异步采样热导式液位传感器制造技术

本发明专利技术涉及一种异步采样热导式液位传感器，实施例所要解决的问题是提供一种可以在高压、高温和腐蚀性环境中正常检测液位，尤其可以在外部环境压力处于动态变化中仍能正常检测液位的传感器。本发明专利技术是根据液体的综合散热系数远大于气体和/或真空的散热系数，并且在散热面积一定时，被恒定功率热源加热的物体的温升与散热介质的综合散热系数成反比的物理特性开发的一种新型液位传感器。如图1所示，本发明专利技术的实施例包括如下几个部分：①温度传感器；②发热丝；③密闭外壳；④数据采集与分析单元；和⑤电源单元。

【技术实现步骤摘要】
异步采样热导式液位传感器
本专利技术涉及一种传感器，尤其涉及一种同步采样热导式液位传感器。
技术介绍
工农业生产、日常生活中很多领域都需要检测液位的状态，以实现自动控制的目的。目前的液位传感器主要有①静压液位传感器；②浮球液位传感器和③光电液位传感器三种，虽然这三种液位传感器在现实生产生活中应用都非常广泛，但是三种液位传感器都有许多缺点首先是静压液位传感器，这种传感器是利用液体底部的静压强在一定条件下与液体的液位高度成正比的原理设计的一种液位传感器，这种液位传感器必不可少的一个部分是必须要有一个感应静压强的薄膜结构，而正是这个必不可少的薄膜结构使这种液位传感器存在如下几个问题，这些问题包括：①只能在环境压强比较稳定的场合使用，在环境压强存在一定量的变化时，比如汽车从海拔500米的地方开往2500米的地方时，油箱所受的环境压强就变化较大，至于飞机环境压强的变化就更大了，这时由于静压强在这种环境中无法保持稳定，因此，这种液位传感器在这样的环境中是不能准确感测液位的实际高度的；②这种液位传感器不能在有外部高压的环境中使用：在高压环境下，比如高压锅炉内部，这种液位传感器感测到的压强不是液体本身重力产生的压强，而是叠加了环境压强之后的压强，显然，这种环境下使用这种技术方案的液位传感器是无法正确感测液位的。其次是浮球液位传感器，这种液位传感器是利用阿基米德原理设计的一种液位传感器，顾名思义，从这种液位传感器的名称上就很容易想到它有两个显著的特征：其一是必然有一个用于产生浮力的浮球，其二是有一个比较复杂的用于将垂直的浮力转换成水平或其他角度的力的机械结构。浮力液位传感器的上述特征，使这种液位传感器存在几个无法克服的缺陷：①体积比较大，由于这种液位传感器需要一个产生浮力的浮球，基于浮球的物理特性，这种液位传感器的整体体积无法做得太小，否则就不能产生足够的浮力了，较大的体积要求，这种液位传感器只能在相对空间较大的环境中使用，这就限制了这种传感器的使用范围；②寿命不长：寿命不长有两个原因：其一是由于浮球液位传感器都有比较复杂的浮力传动结构，受传动结构物理寿命的影响，这种机械结构一般寿命都不会太长，其二是为了保护传动装置，一般都需要将传动装置与需要感测的液体之间隔离，由于传动的运动需求，这种隔离只能选择薄膜一类柔软的材料实现，而这种材料很容易因为疲劳、老化而毁损；③不能在高压环境种使用：浮球液位传感器的浮球和力传动结构装置基本上只能在常规环境下工作，因为高压压强会导致浮球和/或传动结构的形变或错位，因此都不能在高压环境中使用，④不能在高温环境中使用：浮球液位传感器的浮球，尤其是薄膜一般都用塑料一类的材质制作，而塑料，无论哪种塑料在高温环境中都极易老化毁损。再次是光电液位传感器：这种液位传感器是利用液体的反光/折光等和光相互作用的特性设计的一种液位传感器，这种液位传感器的缺陷是只能用于具有一定光学性能的液体液位检测，这就极大的限制了这种液位传感器的使用范围。综上所述，目前的液位传感器都因为自身的技术方案本身的不足而带有各种无法克服的缺陷。而本专利技术正是根据这些已有液位传感器的不足而开发的一种新型液位传感器。
技术实现思路
本专利技术实施例所要解决的问题是提供一种可以在高压、高温和腐蚀性环境中正常检测液位，尤其可以在外部环境压力处于动态变化中仍能正常检测液位的传感器。本专利技术是根据液体的综合散热系数远大于气体和/或真空的散热系数，并且在散热面积一定时，被恒定功率热源加热的物体的温升与散热介质的综合散热系数成反比的物理特性开发的一种新型液位传感器。如图1所示，本专利技术包括如下几个部分：①温度传感器；②发热丝；③密闭外壳；④数据采集与分析单元；和⑤电源单元。所述温度传感器①和所述发热丝②均置于所述密闭外壳③内并与所述数据采集与分析单元④有信号连接，与所述电源单元⑤有电气连接。所述发热丝②以恒定的功率发热，所述温度传感器①采集温度数据发送给所述数据采集和分析单元④。所述密闭外壳③为所述温度传感器①和所述发热丝②提供密闭外壳，使所述温度传感器①和所述发热丝②与外部液体隔绝，并为所述液位传感器整体提供安装固定装置或构造。所述数据采集与分析单元④将所述温度传感器①发来的数据进行存储、并对收到的数据反映的温度变化率和温度数值做出分析，当温度变化率和温度数值满足预设条件时，即判断液体接触传感器，不满足这些条件时，认为液体离开传感器。实施本实施例有如下效果：①本专利技术实施例所实现的液位传感器与需要或正在检测的液体接触部分只有表面光滑的密闭外壳，安装使用简单、方便。②本专利技术实施例所实现的液位传感器可以在高温、高压、腐蚀性环境中正常使用，尤其可以在环境压力不停变化的场景中正常使用。③本专利技术实施例所实现的液位传感器不受液体粘稠度的影响。④本专利技术实施例所实现的液位传感器与检测液体的接触部分只有表面光滑的密闭感应头，因此可以在高等级卫生要求的环境中使用。⑤本专利技术实施例所实现的液位传感器没有机械传动部件，不会有机械故障导致的问题。⑥本专利技术实施例所实现的液位传感器没有感光部件，不受光环境影响。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的传感器整体结构图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。以下进行详细说明。在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本专利技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其他实施例互斥的独立的货备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其他实施例相结合。本专利技术的说明书和权利要求书及所述附图中的任何有关数字如“①”、“②”、“③”…或“第一”、“第二”、“第三”…或其他任何类似数字在文中的出现，除非有明确的说明，都只是为了方便区别不同的对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备，没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。以下对本申请中的部分用语进行解释说明，以便于本领域技术人员的理解。1、温度传感器，可以检测温度的传感装置，这种传感装置包括但不限于热电偶、热敏电阻、压力式温度计等任何可以将温度变化转换为电信号的感应装置。2、发热丝，以恒定功率发热的电热丝，其包括但不限于电热丝、PTC等加热元件。3、密闭外壳，如图1所示，所述密封闭外壳是任何可以将所述温度传感器和发热丝置于其内部使其与外部空气和/或液体隔绝的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.异步采样热导式液位传感器，其特征在于，所述液位传感器包括：温度传感器；发热丝；密闭外壳；数据采集与分析单元；和电源单元；所述温度传感器和发热丝置于所述密闭外壳里面，两者的相对位置可以根据需要摆放；所述温度传感器与所述电源单元有电气连接；所述发热丝与所述电源单元有电气连接，通电后，所述发热丝发热引起温度变化；所述数据采集与分析单元与所述电源单元有电气连接；所述温度传感器与所述数据采集分析单元有信号连接，所述温度传感器将采集到的温度变化数据持续发送给所述数据采集与分析单元；所述数据采集与分析单元对所述温度传感器持续发来的温度变化数据进行分析，并将根据分析结果做出液体是否已经到达设定液位的判断。

