壳体上下两端的上盖和下盖，所述上盖及所述下盖与所述壳体固定连接。

【技术实现步骤摘要】
采用矩阵电容高精变扫描油位测量传感器
本技术涉及一种油位测量传感器，尤其涉及一种采用矩阵电容高精变扫描油位测量传感器，属于油位测量领域。
技术介绍
目前，在油位测量领域，不同原理技术的产品层出不穷，但是都存在以下几个缺点:1，精度差，基本在5%左右。2，功耗大，电流在几十毫安到100多毫安不等。3，机械部件多，存在机械振动造成故障率高。4，安装麻烦。5，不能识别不同油品的油造成不同油品的测量结果误差大，比如97号汽油和O号柴油。
技术实现思路
本技术针对现有技术存在的不足，提供一种采用矩阵电容高精变扫描油位测量传感器，解决了传统油位测量传感器精度低、功耗大、机械部件多、安装麻烦及针对不同油品测量误差大的问题。 本技术解决上述技术问题的技术方案如下:一种采用矩阵电容高精变扫描油位测量传感器，包括电极杆、与电极杆相连接的信号处理装置及用于保护信号处理装置的电器盒，所述电极杆通过电极连接件与所述电器盒相连接，所述电极杆包括内电极和外电极，所述内电极通过一个电极支撑与所述外电极相连接，所述内电极包括两个或以上的金属片及一个支撑圆棒，所述金属片穿过所述支撑圆棒并与所述支撑圆棒固定连接，所述每个金属片上设有一个引线，所述引线通过支撑圆棒引出，供信号处理装置采集信号。 进一步的，所述金属片之间设有0.1-1mm的距离。 进一步的，所述电器盒包括壳体、位于壳体上下两端的上盖和下盖，所述上盖及所述下盖与所述壳体固定连接。 进一步的，所述上盖上设有一个信号显示装置，所述信号显示装置固定于所述上盖的一面，并通过导线穿过所述上盖与所述信号处理装置相连接。 进一步的，所述壳体下端设有接线端子。 进一步的，所述接线端子为防水接头。 进一步的，所述电极杆与所述电极连接件之间设有一个用于固定的法兰。 本技术的有益效果是:本技术采用矩阵电容扫描技术的做成的油位测量传感器，结构包含电器盒，电极杆，法兰，电路，密封圈。其中电极杆抛弃传统的单电极，采用多电极，利用扫描的方法，综合温度高度介质分析判断当前油位，利用分段判断液体的高度方法比之前的单段分析液位的方法在精度上提高，误差降低。实现了高精度的测量，同时也降低了温漂；利用电容扫描的原理测量液位，同时解决了当液体的介质发生变化时，能够自动适应不同介质的变化，能够适应不同介质的液体。 【附图说明】 图1为本技术的结构示意图； 图2为本技术的外部结构示意图； 图3为本技术内电极的结构示意图。 其中，1、电极杆；2、信号处理装置；3、电器盒；4、内电极；5、外电极；6、电极支撑； 7、金属片；8、支撑圆棒；9、引线；10、壳体；11、上盖；12、下盖；13、信号显示装置；14、法兰；15、接线端子；16、电极连接件。 【具体实施方式】 以下结合附图对本技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本技术，并非用于限定本技术的范围。 一种采用矩阵电容高精变扫描油位测量传感器，包括电极杆1、与电极杆I相连接的信号处理装置2及用于保护信号处理装置2的电器盒3，所述电极杆I通过电极连接件16与所述电器盒3相连接，所述电极杆I包括内电极4和外电极5，所述内电极4通过一个电极支撑6与所述外电极5相连接，所述内电极4包括两个或以上的金属片7及一个支撑圆棒8，所述金属片7穿过所述支撑圆棒8并与所述支撑圆棒8固定连接，所述每个金属片7上设有一个弓丨线9，所述引线9通过支撑圆棒8引出，供信号处理装置2采集信号。 所述金属片7之间设有0.1-1mm的距离。 所述电器盒3包括壳体10、位于壳体10上下两端的上盖11和下盖12，所述上盖11及所述下盖12与所述壳体10固定连接。 所述上盖11上设有一个信号显示装置13，所述信号显示装置13固定于所述上盖11的一面，并通过导线穿过所述上盖11与所述信号处理装置2相连接。 所述壳体10下端设有接线端子15。 所述接线端子15为防水接头。 所述电极杆I与所述电极连接件之间设有一个用于固定的法兰14。 本技术的实施方式如下: 内电极4由一个支撑圆棒8和N个不同位置的金属片7组成，金属片7长、宽、高，材质等完全相同。