本实用新型专利技术涉及一种探头，公开了一种液位探头，包括探头外壳、用于感应液体压力的第一传感器，第一传感器用于感应液体压力的部分从探头外壳中露出用于与液体接触，其余部分密封于探头外壳内，还包括密封于探头外壳内的采样单元、Ａ／Ｄ转换单元和数字信号传输接口电路，采样单元与第一传感器相连，采样单元的输出端耦合至Ａ／Ｄ转换单元，Ａ／Ｄ转换单元将采样信号转换为数字信号后耦合至数字信号传输接口电路，数字信号传输接口电路用于将数字信号传输至上位机。探头与上位机之间采用数字通讯，传输的信号不会失真，使探测结果更准确，能够与现代管理系统相配合。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种探头，尤其涉及一种可以探测储液罐中的液位高度的探头。
技术介绍
实际工作中，在许多方面都需要检测储液罐中液体的深度，也就是液位的高度是多少，根据检测的液位高度，人们可以进行相应的下一步的工作。例如加油站因工作需要，每天要进行多次油罐的油料高度、体积等测量、抄录起止读数。传统的测量方法是手工操作，每天每罐多次的测量很不安全、也不方便，更不便于集中管理。目前，有些加油站也已经安装了各种液位测量系统，利用压电传感器来检测液位的高度，将传感器感应到的压力转换为线性的电压信号或电流信号，通过液位变送器将该电压信号或电流信号通过导线传输到上位机(即液位仪)，在上位机中再将线性的电压信号或电流信号转变为数字信号，再计算出此时的液位高度，通过显示器显示出来。但该方法中在液位探头和上位机之间传输的是模拟信号，如果在传输过程中受到干扰，则会影响最后的显示结果。由于加油站油罐区距离主控机房一般比较远，很难避免没有干扰，所以最终到达上位机的信号会伴随有很多干扰，且随着距离的增长，信号会越来越弱，给后期处理带来很大麻烦，所取得的值也不一定是反映真实状态的真值，这样就会有很大误差。特别是随着市场竞争的加剧，各个公司都在改进管理系统，越来越多的公司将采用ERP战略管理系统，该管理系统要求准确的数据，但现在的设备由于测量精度不够，不能适应石油石化企业现代管理的要求。
技术实现思路
本技术的主要目的就是为了解决现有技术中液位测量准确度和精度不高的问题，提供一种液位探头，测量准确度、精度高，能够符合现代管理系统的要求。本技术的进一步的目的就是提供一种液位探头，使测量准确度更高。为实现上述目的，本技术提出了一种液位探头，包括探头外壳、用于感应液体压力的第一传感器，所述第一传感器用于感应液体压力的部分从探头外壳中露出用于与液体接触，其余部分密封于探头外壳内，还包括密封于探头外壳内的采样单元、用于完成模数转换的A/D转换单元和数字信号传输接口电路，所述采样单元与第一传感器相连，用于采样第一传感器输出的模拟电信号，所述采样单元的输出端耦合至A/D转换单元，A/D转换单元将采样信号转换为数字信号后耦合至数字信号传输接口电路，所述数字信号传输接口电路用于将数字信号传输至上位机。所述液位探头还包括密封于探头外壳内的液位高度生成单元，所述液位高度生成单元的输入端与A/D转换单元的输出端相连，用于响应A/D转换单元输出的电信号，生成液位的高度值，所述液位高度生成单元的输出端耦合至数字信号传输接口电路。还包括密封于探头外壳内的存储器，所述存储器与液位高度生成单元相连。作为本技术的进一步改进，还包括用于感应液体温度的第二传感器，所述第二传感器用于感应液体温度的部分从探头外壳中露出用于与液体接触，其余部分密封于探头外壳内，输出端与采样单元相连。所述液位探头还包括密封于探头外壳内的温度补偿单元，所述温度补偿单元的输入端与A/D转换单元的输出端相连，用于响应A/D转换单元输出的温度信号，补偿液位高度因温度变化而产生的变化，所述温度补偿单元的输出端耦合至高度生成单元。作为本技术的更进一步改进，为利于信号传输，所述液位探头还包括密封于探头外壳内的信号放大单元，所述信号放大单元包括第一放大器，所述第一放大器的输入端与液位高度生成单元的输出端相连，所述第一放大器的输出端与数字信号传输接口电路相连。为实现双向通讯，所述液位探头还包括密封于探头外壳内的、用于处理上位机命令的上位机信号处理单元，所述信号放大单元还包括第二放大器，所述数字信号传输接口电路还用于接收来自上位机的数字信号，所述数字信号传输接口电路还耦合于第二放大器的输入端，所述第二放大器的输出端耦合至所述上位机信号处理单元，所述上位机信号处理单元还与存储器连接。所述数字信号传输接口电路为符合M-BUS串行通讯协议的接口。