一种纳升级电容式液位传感器及制备方法技术

本发明专利技术公开一种电容式液位传感器及其制备方法。包括表面PDMS层，Si结构层，底部玻璃层。其中Si结构层及电极使用DRIE干法刻蚀、湿法腐蚀相结合的工艺实现，通过离子键合与PDMS层形成密闭液腔，液位的变化引起电容极板间电解质变化，从而导致电容极板间电荷发生变化，通过外围电路可以检测极板间液位的改变。且由于间距处处相等，直接可以准确计算极板间液位的体积，其实施例二可以实现特征液位精确监测，又可以实现整体连续型观测。具有反应灵敏、制备成本低、高精度等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种纳升级电容式液位传感器及制备方法
本专利技术涉及一种液位传感器
，具体涉及一种基于MEMS技术的高精度连续型电容式液位传感器。
技术介绍
在工业领域，为了实现自动化生产与测量，需要对液位进行精密的测量。液位测量又包括液位信号器和连续液位测量。前者主要对几个固定的液面位置进行监测和预警，而后者需要全量程范围内进行连续的液位测量，被广泛地应用于石油化工、生物制药微型流量控制等领域。目前，应用于连续液位测量的方法有二十多种，例如浮球法、激光干涉法、磁致伸缩法等，在实际应用中，需要根据某些特定的要求选择合适的测量方式。对于微型流量控制领域，需要对反应容器进行微米级别的液位控制，甚至需要nL(10-9L)级别的液位体积测量。而目前高精度液位、体积传感器制造成本高，且大多数不具备液位、体积的同步测量。例如李吉海等人专利技术的基于超声波的液体体积测量装置，可以实现不规则容器内液体体积较精密测试，却无法实现液位高度的测试；李晓亮等人通过测量密闭容积内气压的变化进而检测的测试容积的体积，该方法对容器的气密性要求较高且需要对温度进行精确的控制。电容式液位传感器具有原理简单，安装调试方便本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳升级电容式液位传感器，其特征在于：该纳升级电容式液位检测装置安装在反应容器的外表面，包括与反应容器接触的封装层，以及硅结构层(3)，所述硅结构层(3)设置有一对极板阵列电极，相应的极板阵列电极分别连接有极板阵列，一对极板阵列之间设置有供液体流通的液体通道，该液体通道与反应容器内部空间连通，方便反应容器内的液体进入到该液体通道；反应容器内液位的变化引起电容极板间电容发生变化，借此检测极板间液位的改变。

【技术特征摘要】
1.一种纳升级电容式液位传感器，其特征在于：该纳升级电容式液位检测装置安装在反应容器的外表面，包括与反应容器接触的封装层，以及硅结构层(3)，所述硅结构层(3)设置有一对极板阵列电极，相应的极板阵列电极分别连接有极板阵列，一对极板阵列之间设置有供液体流通的液体通道，该液体通道与反应容器内部空间连通，方便反应容器内的液体进入到该液体通道；反应容器内液位的变化引起电容极板间电容发生变化，借此检测极板间液位的改变。2.根据权利要求1所述的一种纳升级电容式液位传感器，其特征在于：一对极板阵列之间的空间为多折线的结构。3.根据权利要求1所述的一种纳升级电容式液位传感器，其特征在于：一对极板阵列之间的空间为蛇形结构，包括与硅面垂直的直线段、与硅面平行的平行线，以及与水平存在夹角的倾斜线段。4.根据权利要求3所述的一种纳升级电容式液位传感器，其特征在于：在所述蛇形结构中进一步包括有横向凸起结构(19)，该横向凸起结构(19)为三面围起来的半封闭结构。5.根据权利要求1所述的一种纳升级电容式液...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦学勇，张宏才，王威威，蒋庄德，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61