把金属片7均匀的分布在支撑圆棒8上面，金属片7之间的间距为0.5毫米，每个金属片7通过一个引线9引出，供信号处理装置2采集信号。 假如，金属片7的高度为 L1=L2............=LN， 那么内电极4的总高度 L 总=L1+L2+............+LN ； 我们假设每一段金属片7在空气中的容量为CxL，液位完全淹没在液体中的容量为CxH，当被测量介质在某一段的范围内时，其最大变化量 Ax=CxH-CxL 已知某一段的电容变化量Λχ，测量电容Cx，本段的长度L，那么根据尺度变换可以得到当前段金属片7所浸没液体的高度Lx: Lx= [L* (Cx-CxL) ]/Δ X; 根据以上分析计算，得到了某一段金属片7被液体浸没的高度。 已知第一段的高度为LI，第二段的高度为L2，依次为L3，L4，............LN。 假如液体浸没第一段时，第一段的高度为Llx，浸没第二段时，第二段的高度为L2x，浸没第三段时，第三段的高度为L3x，依次为L4x，……LNx。 已知当第一段被液体浸没时，其他段为空气时，得到L总， L 总=Llx; 当第二段被液体浸没时，第一段金属片7必定全部浸没在液体中，那么L总为， L 总=L1+L2x ； 当第三段被液体浸没时，第一段，第二段金属片7必定全部浸没在液体中，那么L总为， L 总=L1+L2+L3x ； 当第四段被液体浸没时，第一段，第二段，第三段金属片7必定全部浸没在液体中，那么L总为， L 总=L1+L2+L3+L4x ； 依次类推:当液体浸没第N段时， L 总=L1+L2+L3+L4.........+LNx ； 这样利用分段判断液体的高度方法比之前的单段分析液位的方法在精度上提高了原来的N倍，误差为原来误差的1/N，实现了高精度的测量，同时也降低了温漂。 利用电容扫描的原理测量液位，同时解决了当液体的介质发生变化时，能够自动适应不同介质的变化，原理如下: 假设第一段金属片7在空气中的容量为ClxL，液位完全淹没在液体中的容量为ClxH,第一段的的高度为L，当被测量介质在第一段的范围内时，那么他的变化比δ为， δ =(ClxH-ClxL)/L, 假设电极的N段电容材质，高度，宽度，长度都完全一样，那么可以得到N段的变化比都相同。根据这一原理，当介质变化时，他的变比也发生变化，这样根据第一段的变比可以推算其他段的变比，根据变比可以推算出液体的高度，这样就实现了自动适应不同介质的功能。 以上所述仅为本技术的较佳实施例，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用矩阵电容高精变扫描油位测量传感器，包括电极杆、与电极杆相连接的信号处理装置及用于保护信号处理装置的电器盒，所述电极杆通过电极连接件与所述电器盒相连接，其特征在于：所述电极杆包括内电极和外电极，所述内电极通过一个电极支撑与所述外电极相连接，所述内电极包括两个或以上的金属片及一个支撑圆棒，所述金属片穿过所述支撑圆棒并与所述支撑圆棒固定连接，所述每个金属片上设有一个引线，所述引线通过支撑圆棒引出，供信号处理装置采集信号。

【技术特征摘要】
1.一种采用矩阵电容高精变扫描油位测量传感器，包括电极杆、与电极杆相连接的信号处理装置及用于保护信号处理装置的电器盒，所述电极杆通过电极连接件与所述电器盒相连接，其特征在于:所述电极杆包括内电极和外电极，所述内电极通过一个电极支撑与所述外电极相连接，所述内电极包括两个或以上的金属片及一个支撑圆棒，所述金属片穿过所述支撑圆棒并与所述支撑圆棒固定连接，所述每个金属片上设有一个引线，所述引线通过支撑圆棒引出，供信号处理装置采集信号。2.根据权利要求1所述的采用矩阵电容高精变扫描油位测量传感器，其特征在于:所述金属片之间设有0.1-1mm的距离。3.根据权利要求1所述的采用矩阵电容高精变扫描油位测量传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏社稳，刘斌，郭帅，
申请(专利权)人：郑州科达自动化工程有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41