还包括密封于探头外壳内的、与液位探头各部分的电源输入端相连、用于为各部分提供电源的稳压单元。本技术的有益效果是1)在探头部分即将液位的压力信号或液位高度信号转换成数字信号，由于传感器和用于完成模数转换功能甚至液位高度生成功能的主处理单元、放大单元和数字信号传输接口电路都在探头的同一个密封腔内，减少了模拟信号在传输过程中所受的外界干扰，而探头与上位机之间采用数字通讯，即使传输过程中有干扰，传输的信号也不会失真，从而使探测结果更准确、精确，能够与现代管理系统相配合。2)因为同样质量的液体在温度变化时，体积会变化，即液位高度会变化，所以本技术同时对液体的温度也进行采集，并对液位高度进行温度补偿，使液位高度的测量更准确。本技术的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。附图说明图1表示本技术的一种实施例的原理方框图2表示本技术的一种实施例的电路结构图。具体实施方式如图1所示，传感器包括第一传感器和第二传感器，两个传感器的输出端分别和采样单元的输入端相连，采样单元的输出端与A/D转换单元相连，A/D转换单元的输出端分别和温度补偿单元和液位高度生成单元相连，温度补偿单元响应A/D转换单元输出的温度信号，通过温度补偿，耦合至液位高度生成单元，液位高度生成单元还与存储器相连，液位高度生成单元响应A/D转换单元输出的数字电压信号和温度补偿单元的输出，计算出液位高度值，液位高度生成单元的输出端耦合至第一放大器的输入端，第一放大器的输出端与数字信号传输接口电路的一端相连，数字信号传输接口电路的另一端通过传输线与上位机相连，所述第二放大器的输入端与数字信号传输接口电路相连，输出端耦合至上位机信号处理单元，上位机信号处理单元还与存储器相连。数字信号传输接口电路还和稳压单元相连，稳压单元将由数字信号传输接口电路传输来的电压进行稳压后为探头内各部分提供合适的电源。如图2所示为本实施例的电路结构图，第一传感器和第二传感器为现有的压电传感器和温度传感器，本实施例中，将具有压电传感和温度传感功能的传感器集成到传感芯片中，连接器RX1用于连接传感芯片，将采样单元和A/D转换单元集成到AD8555采样芯片IC1中，温度补偿单元响应AD8555采样芯片IC1输出的数字温度信号，进行温度补偿，液位高度生成单元同时响应AD8555采样芯片IC1输出的数字电压信号和温度补偿单元的输出，计算得出高度值，并从存储器读出与该高度值相对应的液体的体积值，即液体升数，将该高度值、液体升数输出至第一放大器的输入端，通过放大输出至数字信号传输接口电路再传输到上位机。上位机的命令通过数字信号传输接口电路输入到第二放大器的输入端，经过放大输入到上位机信号处理单元，上位机信号处理单元根据上位机的命令对存储器执行读或写操作。在本实施例中，将液位高度生成单元、温度补偿单元和上位机信号处理单元集成到UC816主处理芯片IC2中。温度补偿单元可以通过现有的硬件实现，也可以通过软件实现，例如中央处理模块自动记录校准时的温度，在以后的温度补偿过程中，用实时采集到的温度值和校准时所纪录的温度值进行比较，在一定范围内，温度变化和密度变化是呈线性关系的，即温度1/温度2＝密度1/密度2＝高度1/高度2。存储器为EEPROM存储器IC4，数字信号传输接口电路为符合标准M-BUS通讯协议的连接器J2，包括三根信号线，一本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种液位探头，包括探头外壳、用于感应液体压力的第一传感器，所述第一传感器用于感应液体压力的部分从探头外壳中露出用于与液体接触，其余部分密封于探头外壳内，其特征在于：还包括密封于探头外壳内的采样单元、用于完成模数转换的Ａ／Ｄ转换单元和数字信号传输接口电路，所述采样单元与第一传感器相连，用于采样第一传感器输出的模拟电信号，所述采样单元的输出端耦合至Ａ／Ｄ转换单元，Ａ／Ｄ转换单元将采样信号转换为数字信号后耦合至数字信号传输接口电路，所述数字信号传输接口电路用于将数字信号传输至上位机。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：余建平，许景华，
申请(专利权)人：深圳市华烨新科技实业有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]
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