一种用于检测管道中液位的电容式传感器

技术领域

本发明属于传感器技术领域，尤其涉及一种用于检测管道中液位的电容式传感器。

背景技术

电容传感器通常用于检测非金属壁管道内液体介质的液位；传统的电容传感器外壳通常在电场的活动面区域被设计为平面的，而电场通常由同样平面的电极产生，这就导致了将传感器安装在曲面区域的测量点容易造成测量不准确的问题；业内应用较为广泛的KI6000电容传感器，需要通过固定螺栓将检测装置夹装在被测管道上，配备显示部件的KI6000电容传感器不仅装配繁琐、体积大、重量大，随着时间的变化容易因为自身重力影响导致连接松动，而且只能够对被测管道的单一液位进行测量，多次测量需要反复拆卸，十分耗时。因此需要一种方案来解决上述问题。

需要说明的是，上述内容属于发明人的技术认知范畴，并不必然构成现有技术。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种体积小，适配性强的用于检测管道中液位的电容式传感器，

为实现上述目的，本发明提出了一种用于检测管道中液位的电容式传感器，其特征在于，包括两对称的半弧形基体，两所述基体间通过弹性铰链连接，令两所述基体能够沿所述弹性铰链的延伸方向自由位移，两所述基体远离所述弹性铰链的一端均设置有支撑部件，其中一所述支撑部件内设置有第一传感器，另一所述支撑部件内设置有第二传感器。

在一个示例中，所述第一传感器和所述第二传感器均与外接的信号处理器连接。

在一个示例中，所述信号处理器包括系统控制单元、信号处理单元和接口单元。

在一个示例中，所述基体由PA尼龙塑料或PC/ABS工业塑料制成。

在一个示例中，所述支撑部件相对水平面朝向另一侧弯曲，弯曲角度为45°-60°。

在一个示例中，所述第一传感器和所述第二传感器的作用面均朝向被测管道。

通过本发明提出的一种用于检测管道中液位的电容式传感器能够带来如下有益效果：

1.传感器由两个部件组成，一个是带有第一传感器和第二传感器的基体，另一个是信号处理器，基体单独装配在被测管道上进行检测，当需要对管道数据进行读取时再将信号处理器与基体连接，达到减小传感器整体重量和体积的目的；

2.依靠基体本身材质带来的延展性配合连接铰链，能够另传感器装置能够轻松夹持在不同规格的被测管道上；

3.能够轻松调节基体在被测管道上的位置，达到多次测量，提高数据的准确性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的一种用于检测管道中液位的电容式传感器的结构示意图；

图2为本发明的工作流程方框图；

图3为传统电容传感器的示意图；

图4为带有旁通管的液体储存器示意图。

具体实施方式

为了更清楚的阐释本发明的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个方案”、“一些方案”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该方案或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个方案或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的方案或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个方案或示例中以合适的方式结合。

如图1～图2所示，本发明的实施例提出了一种用于检测管道中液位的电容式传感器，其包括两对称的半弧形基体1，两基体1间通过弹性铰链11连接，令两基体1能够沿弹性铰链11的延伸方向自由位移，两基体1远离弹性铰链11的一端均设置有支撑部件12，其中一支撑部件12内设置有第一传感器121，另一所述支撑部件内设置有第二传感器122，第一传感器121和第二传感器122均与外接的信号处理器连接，通过电缆连接能够提高信号传输的稳定性和传输速度，信号处理器包括系统控制单元、信号处理单元和接口单元，基体1由PA尼龙塑料或PC/ABS工业塑料制成，支撑部件12相对水平面朝向另一侧弯曲，弯曲角度为45°-60°，第一传感器121和第二传感器122的作用面均朝向被测管道，能更好地识别沉淀物。

工作原理：根据被测管道的直径调节弹性铰链在两基体间的间距，达到合并后的基体的内径与被测管道的直径相适配，随后将基体卡嵌在被测管道上，因为基体上仅仅装配有用于测量管内液位的传感器，所以自身重量很小，能够固定在被测管道上的同时，不被自身重量影响导致倾斜，当需要对液位数据进行读取时，信号处理器通过电缆连接两传感器进行数据读取。

如图3所示，一种电容传感器，包括连接电路1、外壳2、信号处理单元3和电极4构成，连接电路1具有向传感器供电和将开关信号输出到控制单元两个功能，电极4在作用区域5中产生一个交变电场，而电极4对周边环境产生一个电容，该电容取决于环境目标的距离、大小尺寸以及材料特性(介电常数)。当传感器接近检测目标时就会产生电容的变化，信号处理单元3依据变化产生一个开关信号，虽然该传感器可以检测液态和固态的不同介质，无论介质是否具有导电性，但是检测的准确度会跟随环境目标的距离、大小尺寸等影响，数据可靠性较差；

如图4所示，一个带有旁通管的液体储存器，其通过两个连接件连接到旁通管，在不考虑液体储存器中液体产生某种运动的前提下，旁通管中的液位与储存器中液位保持一致，用户可通过旁通管上的显示刻度直观地了解储存器中的液位情况；但这种储存器加工工艺非常复杂且成本较高，需要额外的固定配件配合安装在被测管道中，整体重量偏重，拆卸不方便，测量点固定单一。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。