複合式液位傳感器的製造方法
2023-09-11 09:53:00 2
複合式液位傳感器的製造方法
【專利摘要】本發明提供的一種複合式液位傳感器，包括：帶有電連接器(5)的安裝盤(3)，連接在安裝盤(3)臺階端面上由內管(2)、外管(1)兩個同軸心電極組成的電容管。安裝盤(3)中裝有連接電容管兩個電極和電連接器(5)的信號轉換模塊(4)，電容管電極直接與信號轉換電路相連接，該信號轉換模塊(4)將來自電容管的電容信號轉換成電壓信號，並通過電連接器(5)將該電壓信號送至信號處理器。本發明不僅減小了電容信號在傳輸過程中耦合輸入對測量結果的影響，而且消除了電容管加工誤差造成電容一致性差的問題，實現了傳感器的集成化，具有測量一致性好、安裝後無需校準等特點。
【專利說明】複合式液位傳感器
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種適用於不導電液體液位測量的複合式油位傳感器，更具體地說，本發明是將信號轉換模塊與傳統電容式液位傳感器複合在一起，實現的一種集成化液位傳感器。
【背景技術】
[0002]液位測量在航空、航天、石油、化工等行業有著非常廣泛的應該範圍，因此液位的精確、穩定測量有著重要的意義。傳感器是實現液位測量的基礎，其測量精度、可靠性、穩定性、抗幹擾能力直接影響到其他管理、控制系統的綜合效能。目前液位測量大多使用主要由外管、內管、安裝盤及電連接器組成的傳統電容式傳感器。傳統的測量系統中，傳感器安裝在液體容器內，信號處理器則安裝在設備艙裡，兩者往往相距很遠，因此傳感器要通過很長的電纜與信號處理器相連。由於傳感器輸出的電容信號，一般為幾十PF至幾百pF，容易受電纜注入信號的影響，抗幹擾能力差。另外，受加工工藝的影響，同一型號的傳感器加工完後，乾電容值不盡相同，一致性差，造成每次安裝、更換傳感器時必須重新進行零、滿位校準，造成極大的不便與浪費。因此，設計和開發一種一致性好、抗幹擾能力強，無需校準的傳感器有著重要的意義。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是針對上述現有技術存在的不足之處，提供一種一致性好，抗幹擾能力強，更換後無需校準的複合式液位傳感器，以解決現有技術中存在的上述問題。
[0004]本發明解決其技術問題所採用的技術方案是:一種複合式液位傳感器，包括:帶有電連接器的安裝盤，連接在安裝盤臺階端面上由內管、外管兩個同軸心電極組成的電容管。其特徵在於，安裝盤中裝有連接電容管兩個電極和電連接器的信號轉換模塊，電容管電極直接與信號轉換電路相連接，信號轉換模塊將來自電容管的電容信號轉換成電壓信號，並通過電連接器將電壓信號送至信號處理器。
[0005]本發明相比於現有技術具有如下有益效果。
[0006]本發明將信號轉換模塊組合在安裝盤內，使內、外管的電極直接與信號轉換電路相連接，直接將電容管兩個電極傳輸來的液位信號轉換成與之相對應的電壓信號(O?10V)，並送至信號處理器。相比於傳統電容式傳感器，消除了電容信號的傳輸途徑，減小了電纜注入信號對最終測量結果的影響，提高了傳感器的抗幹擾能力。另外在傳感器安裝之前，就可以通過信號轉換模塊中的調零、調滿電阻來對傳感器的零、滿位電壓值進行調整，保證產品的一致性。保證產品一致性就使傳感器安裝後無需校準，進而解決了每次安裝、更換傳感器時進行校準的不便，降低了反覆校準導致的浪費。既解決了加工工藝造成的乾電容一致性差的問題，同時方便了安裝、維修人員的操作，降低了成本。
[0007]本發明不僅減小了電容信號在傳輸過程中耦合輸入對測量結果的影響，而且消除了電容管加工誤差造成電容一致性差的問題，實現了傳感器的集成化，具有測量一致性好、安裝後無需校準等特點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]下面結合附圖和實施例進一步說明本發明，但並不因此將本發明限制在所述的實施例範圍之中。
[0009]圖1是本發明複合式液位傳感器的構造示意圖。
[0010]圖2是本發明的信號轉換模塊的電路原理示意圖。
[0011]圖中:1.外管，2.內管，3.安裝盤，4.信號轉換模塊，5.電連接器，6.調節蓋、7.上定位護套，8.下定位護套。
