CN201255648Y - 液位检测装置 - Google Patents

Abstract

一种液位检测装置，包括容器、微处理器和探棒，其特征在于：所述容器为绝缘体，容器的底部设有一个导电体，导电体接地；所述探棒安装在容器上，且位于容器内的适当位置，探棒通过导线分别与微处理器的一个低电平脚和一个高电平脚连接。由于本液位检测装置将被测的液体当作一个液体电容C，将测量液面的高度转化为测量液体电容C的充电时间，当液面的高度发生微小变化时，液体电容C的充电时间也正比地发生微小变化，所以，本液位检测装置能够对液面的高度进行实时检测，得到不同时刻的液面高度，提高了液位检测装置实用性，扩大了液位检测装置的应用范围。本液位检测装置还具有测量精度高、结构简单、成本低等优点。

Description

液位检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种液位检测装置。

背景技术

目前，常用的液位(包括水位)检测装置，一般包括容器、微处理器和两根探棒，上述两根探棒(或称探针)与微处理器连接，两根探棒安装在容器内，并通过测量两根探棒之间的电阻变化来检测的液位。

例如，中国专利CN2485633Y公告的“水位检测装置”，该水位检测装置由单片机IC1电阻R1和两根探针1组成，电阻的一端与IC1的20脚和电源正极连接，电阻R1的另一端与IC1的18脚和一根探针1连接，另一根探针1接地，两根探针1在水盒2内。虽然这种水位检测装置具有组装简单、水位调节方便且成本低的优点，但是，由于这种水位检测装置通过测量两根探针之间的电阻变化来检测的水位，当两根探针之间有水时，两根探针通过水导通，两根探针之间的水相当于一个电阻；当两根探针之间没有水时，两根探针断开，此时，电路中的电阻为无穷大，通过上述电阻的变化而来检测的水位，所以，这种水位检测装置只能测量某一高度的水位，不能对水位进行实时检测。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够实时检测液位的检测装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：

一种液位检测装置，包括容器、微处理器和探棒，其特征在于：所述容器为绝缘体，容器的底部设有一个导电体，导电体接地；所述探棒安装在容器上，且位于容器内的适当位置，以保证探棒能够与容器内的液体接触，探棒通过导线分别与微处理器的一个低电平脚和一个高电平脚连接。微处理器的低电平脚和高电平脚由微处理器所输出的电平来决定，与微处理器脚的位置无关。

所述探棒最好安装在容器的侧壁上或底部上。

本液位检测装置的工作原理如下：上述探棒为电容的一个电极，上述接地的导电体为电容的另一个电极，容器内的液体为电容两电极之间的介质，从而在探棒与导电体之间形成一个液体电容C。由于液体电容C的容量与容器内液体的体积(即液体的多少)成正比，也就是说，液体电容C的容量随着容器内液体的增加而变大，随着容器内液体的减少而变小，当容器的体积固定不变时，容器内液体的体积与容器内液体其液面的高度h成正比，所以，液体电容C的容量与容器内液面的高度h成正比；同时，液体电容C的容量与液体电容C的充电时间成正比，因此，液体电容C的充电时间与容器内液面的高度h成正比。这样，用一个很小的电流对上述液体电容C进行充电，充电到预先设定的电压值，便能得到液体电容C的充电时间，只要检测液体电容C充电时间的变化，就能够得到液面高度h的变化。

检测时，在与探棒连接的微处理器的低电平脚和高电平脚中，低电平脚输出低电平，对液体电容C放电到零电平，接着该脚停止输出低电平，然后，高电平脚输出高电平对液体电容C进行充电，充电到预先设定电平值的同时，微处理器记录整个过程的充电时间即液体电容C的充电时间t，由于液体电容C的充电时间t与容器内液面的高度h成正比，所以，根据充电时间的值就可得知容器内液体的高度h，从而达到实时检测容器内液体高度h的目的。

作为本实用新型的第一种改进的技术方案，所述探棒与微处理器的低电平脚和高电平脚之间分别连接有一个电阻。即探棒通过电阻R₁、电阻R₂分别与微处理器的低电平脚和高电平脚连接。上述电阻R₁、电阻R₂可以延长液体电容C的充电时间t，提高了液体电容C的充电时间t的精确度。

作为本实用新型的第二种改进的技术方案，所述探棒与微处理器的低电平脚和高电平脚之间连接有一个电容C′。对上述电容C′和液体电容C充电，可以得到整个充电过程所用的时间T等于电容C′的充电时间t′、液体电容C的充电时间t两者之和，即T＝t′+t，因此，通过上述电容C′可以调整整个充电过程所用的时间，使整个充电过程所用的时间限定在一定的范围内，方便于整个充电过程所用时间的测量。

