非接觸式液位傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及液位檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種非接觸式液位傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]液位檢測(cè)方式分為接觸式液位檢測(cè)和非接觸式液位檢測(cè)。接觸式液位檢測(cè)，即傳感器和被檢測(cè)的液體相接觸，這種方式實(shí)現(xiàn)起來(lái)相對(duì)簡(jiǎn)單，通過(guò)導(dǎo)電探針或?qū)щ姳∑苯硬迦氲揭后w中。利用液體的導(dǎo)電性，電極信號(hào)也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的變化。在液體里對(duì)電極通電，會(huì)發(fā)生電解化學(xué)反應(yīng)，電解水時(shí)會(huì)產(chǎn)生氧氣，長(zhǎng)時(shí)間容易滋生細(xì)菌。同時(shí)，導(dǎo)電電極也會(huì)被腐蝕，在液體里產(chǎn)生大量金屬離子。雖然可以通過(guò)增加電極來(lái)提高精確測(cè)量液位的能力，但是結(jié)構(gòu)安裝時(shí)要防漏電裝置，也容易遭受雷擊。另外，接觸式液位檢測(cè)也不適用各種酸堿、易燃、高危液體的液位檢測(cè)。因此，人們開(kāi)始轉(zhuǎn)向非接觸式液位檢測(cè)的研究。
[0003]非接觸式液位檢測(cè)就是傳感器與被檢測(cè)的液體相互隔離不直接接觸。傳統(tǒng)的非接觸式液位檢測(cè)方式主要有超聲波檢測(cè)方式、激光檢測(cè)方式、霍爾器件或者干簧管配合浮子(內(nèi)有磁鐵)檢測(cè)方式等。圖1是現(xiàn)有的一種霍爾器件或者干簧管配合浮子檢測(cè)液位的結(jié)構(gòu)示意圖:檢測(cè)裝置11呈柱形并插入到液體中，浮子12沿著所述檢測(cè)裝置11隨著液位變化而變化，且所述浮子12內(nèi)部設(shè)置有磁鐵13，所述檢測(cè)裝置11在預(yù)設(shè)高度上設(shè)置了傳感器14。當(dāng)液位升高至所述預(yù)設(shè)高度時(shí)，所述傳感器14感應(yīng)到所述磁鐵13，從而輸出檢測(cè)信號(hào)。為了避免液體進(jìn)入所述檢測(cè)裝置11內(nèi)部，對(duì)所述檢測(cè)裝置11的防水性要求很高，且所述傳感器14采用了成本較高的干簧管傳感器或霍爾傳感器，也導(dǎo)致整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)的成本較高。進(jìn)一步，所述浮子12存在卡住的隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的是現(xiàn)有的霍爾器件或者干簧管配合浮子檢測(cè)液位成本高、浮子易卡住的問(wèn)題。
[0005]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種非接觸式液位傳感器，包括電感反饋式振蕩電路、設(shè)置有開(kāi)孔的電路板以及具有鐵芯的浮子；所述電感反饋式振蕩電路包括電感，所述電感包括主振線圈、反饋線圈以及軸式骨架，所述主振線圈和所述反饋線圈纏繞在所述軸式骨架上，所述軸式骨架與所述電路板連接，所述開(kāi)孔的中心線與所述軸式骨架的中軸線重合；所述電感反饋式振蕩電路中除所述電感外的其他器件位于所述電路板上。
[0006]進(jìn)行液位檢測(cè)時(shí)，可通過(guò)支架將電路板和骨架套在盛裝溶液的容器外部的預(yù)設(shè)高度處。在液位未達(dá)到所述預(yù)設(shè)高度時(shí)，浮子遠(yuǎn)離主振線圈和反饋線圈，振蕩電路處于正常振蕩狀態(tài)；當(dāng)液位升高至所述預(yù)設(shè)高度時(shí)，浮子進(jìn)入骨架內(nèi)部，加大主振線圈和反饋線圈的損耗迫使振蕩電路停振，輸出檢測(cè)信號(hào)。由于本發(fā)明提供的非接觸式液位傳感器的振蕩電路設(shè)置在容器外部，溶液中僅有浮子，因而解決了浮子易于卡住的問(wèn)題。并且，不需要對(duì)振蕩電路進(jìn)行防水處理，振蕩電路為電感反饋式振蕩電路，遠(yuǎn)低于霍爾器件或者干簧管的成本，整個(gè)裝置的成本減小。
