本发明专利技术是一种比例式多重切换物液位量测方法及装置，主要是在物料槽内依高度分设有复数电极，两相邻电极分别构成一电极对，相邻电极对之间具有一宽度W，各电极对的两电极间分别形成一信道，该信道具有一长度L、一相对水平面的角度θ；当待测物料的物液位升高并接触各电极对时，可根据H＝N×L×sinθ+N×W+[(S/L)×sinθ]，计算出物液位的高度，其中H为待测物料的高度、N为被淹没的电极对数量、S为部分浸入电极对的浸入长度；另进一步判断各电极对的状态改变情况，可分析出待测物料是否具备多重液体相层。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术是一种物液位量测装置，尤指一种使用复数电极量测待测物料高度的比例式多重切换物液位量测装置。
技术介绍
现有的电容式物液位量测装置，请参阅图11所示，是包含有一量测电极91、一参考电极92、一检测电阻96与一量测单元90，该量测电极91是设置于装有一待测物料的一桶槽93并与该待测物料接触，该参考电极92是由桶槽93本身构成，且经由检测电阻96连接至一接地点，该量测电极91是与参考电极92平行设置并保持一固定距离，该二电极间可等效为一待测电容94 ;当该量测单元90送出一交流信号至量测电极91，此时，待测电容94与检测电阻96形成一回路，而于检测电阻96上产生一电压降，该电压降是与待测电容94的变化成正比，因此量测该检测电阻96 二端的电压值可反推得到二电极间的电容值时，由待测电容94的变化，可对应得到桶槽93中待侧物料的高度。当使二电极平行设 置且量测其等效电容值，以得到对应高度有其使用限制，当使用于不同介电系数的液状待测物料或有空气参杂的固体状待测物料，待测物料的温度、压力、黏性、导电度等皆会使得前述的等效电容值产生误差，此外，桶槽93与接地点之间形成一杂散电容95，使量测单元90量测检测电阻96的电压时，因杂散电容95并联于检测电阻96的二端，而产生误差而使量测单元90得到错误的待测物液位高度值。
技术实现思路
如前公开所述，不同待测物料的特性与桶槽接地方式，会使得二电极间的等效电容值产生误差，而使量测装置得到错误的高度量测值；因此本专利技术主要目的是使用复数电极量测待测物料高度的比例式多重切换物液位量测方法与装置，以解决因等效电容值误差而产生错误高度的问题。为达成前述目的所采取的主要技术手段是令前述比例式多重切换物液位量测方法，包含有:在一物料槽内依高度分设有复数的电极，令两相邻电极分别构成一电极对，各电极对之间分别具有一宽度W,每一电极对的两电极间分别形成一信道，该信道具有一长度L、一相对水平面的角度Θ ；当物料槽内所设待测物料的物液位升高并接触各电极对时，根据高度计算公式H=NXLXsin Θ +NXff+，计算出物液位的高度，其中H为待测物料的高度值、N为被淹没的电极对数量与S为部分浸入电极对的浸入长度；上述比例式多重切换物液位量测方法，进一步包含有:令被待测对象淹没的电极对具有一第一信号状态，未浸入的电极对具有一第二信号状态；并以下列方式扫描所有电极对；逐一判断各电极对与相邻电极对的信号状态是否相同，相同时定义该电极对的切换次数加Θ ,不同时，定义该电极对的切换次数加I ;当电极对的切换次数为1，代表量测功能正常；当电极对的切换次数大于等于2，表示电极对上沾附物质，代表量测功能异常。前述电极对的第一信号状态包含有被淹没与部分浸入；当所有电极对均为第一信号状态表示物料槽内为满物液位；若所有电极对均为第二信号状态表示物料槽内为空物液位。为达成前述目的，本专利技术又提供一比例式多重切换物液位量测装置，包含有:一量测单元，是有一个以上输出/入埠，用以量测待测物液位高度；一电极单元，包含有复数电极，各电极与量测单元有电连接，又两相邻电极分别构成一电极对，各电极对之间具有一宽度W,每一电极对的两电极间分别形成一信道，该信道具有一长度L及一相对水平面的角度Θ ；利用前述组件组成的比例式多重切换物液位量测装置，由量测单元依序侦测各电极对的状态，可分为电极对被淹没、部分浸入与未浸入的三种状态，当物料槽内所设待测物料的物液位升高并接触各电极对时，可根据前述高度计算公式H =NXLXsin Θ +NXff+，由量测单元分别计算三种状态的电极对数量，而得到待测物料的高度，藉此使待测物料的料液位量测更为精确。附图说明图1:是本专利技术第一较佳实施例的电路方块图。图2:是本专利技术第二较佳实施例的电极单元结构示意图。·图3:是本专利技术第三较佳实施例的电极单元结构示意图。