作为上述第二种改进技术方案的进一步改进，所述电容C′与微处理器的低电平脚和高电平脚之间分别连接有一个电阻。即电容C′通过电阻R₁、电阻R₂分别与微处理器的低电平脚和高电平脚连接。这样，不但能够通过电容C′可以调整整个充电过程所用的时间，方便于整个充电过程所用时间的测量，而且能够通过电阻R₁、电阻R₂延长电容C′和液体电容C的充电时间t，提高了整个充电过程所用时间的精确度。

本实用新型对照现有技术的有益效果是，由于本实用新型的液位检测装置将被测的液体当作一个液体电容C，将测量液面的高度转化为测量液体电容C的充电时间，当液面的高度发生微小变化时，液体电容C的充电时间也正比地发生微小变化，所以，本实用新型的液位检测装置能够对液面的高度进行实时检测，得到不同时刻的液面高度，提高了液位检测装置实用性，扩大了液位检测装置的应用范围。同时，本实用新型的液位检测装置的还具有测量精度高、结构简单、成本低等优点。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。

附图说明

图1是本实用新型优选实施例1的电路图；

图2是本实用新型优选实施例1的等效电路图；

图3是本实用新型优选实施例2的电路图；

图4是本实用新型优选实施例3的电路图；

图5是本实用新型优选实施例4的电路图。

具体实施方式

实施例1

如图1、图2所示，本优选实施例中的液位检测装置，包括容器1、微处理器2、探棒3、电阻R₁、电阻R₂和电容C′；

上述容器1为绝缘体，容器1的底部11设有一个导电体110，导电体110接地；

上述探棒3安装在容器1的侧壁12上，且位于容器1内的适当位置，以保证探棒3能够与容器1内的液体接触，探棒3通过导线与电容C′的一个电极连接；

上述电容C′的另一个电极分别与电阻R₁的一端、电阻R₂的一端连接；

上述电阻R₁的另一端与微处理器2的PA₀脚连接，电阻R₂的另一端与微处理器2的PA₁脚连接。其实，电阻R₁、电阻R₂可以与微处理器2的任意那个脚连接，然后由微处理器2输出的高低电平来决定该脚的电平。

检测时，微处理器2的PA₀脚输出低电平，对电容C′、液体电容C放电到零电平，接着该脚停止输出低电平，然后，微处理器的PA₁脚输出高电平对电容C′、液体电容C进行充电，充电到预先设定电平值的同时，微处理器2记录整个过程的充电时间T，T＝t′+t，即电容C′的充电时间t′、液体电容C的充电时间t两者之和，由于整个过程的充电时间T与容器1内液面的高度h成正比，所以，根据整个过程充电时间T的值就可得知容器1内液体的高度h，从而达到实时检测容器1内液体高度h的目的。

假如容器1侧壁的某一高度h₀，由于整个过程的充电时间T与容器1内液面的高度h成正比，所以，当容器1内的液面位于该高度h₀时，整个过程的充电时间为T₀，因此，只要整个过程的充电时间为T₀时，就可以得知容器1内液面的高度为h₀。

实施例2

实施例2与实施例1基本相同，两者不同之处在于：

如图3所示，实施例2省去了电容C′，同时，探棒3安装在容器1的底部11上，且位于容器1内，实施例2的工作原理与实施例1的工作原理相同，只是在充电过程中，只对液体电容C进行充电，整个过程的充电时间为t。

实施例3

实施例3与实施例1基本相同，两者不同之处在于：

如图4所示，实施例3省去了电阻R₁、电阻R₂，实施例3的工作原理与实施例1的工作原理相同。

实施例4

实施例4与实施例1基本相同，两者不同之处在于：

如图5所示，实施例4省去了电容C′、电阻R₁、电阻R₂，实施例4的工作原理与实施例1的工作原理相同，只是在充电过程中，只对液体电容C进行充电，整个过程的充电时间为t。

Claims (5)

1、一种液位检测装置，包括容器、微处理器和探棒，其特征在于：所述容器为绝缘体，容器的底部设有一个导电体，导电体接地；所述探棒安装在容器上，且位于容器内的适当位置，探棒通过导线分别与微处理器的一个低电平脚和一个高电平脚连接。

2、如权利要求1所述的液位检测装置，其特征在于：所述探棒安装在容器的侧壁上或底部上。

3、如权利要求2所述的液位检测装置，其特征在于：所述探棒与微处理器的低电平脚和高电平脚之间分别连接有一个电阻。

4、如权利要求2所述的液位检测装置，其特征在于：所述探棒与微处理器的低电平脚和高电平脚之间连接有一个电容C′。

5、如权利要求4所述的液位检测装置，其特征在于：所述电容C′与微处理器的低电平脚和高电平脚之间分别连接有一个电阻。

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