【具體實施方式】
[0012]在以下實施例中將進一步舉例說明本發明，這些實施例僅用於說明本發明而對本發明沒有限制。
[0013]參閱圖1。在以下描述的實施例中，複合式液位傳感器包括:帶有電連接器5的安裝盤3，通過安裝盤3端面法蘭盤臺階孔軸向連接的上外管1，內管2心電極同軸裝配在外管I內組成電容管，電容管通過上定位護套7定位固聯於安裝盤3的端面臺階軸孔內。外管I和內管2同軸心組成的電容管是傳感器的測量部分。安裝盤3管體上裝配的調節蓋6是為裝配時便於調整，提高工藝性的裝置。外管1、內管2由下定位護套8定位與固定。信號轉換模塊4組合在安裝盤3筒體中，外管1、內管2內壁固聯的導線通過安裝盤3端面孔電連接信號轉換模塊4，即外管1、內管2直接通過導線與信號轉換模塊4相連。信號轉換模塊4輸出端電連接電連接器5。外管I和內管2分別為測量電容的兩個電極，隨著液位的變化，兩個電極之間形成的電容量將發生改變。電容管將容器內的液位信號的變化轉換成電容量的變化，信號轉換模塊4將該電容信號轉換成電壓信號，並通過電連接器5將該電壓信號送至油量測量計算機。
[0014]參閱圖2，信號轉換模塊4由連接電源組件電路的整流濾波電路和電容電壓C/V轉換電路組成，C/ν轉換電路串聯整流濾波電路輸出O?10VDC直流電壓。電源組件電路包括順次串聯的濾波電路、過壓保護電路、限流電路和穩壓電路。電源組件電路是用於直接接收飛機上+28V直流電源，並向C/V轉換電路和整流濾波電路提供12V直流穩壓。在C/V轉換電路上並聯有調零電位計和調滿電位計，傳感器的空、滿液位電壓值由所述調零、調滿電位計來調整。在C/V轉換電路上並聯的調零電位計和調滿電位計可以是並聯的調零電阻和調滿電阻。調零電阻和調滿電阻是分別對來自傳感器測量電容的零位電壓值和滿位電壓值進行調節的可變電阻。
[0015]C/V轉換電路將外管I和內管2之間的電容量轉換成與之對應的電壓量,該電壓信號經整流濾波電路後，變成平穩的O?1V直流電壓量，並通過電連接器5送至信號處理器。
【權利要求】
1.一種複合式液位傳感器，包括:帶有電連接器(5)的安裝盤(3)，連接在安裝盤(3)臺階端面上由內管(2)、外管(I)兩個同軸心電極組成的電容管，其特徵在於，安裝盤(3)中裝有連接電容管兩個電極和電連接器(5)的信號轉換模塊(4)，電容管電極直接與信號轉換電路相連接，該信號轉換模塊(4)將來自電容管的電容信號轉換成電壓信號，並通過電連接器(5)將該電壓信號送至信號處理器。
2.根據權利要求1所述的複合式液位傳感器，其特徵在於，信號轉換模塊(4)組合在安裝盤內，外管(I)、內管(2)直接通過導線與信號轉換模塊(4)相連，信號轉換模塊(4)輸出端電連接電連接器(5)，直接輸出O?1V直流電壓信號。
3.根據權利要求1所述的複合式液位傳感器，其特徵在於，信號轉換模塊(4)由連接電源組件電路的整流濾波電路和電容電壓c/ν轉換電路組成，c/ν轉換電路串聯整流濾波電路輸出O?10VDC直流電壓。
4.根據權利要求3所述的複合式液位傳感器，其特徵在於，電源組件電路包括順次串聯的濾波電路、過壓保護電路、限流電路和穩壓電路，並向C/V轉換電路和整流濾波電路提供12V直流穩壓。
5.根據權利要求4所述的複合式液位傳感器，其特徵在於，在C/V轉換電路上並聯有調零電位計和調滿電位計，傳感器的空、滿液位電壓值由所述調零、調滿電位計來調整。
6.根據權利要求5所述的複合式液位傳感器，其特徵在於，調零、調滿電位計是並聯的調零電阻和調滿電阻。
7.根據權利要求6所述的複合式液位傳感器，其特徵在於，調零電阻和調滿電阻是分別對來自傳感器測量電容的零位電壓值和滿位電壓值進行調節的可變電阻。
8.根據權利要求4所述的複合式液位傳感器，其特徵在於，所述的C/V轉換電路將外管(I)和內管(2)之間的電容量轉換成與之對應的電壓信號，該電壓信號經整流濾波電路變成平穩的O?1V直流電壓量。
【文檔編號】G01F23/26GK104236673SQ201410520178
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月30日 優先權日:2014年9月30日
【發明者】羅輔波 申請人:四川泛華航空儀表電器有限公司