[0007]可選的，所述電感反饋式振蕩電路還包括第一電容、第二電容、第三電容、第一電阻、第二電阻、第三電阻以及NPN三極管；所述第一電容的一端連接所述主振線圈的一端、所述第二電阻的一端以及所述第三電容的一端并適于輸出檢測(cè)信號(hào)，所述第一電容的另一端連接所述主振線圈的另一端、所述第一電阻的一端以及所述NPN三極管的集電極；所述NPN三極管的基極連接所述第一電阻的另一端和所述第二電容的一端，所述NPN三極管的發(fā)射極連接所述第三電阻的一端；所述第二電容的另一端連接所述反饋線圈的一端，所述反饋線圈的另一端、所述第三電阻的另一端以及所述第三電容的另一端接地，所述第二電阻的另一端適于接收電源電壓。
[0008]可選的，所述浮子包括鐵絲和聚乙烯管，所述鐵絲密封在所述聚乙烯管內(nèi)。
[0009]可選的，所述電路板為環(huán)形電路板。
[0010]可選的，所述軸式骨架與所述電路板膠結(jié)。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明提供的非接觸式液位傳感器，振蕩電路設(shè)置在容器外部，溶液中僅有浮子，因而解決了浮子易于卡住的問(wèn)題。并且，不需要對(duì)振蕩電路進(jìn)行防水處理，振蕩電路為電感反饋式振蕩電路，遠(yuǎn)低于霍爾器件或者干簧管的成本，整個(gè)裝置的成本減少。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是現(xiàn)有的一種霍爾器件或者干簧管配合浮子檢測(cè)液位的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是采用本發(fā)明實(shí)施例的非接觸式液位傳感器檢測(cè)液位的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明實(shí)施例的電感反饋式振蕩電路的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地的詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0014]本發(fā)明實(shí)施例提供一種非接觸式液位傳感器，圖2是采用本實(shí)施例的非接觸式液位傳感器檢測(cè)液位的結(jié)構(gòu)示意圖。所述非接觸式液位傳感器包括電感反饋式振蕩電路、設(shè)置有開(kāi)孔的電路板21以及具有鐵芯的浮子23。
[0015]具體地，所述電感反饋式振蕩電路包括兩部分:電感22以及除所述電感22以外的其他器件。所述電感22包括主振線圈、反饋線圈以及軸式骨架，所述主振線圈和所述反饋線圈纏繞在所述軸式骨架上，所述軸式骨架與所述電路板21連接，所述開(kāi)孔的中心線與所述軸式骨架的中軸線重合，即所述主振線圈和所述反饋線圈垂直于所述電路板21。進(jìn)一步，所述軸式骨架可以用膠粘在所述電路板21上。所述電感反饋式振蕩電路中除所述電感22外的其他器件位于所述電路板21上，所述電路板21的開(kāi)孔形狀可以根據(jù)盛裝待檢測(cè)液體的容器形狀進(jìn)行設(shè)置，例如，盛裝待檢測(cè)液體的容器為管狀，所述電路板21可以為環(huán)形電路板。所述浮子23包括鐵絲和聚乙烯管，所述鐵絲密封在所述聚乙烯管內(nèi)。聚乙烯管具有良好的耐酸堿腐蝕性，可以檢測(cè)多種腐蝕性液體的液位。
[0016]以下對(duì)本實(shí)施例的非接觸式液位傳感器的工作原理進(jìn)行說(shuō)明:進(jìn)行液位檢測(cè)時(shí)，將所述浮子23放入待檢測(cè)的溶液中，并通過(guò)支架將所述電路板21和電感的骨架套在盛裝溶液的容器外部的預(yù)設(shè)高度處，所述預(yù)設(shè)高度可根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)置；在液位未達(dá)到所述預(yù)設(shè)高度時(shí)，所述浮子23遠(yuǎn)離電感的主振線圈和反饋線圈，振蕩電路處于正常振蕩狀態(tài)；當(dāng)液位升高至所述預(yù)設(shè)高度時(shí)，所述浮子23隨液位升高進(jìn)入電感的骨架內(nèi)部，加大主振線圈和反饋線圈的損耗迫使振蕩電路停振，輸出檢測(cè)信號(hào)。與采用霍爾器件或者干簧管配合浮子檢測(cè)液位的方式相比，本實(shí)施例采用電感反饋式振蕩電路感應(yīng)具有鐵芯的浮子23，僅將所述浮子23設(shè)置在容器內(nèi)，而將振蕩電路設(shè)置在容器外部，避免了浮子卡住的問(wèn)題，也不需要對(duì)振蕩電路進(jìn)行防水處理，降低了液位檢測(cè)的成本。
