用于直接插入高介电常数流体的流体液位传感器制造技术

公开了一种用于直接插入高介电常数流体中的介电常数不敏感的流体液位传感器。根据一个实施例，流体液位传感器包括第一组堆叠串联电容器，其中，第一组中的每个电容器由两个共面电极和位于电极之间的电介质空间形成。第一组中的串联电容器的每个堆叠包括具有第一模制载体作为电介质空间的至少一个电容器和与所述至少一个电容器串联的具有第一流体腔作为电介质空间的另一电容器。在该实施例中，第一组堆叠串联电容器的总电容根据第一流体腔内的流体的液位而变化。

Liquid level sensor for direct insertion of high dielectric constant fluid

【技术实现步骤摘要】
用于直接插入高介电常数流体的流体液位传感器
本公开涉及用于直接插入高介电常数流体的流体液位传感器。
技术介绍
存在各种已知的测量流体容器内的流体的液位(level)的方法。在一种方法中，传感器利用电容板，该电容板与流体相互作用并被交流电压激励，以生成基于流体液位而变化的信号电流。在该设计的最基本版本中，传感器被配置为测量特定介电常数的流体。为了针对流体的介电常数未知的情况进行调整，大多数电容式液位传感器利用参考电容器来补偿不同流体混合物的不同介电常数。在这些补偿电容式液位传感器中，参考电容器位于流体容器的底部，并且必须完全浸没在流体中以补偿介电常数的变化。使用参考电容器的缺点在于，因为参考电容器必须完全浸没在流体中，所以针对低于参考电容器高度的流体液位，将获得错误的输出。此外，因为参考电容器需要位于流体容器的底部，所以参考电容器对容器底部的非均匀流体混合物敏感，在这种情况下，所测量的介电常数不能代表预期流体。
技术实现思路
根据一个实施例，公开了一种用于直接插入高介电常数流体中的介电常数不敏感的流体液位传感器。流体液位传感器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于直接插入高介电常数液体中的介电常数不敏感的流体液位传感器，所述流体液位传感器包括：/n第一组堆叠串联电容器，所述第一组中的每个电容器由两个共面电极和位于所述电极之间的多个电介质空间中的一个电介质空间形成，所述第一组中的串联电容器的每个堆叠包括具有第一模制载体作为电介质空间的至少一个电容器和与所述至少一个电容器串联的具有第一流体腔作为电介质空间的另一电容器，所述第一组堆叠串联电容器的总电容根据所述第一流体腔内的流体的液位而变化。/n

【技术特征摘要】
20180724 US 16/043,7491.一种用于直接插入高介电常数液体中的介电常数不敏感的流体液位传感器，所述流体液位传感器包括：
第一组堆叠串联电容器，所述第一组中的每个电容器由两个共面电极和位于所述电极之间的多个电介质空间中的一个电介质空间形成，所述第一组中的串联电容器的每个堆叠包括具有第一模制载体作为电介质空间的至少一个电容器和与所述至少一个电容器串联的具有第一流体腔作为电介质空间的另一电容器，所述第一组堆叠串联电容器的总电容根据所述第一流体腔内的流体的液位而变化。


2.根据权利要求1所述的流体液位传感器，其中，所述两个共面电极被封装在所述第一模制载体中并且通过所述第一模制载体的一些部分彼此分开；其中，所述第一模制载体的位于所述两个电极之间的部分具有已知的介电常数值，从而与所述两个电极一起形成具有固定电容值的第一组一个或多个电容器；并且
其中，所述第一流体腔被封装在所述第一模制载体的位于所述两个电极之间的所述部分中，其中，所述第一流体腔打开以接收流体容器内的不同液位的流体，从而与所述两个电极以及所述第一流体腔内的流体和任何空气一起形成可变电容值的第二组一个或多个电容器。


3.根据权利要求2所述的流体液位传感器，其中，除了所述第一流体腔的在将所述传感器置于所述流体容器内时基本上与所述流体容器中的流体的液位垂直的一个特定平面之外，所述第一流体腔被完全封装在所述第一模制载体的所述部分中；并且
其中，所述一个特定平面暴露于所述第一模制载体的外部。


4.根据权利要求3所述的流体液位传感器，还包括第二模制载体，所述第二模制载体覆盖所述第一流体腔的暴露于所述第一模制载体的外部的所述特定平面。


5.根据权利要求4所述的流体液位传感器，还包括金属屏蔽，所述金属屏蔽包围所述第一模制载体和所述第二模制载体；其中，所述金属屏蔽减少来自所述金属屏蔽的外部对所述两个电极之间的所述电容器的干扰。


6.根据权利要求5所述的流体液位传感器，还包括：
第二组堆叠串联电容器，所述第二组堆叠串联电容器由所述两个共面电极中的第一电极、所述金属屏蔽、以及位于第一电极和所述金属屏蔽之间的多个电介质空间形成，所述第一电极和所述金属屏蔽之间的所述多个电介质空间包括所述第一模制载体和第二流体腔；以及
第三组堆叠串联电容器，所述第三组堆叠串联电容器由所述两个共面电极中的第二电极、所述金属屏蔽、以及位于所述第二电极和所述金属屏蔽之间的多个电介质空间形成，所述第二电极和所述金属屏蔽之间的所述多个电介质空间包括所述第一模制载体和所述第二流体腔；
其中，所述第二组堆叠串联电容器的总电容和所述第三组堆叠串联电容器的总电容两者根据所述第二流体腔内的流体的液位而变化。


7.根据权利要求6所述的流体液位传感器，其中，所述第二流体腔包括位于所述金属屏蔽和所述第一模制载体之间的任何空间以及位于所述金属屏蔽和所述第二模制载体之间的任何空间；
其中，所述第二流体腔与所述电极中的每个电极、所述金属屏蔽、以及所述第二流体腔内的任何流体和空气一起形成具有可变电容值的一个或多个电容器；并且
其中，所述第一模制载体的位于所述两个电极之间的空间外部的部分和所述第二模制载体与所述电极中的每个电极和所述金属屏蔽一起形成具有固定电容值的一个或多个电容器。


8.根据权利要求5所述的流体液位传感器，其中，所述金属屏蔽和所述第二模制载体各自包括一个或多个通孔，所述一个或多个通孔用于使所述流体容器内的流体在所述第二模制载体和所述金属屏蔽之间穿过并且进入所述第一流体腔。


9.根据权利要求2所述的流体液位传感器，其中，所述第二流体腔的体积小于以下两者的组合：所述第一模制载体的位于所述两个电极之间的空间外部的部分的体积，以及所述第二模制载体的体积。


10.根据权利要求1所述的流体液位传感器，还包括耦合到所述两个电极的信号处理电路，所述信号处理电路用于将由所述电极形成的任何电容器的电容值转换为电信号，并且处理所述电信号以提供指示所述流体容器内的...

【专利技术属性】
技术研发人员：泰勒·S·汉娜，哈萨德·V·塔达斯，安德鲁·勒让德，妮基塔·古巴诺夫，
申请(专利权)人：森萨塔电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US