【技术特征摘要】
1.异步采样热导式液位传感器，其特征在于，所述液位传感器包括：温度传感器；发热丝；密闭外壳；数据采集与分析单元；和电源单元；所述温度传感器和发热丝置于所述密闭外壳里面，两者的相对位置可以根据需要摆放；所述温度传感器与所述电源单元有电气连接；所述发热丝与所述电源单元有电气连接，通电后，所述发热丝发热引起温度变化；所述数据采集与分析单元与所述电源单元有电气连接；所述温度传感器与所述数据采集分析单元有信号连接，所述温度传感器将采集到的温度变化数据持续发送给所述数据采集与分析单元；所述数据采集与分析单元对所述温度传感器持续发来的温度变化数据进行分析，并将根据分析结果做出液体是否已经到达设定液位的判断。2.根据权利1所述异步采样热导式液位传感器，其特征在于，它包含一个温度传感器，所述温度传感器置于所述密闭外壳内；所述温度传感器与所述数据采集与分析单元有信号连接，与所述电源单元有电气连接，所述温度传感器持续采集温度变化数据并输送给所述数据采集与分析单元。3.根据权利1所述异步采样热导式液位传感器，其特征在于，它包含一个发热丝，所述发热丝置于所述密闭外壳内；所述发热丝与所述电源单元有电气连接，工作时，所述发热丝发...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晨天，
申请(专利权)人：李晨天，
类型：发明
国别省市：广东,44