[0017]本發(fā)明實(shí)施例還提供一種所述電感反饋式振蕩電路的具體電路，如圖3所示。所述電感反饋式振蕩電路包括所述電感22，還包括第一電容Cl、第二電容C2、第三電容C3、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3以及NPN三極管Q1。所述第一電容Cl的一端連接所述電感22的主振線圈LI的一端、所述第二電阻R2的一端以及所述第三電容C3的一端并適于輸出檢測(cè)信號(hào)，所述第一電容Cl的另一端連接所述主振線圈LI的另一端、所述第一電阻Rl的一端以及所述NPN三極管Ql的集電極；所述NPN三極管Ql的基極連接所述第一電阻Rl的另一端和所述第二電容C2的一端，所述NPN三極管Ql的發(fā)射極連接所述第三電阻R3的一端；所述第二電容C2的另一端連接所述電感22的反饋線圈L2的一端，所述反饋線圈L2的另一端、所述第三電阻R3的另一端以及所述第三電容C3的另一端接地，所述第二電阻R2的另一端適于接收電源電壓VCC。
[0018]在所述電感反饋式振蕩電路處于正常振蕩狀態(tài)時(shí)，所述第二電阻R2的一端處于一個(gè)較高的電位；在所述電感反饋式振蕩電路停振后，所述NPN三極管Ql由振蕩狀態(tài)變?yōu)榉糯鬆顟B(tài)，所述第二電阻R2的一端電位明顯下降，輸出低電平的檢測(cè)信號(hào)。
[0019]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種非接觸式液位傳感器，其特征在于，包括電感反饋式振蕩電路、設(shè)置有開(kāi)孔的電路板以及具有鐵芯的浮子； 所述電感反饋式振蕩電路包括電感，所述電感包括主振線圈、反饋線圈以及軸式骨架，所述主振線圈和所述反饋線圈纏繞在所述軸式骨架上，所述軸式骨架與所述電路板連接，所述開(kāi)孔的中心線與所述軸式骨架的中軸線重合； 所述電感反饋式振蕩電路中除所述電感外的其他器件位于所述電路板上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式液位傳感器，其特征在于，所述電感反饋式振蕩電路還包括第一電容、第二電容、第三電容、第一電阻、第二電阻、第三電阻以及NPN三極管； 所述第一電容的一端連接所述主振線圈的一端、所述第二電阻的一端以及所述第三電容的一端并適于輸出檢測(cè)信號(hào)，所述第一電容的另一端連接所述主振線圈的另一端、所述第一電阻的一端以及所述NPN三極管的集電極； 所述NPN三極管的基極連接所述第一電阻的另一端和所述第二電容的一端，所述NPN三極管的發(fā)射極連接所述第三電阻的一端； 所述第二電容的另一端連接所述反饋線圈的一端，所述反饋線圈的另一端、所述第三電阻的另一端以及所述第三電容的另一端接地，所述第二電阻的另一端適于接收電源電壓。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式液位傳感器，其特征在于，所述浮子包括鐵絲和聚乙烯管，所述鐵絲密封在所述聚乙烯管內(nèi)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式液位傳感器，其特征在于，所述電路板為環(huán)形電路板。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式液位傳感器，其特征在于，所述軸式骨架與所述電路板膠結(jié)。
【專利摘要】一種非接觸式液位傳感器，包括電感反饋式振蕩電路、設(shè)置有開(kāi)孔的電路板以及具有鐵芯的浮子；所述電感反饋式振蕩電路包括電感，所述電感包括主振線圈、反饋線圈以及軸式骨架，所述主振線圈和所述反饋線圈纏繞在所述軸式骨架上，所述軸式骨架與所述電路板連接，所述開(kāi)孔的中心線與所述軸式骨架的中軸線重合；所述電感反饋式振蕩電路中除所述電感外的其他器件位于所述電路板上。本發(fā)明提供的非接觸式液位傳感器成本低，避免了浮子卡住。
【IPC分類】G01F23/64
【公開(kāi)號(hào)】CN105136248
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510533585
【發(fā)明人】李強(qiáng), 彭恩文, 張建清
【申請(qǐng)人】成都眾山科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年8月27日