一种新式电容液位计制造技术

一种新式电容液位计，设两个传感器Ｄ↓［１］、Ｄ↓［２］输出电容分别为Ｃｓ↓［１］′＝Ｂ↓［１］′Ｓ↓［１］′＋Ａ↓［１］′、Ｃｓ↓［２］＝Ｂ↓［２］Ｓ↓［２］＋Ａ↓［２］，Ｓ↓［１］′、Ｓ↓［２］是电容浸在液体里面积，Ａ↓［１］′、Ａ↓［２］是等效电容，是一个定值，用感性电抗Ｘ↓［Ｌ１］、Ｘ↓［Ｌ２］分别与等效电容Ａ↓［１］′、Ａ↓［２］谐振，由于谐振电路电阻无穷大，形成传感器Ｄ↓［１］、Ｄ↓［２］输出电容Ｃｓ↓［１］′、Ｃｓ↓［２］与Ａ↓［１］′、Ａ↓［２］无关，只与Ｂ↓［１］′Ｓ↓［１］′、Ｂ↓［２］Ｓ↓［２］有关，测电压比时，将传感器Ｄ↓［１］和Ｄ↓［２］串联，电压表并联在Ｄ↓［１］上，测量电流比时，将传感器Ｄ↓［１］和Ｄ↓［２］并联，电流表串联在Ｄ↓［２］上，这样便实现了将传感器Ｄ↓［１］、Ｄ↓［２］输出信号Ｂ↓［１］′Ｓ↓［１］′、Ｂ↓［２］Ｓ↓［２］进行比，得到了测量值只与两个传感器Ｄ↓［１］、Ｄ↓［２］浸在液体里面积Ｓ↓［１］′、Ｓ↓［２］之比有关，与其它因素无关，不受介电常数变化影响。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】


本专利技术涉及一种测量液量的电容液位计，特别用于测量交通工具汽油箱里的汽油贮藏量。
技术介绍
市面上电容液位计的读数常受电介质介电常数的变化影响而产生误差。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种可使电容液位计读数与电介质的介电常数变化无关，只与电容浸在液体里的面积有关，准确测量贮液量的一种电容液位计。本专利技术目的是这样实现的，本电容液位计包括传感器和显示仪表，它的工作原理是设置传感器D两个，外接交变电信号，如测导电物体，传感器的电容极板要敷上一层绝缘材料，第一个传感器D1的电容Cs1和第二个传感器D2的电容Cs2作为电极浸在液体中，浸在液体里面积分别为S1和S2，当被测液体的液面在电容式传感器的电极间变化时，相当于极板间介质的变化，从而导致电容量的变化，据电子科技大学出版社出版的黄贤武等编著的《传感器实际应用电路设计》第一版第120页记载电容液位计传感器输出电容Cx＝A+Bx，A、B为与传感器结构尺寸，被测介质有关的常量，x为液面高度。按此公式亦可换算为传感器输出电容Cs＝A+BS，S为电容Cs浸在液体面积，A、B为与电容结构尺寸，被测介质有关常量。电容Cs的等效电路可为等效电容A与等效电容BS并联，等效电容A是一个定值，把电容Cs与感性电抗XL并联(感性电抗XL与等效电容A谐振)，组成传感器D，由于感性电抗XL与等效电容A组成的谐振电路电阻无穷大，外电路流入该谐振电路的电流为零，这样一来，传感器D输出电容Cs就变成与等效电容A无关，只与等效电容BS有关。这一点，也可用数学公式来表示，传感器D输出电容Cs＝A+BS，当电容Cs与感性电抗XL并联时，电抗为1jωCs+1jXL=1jω(BS+A)+1jXL=1jωBS+jωA-jXL]]>当A和XL谐振ωA=1XL]]>时，传感器D的电抗等于1jωBS.]]>于是第一个传感器D1的输出电容Cs1这时只为B1S1，第二个传感器D2输出电容Cs2这时只为B2S2。传感器输出电压或电流分别与B1S1、B2S2成比例。为了在显示仪上显示传感器电压或电流读数比，在上述的第一个传感器D1的电容Cs1底端挖去一块，剩下电容为Cs1’，第二个传感器D2的电容Cs2形状大小和挖去的那块电容一样，并且同底同高，设电容Cs1、Cs1’、Cs2浸在液体里面积分别为S1、S1’、S2，这样不论液面升高或降低，始终有S1’+S2＝S1，根据Cs1’＝B1’s1’+A1’，Cs2＝B2S2+A2，把电容Cs1’、Cs2分别与感性电抗XL1、XL2并联(感性电抗XL1、XL2分别与A1’、A2谐振)分别组成传感器D1和D2，由于谐振电路电阻无穷大，这时传感器D1、D2输出电容Cs1’、Cs2，变成与A1’、A2无关，只与B1’s1’、B2S2有关，令B1’＝B2，测电压比时，将传感器D1和D2串联(等效于电容B1’s1’和B2S2串联)，电压表并联在传感器D1上，设D1电压为V1， 测电流比时，将传感器D1和D2并联(等效于电容B1’s1’和B2S2并联)，电流表串联在传感器D2上，设D2电流为I2， 从中可看出，传感器最终输出电容值只与浸在液体里的两个电容面积S1、S2之比有关，与介电常数有关的A、B无关。这样一来，就实现了电容液位计的读数不受电介质的介电常数变化影响，只与浸在液体里的电容面积有关。