專利名稱：氣泡電阻式水平度傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)新型涉及的是一種傳感器裝置，特別是一種氣泡電阻式水平度傳感器，屬于儀器儀表領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
自動化信息都要通過傳感器獲取，并通過它轉(zhuǎn)換為容易傳輸與處理的電信號，水平度傳感器的作用在于它能把物體的水平度狀況以電壓(或電流、電阻、電容)形式表現(xiàn)出來，經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)專利號為94212521.5、專利名稱氣泡電容式水平度傳感器的實(shí)用新型專利，此傳感器結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，但存在著嚴(yán)重的缺陷，主要表現(xiàn)為1、溫度對結(jié)構(gòu)尺寸的影響，環(huán)境溫度的改變將引起電容式傳感器各零件幾何尺寸和相互間的幾何位置的變化，從而導(dǎo)致電容式傳感器產(chǎn)生溫度誤差。2、溫度對介質(zhì)介電常數(shù)的影響，傳感器的電容值與介質(zhì)的介電常數(shù)成正比，因此若介質(zhì)的介電常數(shù)不為零的溫度系數(shù)(在此傳感器中，水準(zhǔn)器的液體溫度系數(shù)不為零)就必然引起傳感器電容值的變化，從而造成溫度附加誤差。3、邊緣效應(yīng)與寄生參量的影響，邊緣效應(yīng)使設(shè)計(jì)計(jì)算復(fù)雜化，產(chǎn)生非線性及降低傳感器的靈敏度；電容式傳感器測量系統(tǒng)寄生參量的影響，主要是指與傳感器電容極板并聯(lián)的電容的影響，由于傳感器電容值很小，往往寄生電容要大得多，使電容傳感器不能使用。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種氣泡電阻式水平度傳感器，使其在采用先進(jìn)的薄膜式應(yīng)變電極和電阻式測量方法的基礎(chǔ)上，避免了因環(huán)境溫度給測量帶來的不良后果。本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，主要包括密閉容器、導(dǎo)電液體、氣泡和電極薄膜(4)、(5)、(6)、(7)、(8)，導(dǎo)電液體充注密閉容器內(nèi)腔，腔內(nèi)的空氣形成一個氣泡，內(nèi)腔的兩側(cè)鍍有電極薄膜(4)、(5)、(6)、(7)、(8)，其中薄膜電極(4)作為系統(tǒng)的公共輸入端或輸出端，薄膜電極(5)、(8)，為傳感器的限位電極，用于控制傳感器的最大量程。薄膜電極(6)與(7)的電位差間接反映了被測物體的水平度狀況。密閉容器由絕緣材料制作。
本實(shí)用新型主要通過把物體的位置角度變換成與之相應(yīng)的電阻阻值，再經(jīng)測量電路轉(zhuǎn)換成便于傳送和記錄的電壓(或電流)信號，結(jié)構(gòu)上有一個以絕緣材料制作的密閉容器，容器內(nèi)腔充注了占大部分容積的導(dǎo)電液體，并留有一定容積的空氣形成一個氣泡，內(nèi)腔的兩側(cè)鍍有電極薄膜，一側(cè)作為系統(tǒng)的輸入極板，另一側(cè)為系統(tǒng)的導(dǎo)出極板，其中導(dǎo)出端的兩側(cè)有限位電極膜以控制系統(tǒng)的最大量程。把傳感器的電極與外部電路相聯(lián)系，液體在重力作用下自動水平，受氣泡干擾，液體與各薄膜電極的接觸面積發(fā)生變化，此變化通過控制系統(tǒng)以信號表現(xiàn)出來，它真實(shí)反映了被測物體的傾斜方向和程度，因而可以通過改變液體與薄膜的接觸面積來準(zhǔn)確定位物體的水平度。
測量物體時，將傳感器置于物體的基準(zhǔn)平面上，受重力作用，氣泡可以沿器壁作運(yùn)動而改變導(dǎo)電液體和極板的接觸面積。當(dāng)被測物體處于水平狀態(tài)時，水泡位于容器的中央上端，導(dǎo)電液體與兩輸出極板接觸面積相等，傳感器兩端輸出端的阻抗相等；當(dāng)被測物體以一角度傾斜時，氣泡偏離容器中央而趨向某一端，受氣泡影響，此端的電極薄膜與導(dǎo)電液體的接觸面積減小，其輸出阻值變大，另一端由于電極薄膜與導(dǎo)電液體接觸面積增大而導(dǎo)致其阻抗減小，阻抗的變化經(jīng)測量電路以電壓形式表現(xiàn)出來，從而可以通過中央控制單元精確的判別物體傾斜方向和程度，而兩側(cè)的限位電極膜則是控制了傳感器的最大量程，避免了因傳感器角度偏離過大而無法示值，進(jìn)一步規(guī)范了操作流程。
本實(shí)用新型具有1)精度高、測量范圍寬；2)使用壽命長、性能穩(wěn)定可靠；3)結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小、重量輕；4)頻率相應(yīng)特性好，可在高溫、低溫、高壓、強(qiáng)烈振動、強(qiáng)磁場核輻射及化學(xué)腐蝕等惡劣條件下正常工作。


圖1本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型主要包括密閉容器(1)、導(dǎo)電液體(2)、氣泡(3)和電極薄膜(4)、(5)、(6)、(7)、(8)，導(dǎo)電液體(2)充注密閉容器(1)內(nèi)腔，腔內(nèi)的空氣形成一個氣泡(3)，內(nèi)腔的兩側(cè)鍍有電極薄膜(4)、(5)、(6)、(7)、(8)，其中薄膜電極(4)為系統(tǒng)的公共輸入端或輸出端，薄膜電極(5)、(8)為傳感器的限位電極，密閉容器(1)由絕緣材料制作。
權(quán)利要求1.一種氣泡電阻式水平度傳感器，主要包括密閉容器(1)、導(dǎo)電液體(2)、氣泡(3)，其特征在于還包括電極薄膜(4)、(5)、(6)、(7)、(8)，導(dǎo)電液體(2)充注密閉容器(1)內(nèi)腔，腔內(nèi)的空氣形成一個氣泡(3)，內(nèi)腔的兩側(cè)鍍有電極薄膜(4)、(5)、(6)、(7)、(8)，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的這種氣泡電阻式水平度傳感器，其特征是薄膜電極(4)為系統(tǒng)的公共輸入端或輸出端，薄膜電極(5)、(8)為傳感器的限位電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的這種氣泡電阻式水平度傳感器，其特征是密閉容器(1)由絕緣材料制作。
專利摘要氣泡電阻式水平度傳感器屬于儀器儀表領(lǐng)域。主要包括密閉容器、導(dǎo)電液體、氣泡和電極薄膜，導(dǎo)電液體充注密閉容器內(nèi)腔，腔內(nèi)的空氣形成一個氣泡，內(nèi)腔的兩側(cè)鍍有電極薄膜。本實(shí)用新型具有1)精度高、測量范圍寬；2)使用壽命長、性能穩(wěn)定可靠；3)結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小、重量輕；4)頻率相應(yīng)特性好，可在高溫、低溫、高壓、強(qiáng)烈振動、強(qiáng)磁場核輻射及化學(xué)腐蝕等惡劣條件下正常工作。
文檔編號G01C9/18GK2572338SQ0226068
公開日2003年9月10日 申請日期2002年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月15日
發(fā)明者林富商 申請人:林富商