專利名稱：銜接組合線感知液深傳感器式液體深度測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測(cè)量液體深度測(cè)量裝置，特別涉及一種線感知液深傳感器式液體 深度測(cè)量裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的線感知液深傳感器式液體深度測(cè)量裝置，由安裝在容器內(nèi)的線感知液深傳 感器敏感元件，依次連接線感知液深傳感器的轉(zhuǎn)換電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、計(jì)算機(jī)、顯示器所組 成。液深傳感器可分為點(diǎn)感知液深傳感器和線感知液深傳感器兩類。點(diǎn)感知液深傳感 器，可以感知液面是否升達(dá)或高于液深線上的某一點(diǎn)。對(duì)于液深線上此點(diǎn)以上、以下兩個(gè) 數(shù)值域的千萬個(gè)點(diǎn)，液面是否升達(dá)起不到感知作用。在已有的應(yīng)用點(diǎn)感知液深傳感器的液 體深度測(cè)量裝置中，有一個(gè)測(cè)量裝置只用一個(gè)點(diǎn)感知液深傳感器的，(如河水警戒水位報(bào)警 器)，也有用多個(gè)點(diǎn)感知液深傳感器組合起來共同完成一個(gè)測(cè)量裝置的測(cè)量任務(wù)的。(如多 點(diǎn)預(yù)設(shè)水位測(cè)量儀)。線感知液深傳感器，在它的感知深度范圍內(nèi)，對(duì)于液面是否升達(dá)任何一個(gè)高度，它 的敏感元件都可以感知到。例如電阻式、電容式、超聲波式液深傳感器等都是這一類傳感 器。正是由于此類傳感器，只需要一個(gè)就可以感知液面是否升達(dá)液深線上任何一高度，所以 使技術(shù)人員形成一種技術(shù)偏見——沒有必要使用多個(gè)這樣的傳感器組合起來，完成液深測(cè) 量裝置的測(cè)量。因而在已有技術(shù)的液深測(cè)量裝置中，沒有多個(gè)線感知液深傳感器組合成為 一個(gè)組合式的線感知液深傳感器。這就帶來一個(gè)缺點(diǎn)由于敏感元件的感知物理量技術(shù)參 數(shù)的限制，被測(cè)液體電參數(shù)誤差的限制以及溫變對(duì)精度的影響，傳感器的測(cè)量精度就有了 一定的限度，想超過這個(gè)限度進(jìn)一步提高液體深度測(cè)量裝置的測(cè)量精度，是很困難的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題，就是克服上述技術(shù)偏見，為進(jìn)一步提高線感知液深傳 感器式液深測(cè)量裝置的測(cè)量精度而提供新的技術(shù)條件。為此，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案(1).將原測(cè)量裝置的線感知液深傳感器更換為銜接組合線感知液深傳感器即 將多個(gè)線感知液深傳感器的敏感元件，在互不直接連接的前提下，從容器底部向上，順序安 裝在不同的高度，使各個(gè)敏感元件的感知深度范圍，順序首尾銜接，各個(gè)敏感元件分別連接 各自傳感器的轉(zhuǎn)換電路；為了節(jié)省轉(zhuǎn)換電路，銜接組合線感知液深傳感器的轉(zhuǎn)換電路，也可 使用共用轉(zhuǎn)換電路，共用轉(zhuǎn)換電路由多路到一路電子開關(guān)連接一個(gè)轉(zhuǎn)換電路組成。原來的 “各個(gè)敏感元件分別連接各自傳感器的轉(zhuǎn)換電路”當(dāng)然是由各個(gè)敏感元件分別連接多路到 一路電子開關(guān)的各輸入端。(2)..將原測(cè)量裝置模數(shù)轉(zhuǎn)換器更換為包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器在內(nèi)的模擬量采集接口電 路，此接口電路輸出端及被控制端與計(jì)算機(jī)相互連接，計(jì)算機(jī)連接顯示器。這里需要說明的是(1) “感知深度范圍”的含義是當(dāng)液面由低向高升漲時(shí)，升漲過程液面經(jīng)過的液面高度各個(gè)點(diǎn)的集合是一條線，液深傳感器在某一固定位置所能感知到 的深度中最低的高度到最高的高度的范圍，就是該液深傳感器的“感知深度范圍”。(2)這里所 說的“銜接”的含義是深度范圍的排列不能脫節(jié)，可以是少部分重合 銜接，也可以是零重合銜接，但零重合安裝難度很大，不常用。(3) “模擬量采集接口電路”是常用的輸入通道電路，它由多路電子開關(guān)、采樣保持 器、和模數(shù)轉(zhuǎn)換器組成。根據(jù)需要也可以不用采樣保持器。又根據(jù)需要所用模數(shù)轉(zhuǎn)換器可 以是共用一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器，也可以用和液深傳感器相同個(gè)數(shù)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。如果銜接組合 線感知液深傳感器的轉(zhuǎn)換電路是一個(gè)，電子開關(guān)用單相電子開關(guān)，如果轉(zhuǎn)換電路是多個(gè)，模 數(shù)轉(zhuǎn)換器也是多個(gè)，電子開關(guān)用多路電子開關(guān)，如果轉(zhuǎn)換電路是多個(gè)，模數(shù)轉(zhuǎn)換器是共用的 一個(gè)，用多路到一路電子開關(guān)。