由于本专利技术电容液位计的设计，使传感器的输出电容只与浸在液体里的两电容面积比有关，与其它因素无关，于是就克服了市面上电容液位计读数常受介质介电常数变化影响而产生误差的缺点，如果把它用到汽车等交通工具上去，代替现在汽车浮筒式传感器，可取消机械传动机构，克服现有浮筒式传感器误差达10-25％缺点。提高测量精确度，结构简单体积小。附图说明图1、传感器装置示意图。(1)为容器，(2)为开口销，Cs1、Cs2为电容，XL1、XL2为感性电抗，D1、D2为传感器。图2、传感器等效电路图。A1、A2、B1S1、B2S2为等效电容，XL1、XL2为感性电抗。 虚线框内谐振电路。图3、“实现传感器电压或电流读数比新装置”结构示意图。XL1、XL2为感性电抗，D1、D2为传感器，Cs1、Cs2为电容，Cs1’为电容Cs1底端挖去一块剩下的电容，s1’、S2为电容Cs1’、Cs2分别浸在液体里面积。图4(a)、“实现传感器电压读数比新装置”测电压示意图。XL1、XL2为感性电抗，B1’S1’、A1’、A2、B2S2为等效电容， 电压表。(b)“实现传感器电流读数比新装置”测电流示意图。XL1、XL2为感性电抗，B1’S1’、A1’、A2、B2S2为等效电容，电流表。具体实施方式从图1、图2看，本电容液位计设置两个传感器，电容Cs1、Cs2下端位于容器(1)底部，上端被出口销(2)固定，电容Cs1和感性电抗XL1并联(感性电抗XL1与等效电容A1谐振)，组成第一个传感器D1，电容Cs2和感性电抗XL2并联(感性电抗XL2与等效电容A2谐振)，组成第二个传感器D2，电容Cs1和Cs2作为传感器D1、D2的电极浸在液体中，随着液量变化，出现了电极一部分在空气中，一部分浸在液体中，S1和S2分别为电容Cs1和Cs2浸在液体中的面积，当被测液体的液面在电容式传感器的电极间变化时，相当于极间电介质的变化，从而导致电容量变化，第一个传感器D1输出电容Cs1＝A1+B1S1，第二个传感器D2输出电容Cs2＝A2+B2S2，A1、A2、B1、B2为与电容器结构尺寸，被测介质有关常量，电容Cs1的等效电路为等效电容A1与等效电容B1S1并联，电容Cs2的等效电路为等效电容A2和等效电容B2S2并联，等效电容A1、A2是一个定值，这时把感性电抗XL1、XL2分别和电容A1、A2组成谐振电路，由于谐振电路电阻无穷大，外电路流入该谐振电路的电流为零，这样一来，传感器D1、D2分别输出的电容Cs1、Cs2就变成与等效电容A1、A2无关，只与B1S1、B2S2有关，见图2。两个传感器输出的电压或电流分别与B1S1、B2S2成比例。为了在显示仪上显示出传感器电压或电流读数比，设计一种“实现传感器电压或电流读数比的新装置”，结合图3进行介绍，电容Cs1底端挖去一块，剩下部分电容为Cs1’，电容Cs2的形状大小和电容Cs1挖去的那块一样，并且同底同高，设电容Cs1、Cs1’、Cs2浸在液体里的面积分别为S1、S1’、S2，这样不论液面升高或降低，始终有S1’+S2＝S1，根据、Cs1’＝B1’S1’+A1’，Cs2＝B2S2+A2，把电容Cs1’、Cs2分别与感性电抗XL1、XL2并联(感性电抗XL1、XL2分别与A1’、A2谐振)，分别组成传感器D1、D2，由于揩振电路电阻无穷大，这时传感器D1、D2输出电容Cs1’、Cs2就变成与A1’、A2无关，只与B1’S1’、B2S2有关，令B1’＝B2，测电压比时，将传感器D1、D2串联(等效于电容B1’S1’、B2S2串联)，用电压表并联传感器D1，设D1电压为V1，见图4(a) 测电流比时，将传感器D1和D2并联(等效于电容B1’S1’和B2S2并联本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新式电容液位计，包括电压表、电流表和电容Ｃｓ↓［１］、Ｃｓ↓［２］与感性电抗Ｘ↓［Ｌ１］、Ｘ↓［Ｌ２］，电容Ｃｓ↓［１］和感性电抗Ｘ↓［Ｌ１］并联，感性电抗Ｘ↓［Ｌ１］与等效电容Ａ↓［１］谐振，组成一个传感器Ｄ↓［１］，电容Ｃｓ↓［２］和感性电抗Ｘ↓［Ｌ２］并联，感性电抗Ｘ↓［Ｌ２］和等效电容Ａ↓［２］谐振，组成另一个传感器Ｄ↓［２］。其特征是：在传感器Ｄ↓［１］的电容Ｃｓ↓［１］下端挖去一块，剩下部分的电容为Ｃｓ↓［１］’，传感器Ｄ↓［２］的电容Ｃｓ↓［２］的形状大小和电容Ｃｓ↓［１］挖去的那块电容一样，并且同底同高，测电压比时将传感器Ｄ↓［１］、Ｄ↓［２］串联，电压表＊并联Ｄ↓［１］，测电流比时将传感器Ｄ↓［１］、Ｄ↓［２］并联，电流表＊与Ｄ↓［２］串联。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林金，
申请(专利权)人：林金，
类型：实用新型
国别省市：35[中国|福建]