[发明专利]电磁刻度液位计

权利要求书

1.本发明的目的是提供一种适用于自然环境和罐内使用的计量级液位测量仪器(系统)，本专利产品的关键技术是：以霍尔开关阵列作为电信号刻度，采用悬浮于两种液体界面之间或液体表面的电磁环为读数指针，通过控制改变电磁场宽度，使得任意位置磁场宽度覆盖唯一的霍尔开关组合状态。检测霍尔开关阵列的状态值并进行组态编码，获得当前的指针位置，从而实现液位测量。

2.基于专利1的特征是：建立霍尔开关物理位置与液体表面的对应关系，霍尔开关阵列感应液面位置，通过组态编码计算获得液位值。它不同于现有两类液位测量技术中的任何一种，现有两类分别是：1)即测压类，这类仪器的原理是通过测量液体压强计算出液位；2)测时差(相位差)类，测量声波、光波信号从参考点至液面往返时间差，通过时差和速度计算距离，从而计算液位；或者测量声波、光波信号从参考点至液面往返相位差，利用波长(相位)与距离的对应关系计算液位。

基于专利1的产品关键技术特征如下：

(1)测量原理上的特征

1)以霍尔开关阵列模拟和取代刻度尺的刻度线，实现图形线到电信号(逻辑刻度线)的变换；电磁环指针悬浮在液体表面或两种不同液体的交界面上，控制改变电磁场宽度，使得任意位置磁场宽度覆盖唯一的霍尔开关组合状态；

2)建立霍尔开关物理位置与液体表面位置的对应关系，组态编码器对霍尔开关状态组合进行编码，取代人工目测辨识，实现液位数字式测量(可称为：组态编码技术)；

3)电磁环指针与霍尔开关阵列之间既无电路连接也无机械连接，本测量方式为一种非接触式测量。

(2)仪器结构上的特征

1)本专利产品由霍尔开关阵列、电磁环指针、组合状态编码器、数据管理和通信单元及仪器外壳5个部分组成；

2)霍尔开关阵列中元件物理位置上等间距排列，两个霍尔开关之间的距离小于或者等于仪器的2倍分辨力；

3)电磁环指针的有效磁场宽度按照分辨率的整倍数变化；

4)单元电尺长度为1米或者4英尺，电尺个数等于电磁刻度液位计的目标量程。

3.保护范围

(1)基于上述思路的液位(水位)计量测量产品应在本发明保护范围之内。

(2)基于上述思路的水平位移和垂直位移测量产品应在本发明的保护范围之内。