由于計(jì)算機(jī)通過采集電路，對(duì)每一參與組合的線感知傳感器的感知深度范圍中深 度模擬量，都可以采集到，那么，在這個(gè)組合起來的大的深度范圍中，液體升達(dá)容器中任何 高度，計(jì)算機(jī)都可以測(cè)得，也就是說，上述的這種組合形成了一個(gè)銜接組合線感知液深傳感 器式液體深度測(cè)量裝置有益效果我們所說的測(cè)量最大誤差，是指測(cè)量值與真值的最大差值。此最大差值與該測(cè)量 儀器的最大量程的比，就是我們所說的測(cè)量精度。假設(shè)某液深測(cè)量裝置的測(cè)量最大深度量程為100mm，而測(cè)量的最大誤差為1mm，我 們便說測(cè)量精度是1/100。假設(shè)我們用同樣精度是1/100的液深測(cè)量裝置，而它測(cè)量的最 大深度量程為400mm，那么它的測(cè)量的最大誤差應(yīng)該為4mm，由于影響精度的各種因素的限 制，想提高測(cè)量精度已非常困難。如果我們用4個(gè)最大深度量程為IOOmm精度是1/100的 傳感器。按本技術(shù)方案組成一個(gè)銜接組合線感知液深傳感器式液體深度測(cè)量裝置，測(cè)量總 的最大深度量程為400mm。因各段測(cè)量的最大誤差都為Imm.，那么總的測(cè)量最大誤差仍為 1mm，精度就是1/400，這樣，精度就提高了 4倍。綜上所述，克服了以往的技術(shù)偏見，實(shí)施本 發(fā)明的上述技術(shù)方案，提高了測(cè)量的精度。


圖1是銜接組合線感知液深傳感器式液體深度測(cè)量裝置的構(gòu)造示意圖。圖中表 示，由容器6底部向上依此安裝的各個(gè)線感知液深傳感器的敏感元件1-1、1-2、1-3…… 1-n，分別連接各自傳感器的轉(zhuǎn)換電路2-1、2-2、2-3……2_n，各個(gè)傳感器的轉(zhuǎn)換電路的輸出 端，分別連接包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器在內(nèi)的模擬量采集接口電路3，進(jìn)而與計(jì)算機(jī)4相互連接，計(jì) 算機(jī)4連接顯示器5。
具體實(shí)施方案本實(shí)施方案，選用由4組電容傳感器進(jìn)行銜接組合為例作具體說明設(shè)容器可使 用的液體深度為400mm，選4組電容式液深傳感器，將4組電容極板都制成長105mm，將它們 由容器的底部向上依序豎立安裝，但相互不能接觸，若容器為導(dǎo)電物質(zhì)，第一組電容極板底 端和容器底部有一定的間隔(例如5mm)或加薄層絕緣物。使第1、2、3、4組電容極板下端 距容器底面的距離分別為5mm、105mm、205mm、305mm，使相鄰兩組電容極板的感知深度范圍都重合5mm，4組電容極板分別與各自傳感器的轉(zhuǎn)換電路相連接，各個(gè)轉(zhuǎn)換電路的輸出端與 包括多路到一路電子開關(guān)、共用模數(shù)轉(zhuǎn)換器的模擬量采集接口電路相連。接口電路的輸出 端和被控端分別與 計(jì)算機(jī)相連接，計(jì)算機(jī)與顯示器連接。
權(quán)利要求
一種銜接組合線感知液深傳感器式液體深度測(cè)量裝置，包括安裝在容器內(nèi)的線感知液深傳感器敏感元件，依次連接線感知液深傳感器的轉(zhuǎn)換電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、計(jì)算機(jī)、顯示器，其特征在于將原測(cè)量裝置的線感知液深傳感器更換為銜接組合線感知液深傳感器，將原測(cè)量裝置模數(shù)轉(zhuǎn)換器，更換為包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器在內(nèi)的模擬量采集接口電路，此接口電路輸出端及被控制端與計(jì)算機(jī)相互連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述銜接組合線感知液深傳感器，其特征在于將多個(gè)線感知液深 傳感器的敏感元件，在互不直接連接的前提下，從容器底部向上，順序安裝在不同的高度， 使各個(gè)敏感元件的感知深度范圍，順序首尾銜接，各個(gè)敏感元件分別連接各自傳感器的轉(zhuǎn) 換電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述銜接組合線感知液深傳感器的各個(gè)傳感器的轉(zhuǎn)換電路，其特征 在于各個(gè)傳感器的轉(zhuǎn)換電路是共用的轉(zhuǎn)換電路，共用轉(zhuǎn)換電路由多路到一路電子開關(guān)連 接一個(gè)轉(zhuǎn)換電路組成，各個(gè)敏感元件分別連接多路到一路電子開關(guān)的各輸入端。
全文摘要
銜接組合線感知液深傳感器式液體深度測(cè)量裝置，是將現(xiàn)有技術(shù)的線感知液深傳感器式液體深度測(cè)量裝置加以改造，將原測(cè)量裝置的線感知液深傳感器更換為銜接組合線感知液深傳感器，.將原測(cè)量裝置模數(shù)轉(zhuǎn)換器，更換為包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器在內(nèi)的模擬量采集接口電路，以便提高測(cè)量裝置的測(cè)量精度。
文檔編號(hào)G01F23/00GK101957225SQ20091016511
公開日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2009年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月15日
發(fā)明者關(guān)哲, 楊華斌, 楊茜喬 申請(qǐng)人:楊茜喬