一种液位检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种液位检测装置，在FPC柔性印刷线路板上集成设置第一电极片和第二电极片，构成平行板电容器；通过稳压电阻R4和充电电阻R3对平行板电容器充电；容器或者管道内的介质液面位置高度发生变化时，两个电极片之间的电容值相应也变化；在稳压电阻R4和充电电阻R3的阻值固定时，平行板电容器的电容值与上电时间常数成正比；根据容器或者管道内介质的介电常数与空气的介电常数不相同，可以得出容器或者管道内的介质液面有无上升时间的不同，从而能够判断容器或者管道内是否存在介质。质。质。

【技术实现步骤摘要】
一种液位检测装置


[0001]本技术属于容器或者管道内的介质液面位置高度检测
，具体涉及一种液位检测装置。

技术介绍

[0002]随着各行业产品在智能化控制技术方面的普及和提高，而智能化控制技术离不开对环境、位置、距离以及材料消耗等因素的实时监测，因此各类感应探测技术也越来越多地应用于各种产品的智能控制系统中；例如在家用和工业用途的智能设备中，通常需要对储丰液体的容器或者输送液体管道内的液面位置进行实时监测；传统技术中一般采用以下几种形式的的液面位置检测装置对容器或者管道内的液面位置进行实时监测：超声波水流计、电极式检测装置和红外管式检测装置等，这几种形式的液面位置检测装置均存在一定缺陷，超声波水流计在制造和使用过程中都需要投入很高的成本；电极式装置的检测电极与液体直接接触，易造成液体被污染和液体泄漏；红外管式检测装置的检测效果不稳定。
[0003]现有技术中通常采用无接触的电容式液体检测技术，虽然能够克服上述部分缺陷，但是现有技术中的电容式液体检测产品通过金属片、弹簧或导电布等结构组合构成，仍然存在结构复杂，零件数量多，安装操作不方便，极片间距一致性不好，检测成本高、稳定性不好的问题。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术存在的上述问题，本技术目的在于提供一种液位检测装置，结构简单紧凑，安装连接操作方便，成本低廉，检测结果稳定可靠。
[0005]本技术所采用的技术方案为：
[0006]一种液位检测装置，包括有第一电极片、第二电极片、极片载体和检测电路；
[0007]所述极片载体设置于需要检测的目标装置的外壁上，所述第一电极片和第二电极片并排设置于极片载体上，构成平行板电容器；第一电极片和第二电极片电连接至检测电路；
[0008]所述第一电极片和第二电极片用于检测目标装置的液面位置信息；所述检测电路包括有输入端、灵敏度调节模块、稳压模块、充放电模块、信号优化模块和输出端；所述第一电极片和第二电极片电连接至输入端，所述输入端依次经灵敏度调节模块、稳压模块和信号优化模块连接至输出端；
[0009]所述充放电模块与信号优化模块并联后，经稳压模块连接至灵敏度调节模块；
[0010]所述输出端用于输出检测值。
[0011]所述极片载体为FPC柔性印刷线路板，第一电极片和第二电极片集成设置于FPC柔性印刷线路板上；FPC柔性印刷线路板上设置有接线座，第一电极片和第二电极片均通过接线座电连接至检测电路，构成检测电路的输入端。
[0012]所述接线座的输入侧通过焊接、铆接或者插接连接在FPC柔性印刷线路板上，并电
连接至第一电极片和第二电极片；所述接线座的输出侧通过第一导线和第二导线连接至检测电路。
[0013]所述灵敏度调节模块设置有电平调节单元和电容调节单元；
[0014]所述电平调节单元并联设置有第一电平调节电阻R8和第二电平调节电阻R9，第一电平调节电阻R8和第二电平调节电阻R9连接至第二电极片；第一电平调节电阻R8和第二电平调节电阻R9用于拉高或者拉低第二电极片的电平；
[0015]所述电容调节单元设置有第一充电电容C5和第一电容电阻R7，所述第一充电电容C5用于调节电路的灵敏度。
[0016]所述稳压模块设置有稳压电阻R4和稳压电容C6。
[0017]所述充放电模块设置有充放电电源、启动电阻R10、上拉电阻R5、第三充电电容C3、场效应晶体管Q1、第二充电电容C4、充电电阻R3和放电电阻R6；所述充放电电源(405)通过启动电阻R10连接至场效应晶体管Q1的G极上，所述第三充电电容C3连接至场效应晶体管Q1的S极上，场效应晶体管Q1的S极与G级之间连接有上拉电阻R5，所述第二充电电容C4连接至场效应晶体管Q1的D极上，所述充电电阻R3的一端与放电电阻R6并联连接至第二充电电容C4，充电电阻R3的另外一端经稳压电阻R4连接至灵敏度调节模块；所述信号优化模块连接在充电电阻R3和稳压电阻R4之间的位置上。
[0018]所述第三充电电容C3的电容值大于第二充电电容C4的电容值；
[0019]所述第三充电电容C3的电容值与第二充电电容C4的电容值之间比例关系大于200：1。
[0020]所述信号优化模块包括有信号放大单元和信号增强单元，所述信号放大单元设置有运算放大器U1A和去耦电容C1，所述信号增强单元设置有RC滤波电路。
