[实用新型]一种非接触式容器液位测量装置

权利要求书

1.一种非接触式容器液位测量装置，其特征是，包括上位机和至少一个液位测量装置；每个液位测量装置主要由电容式液位传感器组件、数据处理模块、通信模块和上位机组成；电容式液位传感器组件包括电容式液位传感器和微弱电容检测模块；

电容式液位传感器整体呈薄片状，并主要由PCB绝缘基板(1)、第一电极(2)、第二电极(3)、底层PCB敷铜层(4)和顶层PCB敷铜层(5)组成；第一电极(2)、第二电极(3)和底层PCB敷铜层(4)覆于PCB绝缘基板(1)的下表面，且第一电极(2)、第二电极(3)和底层PCB敷铜层(4)相互绝缘；第一电极(2)和第二电极(3)呈矩形，并分别设置在PCB绝缘基板(1)下表面的左右两侧；底层PCB敷铜层(4)环绕在第一电极(2)和第二电极(3)的周围，且整体呈倒日字形；顶层PCB敷铜层(5)覆于PCB绝缘基板(1)的上表面；顶层PCB敷铜层(5)呈矩形；底层PCB敷铜层(4)和顶层PCB敷铜层(5)通过贯穿PCB绝缘基板(1)下表面和上表面的PCB过孔(8)进行电气连接；第一电极(2)上设有第一输出接口(6)，第二电极(3)上设有第二输出接口(7)，且第一输出接口(6)和第二输出接口(7)形成电容式液位传感器的输出端；

电容式液位传感器的上表面紧贴在待测容器的外壁上，电容式液位传感器的输出端与微弱电容检测模块的输入端连接，微弱电容检测模块的输出端连接数据处理模块的输入端，数据处理模块与通信模块相连，通信模块与上位机相连。

2.根据权利要求1所述的一种非接触式容器液位测量装置，其特征是，液位测量装置还进一步包括三轴陀螺仪与加速度传感器，三轴陀螺仪与加速度传感器紧贴在待测容器的外壁上，三轴陀螺仪与加速度传感器的输出端与数据处理模块的输入端连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种非接触式容器液位测量装置，其特征是，微弱电容检测模块主要由第一电容频率转换电路、第二电容频率转换电路和电容传感器芯片组成；

第二电容频率转换电路和第一电容频率转换电路的结构相同，其包括电感L1、电阻R1-R2、以及电容C1-C5；电阻R1的一端与电容C2的一端、电感L1的一端和电容C3的一端相连后，形成该电容频率转换电路的输入端的一端；电阻R2的一端与电容C5的一端、电感L1的另一端和电容C3的另一端相连后，形成该电容频率转换电路的输入端的另一端；电阻R1的另一端与电容C1的一端相连后，形成该电容频率转换电路的输出端的一端；电阻R2的另一端与电容C4的一端相连后，形成该电容频率转换电路的输出端的另一端；电容C1的另一端、电容C2的另一端、电容C4的另一端和电容C5的另一端同时接地；

第一电容频率转换电路的输入端与电容式液位传感器的第一输出接口(6)连接，第一电容频率转换电路的输出端与电容传感器芯片的一组IN端口连接；

第二电容频率转换电路的输入端与电容式液位传感器的第二输出接口(7)连接，第二电容频率转换电路的输出端与电容传感器芯片的另一组IN端口连接；电容传感器芯片的SDA、SCL、ADDR、INTB和SD端口与数据处理模块连接。

4.根据权利要求1或2所述的一种非接触式容器液位测量装置，其特征是，电容式液位传感器为柔性PCB板。

5.根据权利要求1或2所述的一种非接触式容器液位测量装置，其特征是，第一电极(2)和第二电极(3)的长度从待测容器的底部沿其液位测量方向延伸至待测容器的顶部。

6.根据权利要求1或2所述的一种非接触式容器液位测量装置，其特征是，电容式液位传感器和微弱电容检测模块外加装有屏蔽罩。

7.根据权利要求1或2所述的一种非接触式容器液位测量装置，其特征是，底层PCB敷铜层(4)上还丝印有卡尺刻度(9)。