[发明专利]一种管形三电极电容式液位检测传感器及检测方法

权利要求书

1.一种管形三电极电容式液位检测传感器，其特征在于：包括三个相同尺寸的弧片形电极、圆柱形的塑料管、屏蔽层，屏蔽层附着在塑料管外壁，三个弧片形电极贴在塑料管内壁，三个弧片形电极两两之间沿塑料管内壁的间隔相等，各弧片形电极的高度和塑料管的高度相同，塑料管内注入被测液体。

2.根据权利要求1所述的一种管形三电极电容式液位检测传感器，其特征在于：所述三个弧片形电极两两之间沿塑料管内壁的间隔为1毫米弧长。

3.一种采用上述权利要求1或2所述的管形三电极电容式液位检测传感器进行液位检测的方法，其特征在于：先在塑料管内注入被测液体，然后测出三个弧片形电极两两之间的电容的值，再根据公式（1）得到被测液体的液位：

  （1）

上述公式（1）中，L是被测液体的液位，C₁、C₂、C₃是三个弧片形电极两两之间的电容，为系数；

其中，可利用各种已知液位L_k，(k=1,2,…, m)及其对应测出的电容值C_1k、C_2k、C_3k，(k=1,2,…, m)采用最小二乘法计算得到，其过程如下：

设L_k和L(C_1k, C_2k, C_3k)之间的方差为：(Δ_k)² = [L_k- L(C_1k, C_2k, C_3k)]²，总共有m个液位测试点，则其均方差R如公式（2）所述：

    （2）

根据均方差R最小的原则得：

再把公式（2）带入上面4个等式分别对求偏导运算并整理得：

最后解此以为未知数的4元一次方程组以得到的值。