[0021]所述第一电极、稳压电阻R4、充电电阻R3和放电电阻R6均连接至参考地，使得第一电极为低电平。
[0022]所述第一电平调节电阻R8连接有第一直流电源，第一直流电源为第一电平调节电阻R8补充能量；
[0023]所述第三充电电容C3连接有第二直流电源，第二直流电源为第三充电电容C3；
[0024]所述运算放大器U1A连接有第三直流电源，第三直流电源为运算放大器U1A供电；
[0025]所述第一充电电容C5为可变电容器；
[0026]所述检测电路设置于MCU或者CPU上。
[0027]本技术的有益效果为：
[0028]一种液位检测装置，在FPC柔性印刷线路板上集成设置第一电极片和第二电极片，构成平行板电容器；通过稳压电阻R4和充电电阻R3对平行板电容器充电；容器或者管道内的介质液面位置高度发生变化时，两个电极片之间的电容值相应也变化；根据时间常数公式，在稳压电阻R4和充电电阻R3的阻值固定时，平行板电容器的电容值与上电时间常数成正比；根据容器或者管道内介质的介电常数与空气的介电常数不相同，可以得出容器或者管道内的介质液面有无上升时间的不同，从而能够判断容器或者管道内是否存在介质。
[0029]通过调节稳压电阻R4和充电电阻R3的阻值，使得时间常数落在单片机可稳定检测的范围内，通过设置单片机上升电压触发阀值，保留上升斜率陡峭的部分，可以提高精度；结构简单紧凑，安装连接操作方便，成本低廉，检测结果稳定可靠。
附图说明
[0030]图1是本技术的液位检测装置的立体结构示意图；
[0031]图2是本技术的液位检测装置贴装在管道或者容器表面时的立体结构示意图；
[0032]图3是本技术的液位检测装置贴装在管道或者容器表面时另外一个视角的立体结构示意图；
[0033]图4是本技术的液位检测装置的电路结构示意图。
具体实施方式
[0034]下面将结合本技术实施例中的附图，对本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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。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，都属于本技术保护的范围。
[0035]如图1～4所示，本技术提供一种液位检测装置，总的专利技术构思策划方案如下：基础结构主要由第一电极片10、第二电极片20、极片载体30和检测电路组合构成；
[0036]将极片载体30固定贴装设置在需要检测的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液位检测装置，其特征在于：包括有第一电极片(10)、第二电极片(20)、极片载体(30)和检测电路；所述极片载体(30)设置于需要检测的目标装置(50)的外壁上，所述第一电极片(10)和第二电极片(20)并排设置于极片载体(30)上，构成平行板电容器；第一电极片(10)和第二电极片(20)电连接至检测电路；所述第一电极片(10)和第二电极片(20)用于检测目标装置(50)内部的液面位置信息；所述检测电路包括有输入端(401)、灵敏度调节模块(402)、稳压模块(403)、充放电模块(404)、信号优化模块和输出端(408)；所述第一电极片和第二电极片电连接至输入端，所述输入端依次经灵敏度调节模块(402)、稳压模块(403)和信号优化模块连接至输出端(408)；所述充放电模块(404)与信号优化模块并联后，经稳压模块(403)连接至灵敏度调节模块(402)；所述输出端(408)用于输出检测值。2.根据权利要求1所述的液位检测装置，其特征在于：所述极片载体(30)为FPC柔性印刷线路板，第一电极片(10)和第二电极片(20)集成设置于FPC柔性印刷线路板上；FPC柔性印刷线路板上设置有接线座(51)，第一电极片(10)和第二电极片(20)均通过接线座(51)电连接至检测电路，构成检测电路的输入端(401)。3.根据权利要求2所述的液位检测装置，其特征在于：所述接线座(51)的输入侧通过焊接、铆接或者插接连接在FPC柔性印刷线路板上，并电连接至第一电极片(10)和第二电极片(20)；所述接线座(51)的输出侧通过第一导线(11)和第二导线(21)连接至检测电路。4.根据权利要求1～3之一所述的液位检测装置，其特征在于：所述灵敏度调节模块(402)设置有电平调节单元和电容调节单元；所述电平调节单元并联设置有第一电平调节电阻R8和第二电平调节电阻R9，第一电平调节电阻R8和第二电平调节电阻R9连接至第二电极片(20)；第一电平调节电阻R8和第二电平调节电阻R9用于拉高或者拉低第二电极片(20)的电平；所述电容调节单元设置有第一充电电容C...

【专利技术属性】
技术研发人员：周洪亮，徐前，何明松，刘成高，
申请(专利权)人：海能电子深圳有限公司，
类型：新型
国别省市：