[发明专利]导电性液体的液位测量方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种导电性液体的液位测量方法及系统。

背景技术

当液体具有导电性时最简单直接的方法是利用电极来测量液体的液位。根据这个特点，已有的可对导电性液体的液位进行动态测量的方法基本有两类：一是以导体电极接触到液体为标志，用随动的电极对液体液位变化进行跟踪式的测量，如专利200510019924.7等，特点是液位的测量可以与液体的电导率值无关，但随动装置的机构比较复杂；二是采用插在液体中的电极间的电阻值来测量液体液位，如专利01802236.7、00130050.4和01100074.0等，特点是系统的机构非常简单，但这类方法的液位测量值是建立在液体电导率值固定的场合。专利200710037413.7采用两个测量电极和两个发讯电极的液位测量方法，实现了一种与液体电导率值无关的液位测量方法，这种用四个电极的测量方法主要是应用在非满管电磁流量计的液位测量，由于电极数目较多，直接应用在明渠、水箱和储存罐等液位测量时就会显得比较复杂。

发明内容

本发明的目的是提供一种导电性液体的液位测量方法及系统，实现一种最多三个电极的与液体电导率值无关的液体液位测量方法及系统。同时有具有测量液体电导率值的能力。

为达到上述目的，本发明的构思是：应用一个发讯电极、一个测量电极和一个参考电极在液体中形成的信号关系，在一个发讯电极和参考电极间施加电信号X1，使测量电极和参考电极间有对应液位变化的电信号X2，根据电信号X1幅值和测量电极上电信号X2幅值的比值，可得出与液体电导率值无关的液体液位值；同时，通过测量发讯电极与参考电极间的电流值又可估计出液体的电导率值。当液体的容器是导体时，液体的容器即可直接作为本发明中的参考电极，使本发明更显得简单有效。

根据上述发明的构思，本发明采用以下技术方案：

一种导电性液体的液位测量方法，采用被测液位H在低液位H1至高液位H2间变化的导电性液体及其容器，与液体相接触或在液体中的一个测量电极、一个发讯电极和一个参考电极；其特征在于在所述的测量电极从水平方向位于发讯电极与参考电极之间，发讯电极的水平高度低于低液位H1，在发讯电极和参考电极间施加电压幅值V1的电信号X1，电信号X1通过液体的耦合，测量电极和参考电极两端的电信号X2有与液体液位H变化相对应的电压幅值V2。所述的电压幅值V1与所述的电压幅值V2的比值B与液体的电导率σ值无关且与液体的液位值H形成一一对应关系，从而测得液位H。当所述的测量电极与发讯电极的距离越小于测量电极与参考电极的距离时，比值B对应液体液位H的变化具有越大灵敏度。

在上述的导电性液体的液位测量方法中，所述的容器是导体时，直接把容器作为所述的参考电极。

在上述的导电性液体的液位测量方法中，所述的容器深度很深时，可直接在已有发讯电极上方增加发讯电极来扩充量程和提高测量精度。

在上述的导电性液体的液位测量方法中，为了使所述的测量电极、发讯电极和参考电极应不产生极化现象，施加在发讯电极和参考电极之间的电信号X1是正负交变的。

在上述的导电性液体的液位测量方法中，由所述的电信号X1使发讯电极和参考电极之间产生的对应电流值I，可得出液体1的电导率σ值：

σ=K1·IV1,]]>

式中K1是实验确定的常数。

一种导电性液体的液位测量系统，应用于所述的导电性液体的液位测量方法，包括被测液位H在低液位H1至高液位H2间变化的导电性液体，液体的容器；与液体相接触的一个测量电极、一个发讯电极和一个参考电极；在发讯电极和参考电极间施加电压幅值V1的电信号X1，电信号X1通过液体的耦合，在测量电极和参考电极两端有电压幅值V2的电信号X2；其特征在于：