图4:是本专利技术第四较佳实施例的电极单元结构示意图。图5:是本专利技术第五较佳实施例的电极单元结构示意图。图6:是本专利技术第四较佳实施例的实施状态示意图。图7:是本专利技术第二至第五较佳实施例的电容与待测物高度曲线图。图8:是本专利技术第二至第五较佳实施例的待测物质物理性质斜率图。图9:是本专利技术第六较佳实施例的电极单元结构示意图。图10:是本专利技术第七较佳实施例的电极单元结构示意图。图11:是现有的电容式料位量测装置示意图。主要组件符号说明10量测单元11信号产生单元12感测单元13多任务切换单元14信号处理单元141信号放大单元142滤波器143信号整流器144模拟数字转换器 15微处理器16数据参考单元20电极单元21-25电极对210信道211第一电极212 第二电极31-35 电极40软性电路板41探棒42外覆管60外管61-64组合管90量测单元91量测电极92参考电极93桶槽94待测电容95杂散电容96检测电阻具体实施例方式关于本专利技术的第一较佳实施例，请参阅图1所示，其包含有一量测单元10与一连接至量测单元10的电极单元20,其中，该量测单元10包含有:—信号产生单兀11，是有一输出端，用以输出一交流信号；一感测单元12，包含有一个以上输出/入埠，其中的一输出/入端口为信号输入端且连接至信号产生单元11的输出端；一多任务切换单元13，具有多数的输入埠及一个以上的输出埠，各输入端口分别与电极单元20连接，其输出埠是连接至感测单元12的输出/入埠； 一信号处理器14，具有一个以上输出/入埠，其中一个输出/入埠是连接至感测单兀11的输出/入端口，该信号处理器14包含有一信号放大单兀141、一滤波器142、一信号整流器143与一模拟数字转换器144 ；一微处理器15，具有一个以上输出/入埠，其中一个输出/入埠是连接至连接至信号处理器14的输出/入埠；一数据参考单元15，是与微处理器14电连接。该电极单兀20包含有复数电极,两相邻电极分别为一第一电极211与一第二电极212并构成一电极对21，电极对21的两电极211、212之间形成有一信道210，其它电极对22-24是与电极对21以相同方式设置,又该电极对21中相邻电极的第一电极211与一第二电极212分别构成一接点，且二接点是分别连接至多任务切换单元13的各个输入埠。利用前述组件组成的比例式多重切换物液位量测装置，由信号产生单元11产生交流信号送至感测单元12，并透过多任务切换单元13，将交流信号送至电极单元20，再由多任务切换单元13取得电极单元20中各电极对21-24的状态信号，并将该信号送至信号处理器14，由其包含的信号放大单元141、滤波器142、信号整流器143与模拟数字转换器144，进行信号放大、滤波、整流与模拟/数字转换后，再由微处理器15根据信号判断电极对21的状态并计算待测物液位的高度。关于本专利技术的第二较佳实施例，请参阅图2所示，该电极单元20的设置方式是与第一较佳实施例大致相同，唯该信道210具有一长度L及一相对水平面的角度Θ，并于各电极对21-24之间具有一宽度W，该待测物料的高度计算公式为H = NXLXsin Θ +NXW+，其中，H为待测物料的高度值、N为被淹没的电极对数量与S为部分浸入电极对的浸入长度，于本实施例中，该待测物料高度将电极对21与22淹没(N = 2)及有部分浸入的电极对本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种比例式多重切换物液位量测方法，其特征在于，包含有：在一物料槽内依高度分设有复数的电极，令两相邻电极分别构成一电极对，各电极对之间分别具有一宽度W，每一电极对的两电极间分别形成一信道，该信道具有一长度L、一相对水平面的角度θ；当物料槽内所设待测物料的物液位升高并接触各电极对时，根据高度计算公式H＝N×L×sinθ+N×W+[(S/L)×sinθ]，计算出物液位的高度，其中H为待测物料的高度值、N为被淹没的电极对数量与S为部分浸入电极对的浸入长度。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吴定国，
申请(专利权)人：上海凡宜科技电子有限公司，桓达科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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