[实用新型]沥青液位传感器

说明书

本实用新型涉及一种传感器，进一步地说是一种检测沥青液位的传感器。

目前对沥青液位的检测是一个难题，没有一种可靠而实用的检测传感器准确地检测沥青的液位。

本实用新型的目的在于设计一种沥青液位传感器，用以准确检测沥青液位。

本实用新型可以通过下述方案来实现：

本实用新型由螺旋园筒电容式传感件和电信号转换电路组成，电容式传感件从整体看为螺旋园柱形，包含有不锈钢柱体内电极，等距离围绕在其外的不锈钢带绕成的等间距螺旋状园筒－－外电极和支撑架。信号转换电路包含有振荡电路、文氏电桥电路和检波电路。电桥电路中由CX、C2、C3、C4组成电桥，CX就是电容式传感器。信号转换是通过阻抗平衡来实现的，当C2C4＝CXC3时，电桥平衡，设计中使C2＝C3，通过调整C4使C4＝CX时电桥平衡，CX是电容式传感器，它的数值直接和沥青液面有关，当液面上升时CX增大，液面下降时CX减小，电桥的输入电压由BG1和LC回路组成的振荡器供电，电桥平衡时无信号输出，当料位变化，失去平衡时，电桥输出交流信号，经BG2交流放大后，由D1检波变成直流信号驱动其他显示电路。

本实用新型的优点是：1、由于电容式传感件内外电极留有一定的间隙，保证了其与被测液面的平衡。2、在传感器的任一截面，保证了两电极的相对距离相等。3、当下部所存沥青成为固体时能够测出其液面，而再装入液体沥青时，又能测出其液面总高，即固体和液体液位总和。4、由于沥青粘滞系数大，如此结构可保证其内外液面一致，不因为粘滞系数大而成虚假液面，本传感器亦可检测粉状、粒状及其他液体的物位。

下面将结合附图做进一步地详细说明：

图1为传感器结构示意图。

图2为传感器原理图。

图3为电原理图。

如图1－3，本实用新型由螺旋园筒电容式传感器和电信号转换电路组成，电容式传感器从整体看为园柱形，包含有不锈钢棒内电极（1）、等距离围绕在其外的不锈钢带绕成的等间距螺旋状园筒－－外电极（2）和支撑架（3）。信号转换电路包含有振荡电路（4），文氏电桥电路（5）和检波电路（6）。电桥电路（5）中由CX、C2、C3、C4组成电桥，CX就是电容式传感器，信号转换是通过阻抗平衡来实现的，当C2C4＝CXC3时，电桥电路（5）平衡，设计中使C2＝C3，通过调整C4使C4＝CX时电桥平衡，CX是电容式传感器，它的数值直接和沥青液面有关，当液面上升时CX增大，液面下降时CX减小，电桥电路（5）的输入电压由振荡电路（4）供电，电桥电路（5）平衡时它无信号输出，当液面变化时，失去平衡，电桥电路（5）输出交流信号，经检波电路（6）中的BG2放大后，由D1检波变成直流信号驱动其他显示电路。

本实用新型依据的设计原理如图1，在液体中放置一个柱体（1）和一个同心环体（2），柱体内电极（1）和环体外电极（2）各为一个极，就组成了一个电容器。在这个电容器中，上部的介质为气体，下部的介质为液体，其介电常数∈2和∈1。L总长度，L1、L2分别为液体和气体的高度。

设以气体为介质的段电容为C1则：

C1＝2∏L2∈2／Ln R／r＝2∏（L－L1）∈2／Ln R／r

设以液体的介质的段电容为C2，则：

C2＝2∏L1∈1／Ln R／r

因此，总电容为

C＝C1＋C2＝2∏L∈2／Ln R／r＋2∏L1／Ln R／r（∈1－∈2）令A＝2∏L∈2／Ln R／r B＝2∏（∈1－∈2）／Ln R／r

则有：C＝A＋BL1，可见电容C与液位深度L1成正比关系，本实用新型正是利用这一理论而设计的。

本实用新型的使用方法比较简单，容不详述。