一种单金属管电容式液位传感器的制作方法

本发明属于液位检测的，涉及一种单金属管电容式液位传感器。

背景技术：

1、液位测量装置在飞机、船舶等上应用极为广泛，多用于油位、水位测量，对设备预估运载行程、合理安排补给有十分重要意义。液位测量装置有多种测量原理及方式，主流手段有电容式传感器、超声波传感器、压力传感器等。电容式传感器由两个相互绝缘的同轴的铝管构成的柱形电容，两根金属管分别构成柱形电容的两极。当输入信号施加到柱形电容两极时，产生电场，从而采集到电容值，柱形电容内液位不同则输出电容值不同。该传感器两根铝管之间要求绝缘，故该原理传感器适用于非导电液体的液位测量，而对于比如水位等导电液体的测量，该原理传感器则不适用。且现有的双金属管电容式液位传感器，由于需要设置两根金属管，其重量与体积也较大。并且现有的电容式液位传感器并不能对液体容器的倾角姿态进行检测，存在功能局限性。

2、因此，针对现有的双金属管电容式液位传感器存在的上述缺陷，本发明公开了一种单金属管电容式液位传感器。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种单金属管电容式液位传感器，采用单管结构对液位进行检测，同时能够对液体容器的倾角进行检测。

2、本发明通过下述技术方案实现：

3、一种单金属管电容式液位传感器，包括安装盘以及设置在安装盘顶部的电连接器，所述安装盘的底部设置有中空导电单管，所述中空导电单管的内部同轴设置有中空筒，所述中空筒的内部设置有伴随中空导电单管的倾斜角度而浮动的磁浮部，所述中空筒的外部设置有与磁浮部相互感应的电感部；所述中空导电单管的外部密封包裹有绝缘热缩管，所述绝缘热缩管的外部滑动套设有第一电极，所述第一电极、中空导电单管、电感部分别通过线缆与电连接器连接。

4、本发明用于检测导电液体的液位以及液体的倾角，中空导电单管和被测的导电液体分别为电容两极，当导电液体的液位发生变化时，使得导电液体与中空导电单管之间的介电常数发生变化，进而导致导电液体与中空导电单管之间构成的电容结构的电容值发生变化。电连接器与外部检测设备连接，通过外部检测设备实时读取电容值，进而通过电容值解算出导电液体的液位高度。上述通过电容值解算液位高度为现有技术，也不是本发明的改进点，固在此不再赘述。

5、当导电液体相对静止时，此时磁浮部与电感部之间的相对位置不变，此时电感部的电感不会发生变化。当导电液体的容器发生倾斜时，此时中空筒内部的磁浮部伴随中空导电单管的倾斜而浮动，由于磁浮部与电感之间的互感作用，使得电感部中的电感伴随中空导电单管的倾角变化而变化，上述电感伴随倾角变化的计算方法为现有技术且不是本发明的改进点，在此不再赘述。

6、为了更好地实现本发明，进一步的，所述中空导电单管包括相互拼合的第一导电半管与第二导电半管，所述第一导电半管与第二导电半管的拼合面之间设置有绝缘件。

7、为了更好地实现本发明，进一步的，所述第一导电半管与第二导电半管的顶部分别扣合安装有端盖，所述端盖通过线缆与电连接器连接。

8、为了更好地实现本发明，进一步的，所述电感部包括浮动衬套、电感线圈，所述浮动衬套滑动套设在中空筒的外部，所述浮动衬套的外侧面上设置有绕线槽，所述绕线槽中绕设有电感线圈，所述电感线圈通过线缆与电连接器连接。

9、为了更好地实现本发明，进一步的，所述电感线圈的外侧包覆有绝缘套。

10、为了更好地实现本发明，进一步的，所述中空筒的内部设置有空腔，所述空腔中填充有浮油，所述浮油中悬浮设置有磁浮部。

11、为了更好地实现本发明，进一步的，磁浮部包括磁浮子或填充有磁性液体的玻璃胶囊。

12、为了更好地实现本发明，进一步的，所述绝缘热缩管的外部滑动设置有浮动盘，所述浮动盘的底部设置有第一电极。

13、为了更好地实现本发明，进一步的，所述浮动盘包括内盘、外盘、浮动球，所述内盘滑动套装在绝缘热缩管的外部，所述外盘套设在内盘外侧，且外盘与内盘之间滚动设置有若干浮动球。

14、本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

15、（1）本发明针对导电液体，仅需要设置中空导电单管即可与导电液体构成电容结构实现液位测量，极大减轻了液位传感器的重量与体积；

16、（2）本发明通过设置磁浮部与电感部，当液体容器倾斜时，通过磁浮部的浮动引起电感部的电感发生变化，进而解算出容器倾角，以对液体容器的姿态进行监测。

技术特征：

1.一种单金属管电容式液位传感器，包括安装盘（1）以及设置在安装盘（1）顶部的电连接器（2），其特征在于，所述安装盘（1）的底部设置有中空导电单管（3），所述中空导电单管（3）的内部同轴设置有中空筒（4），所述中空筒（4）的内部设置有伴随中空导电单管（3）的倾斜角度而浮动的磁浮部（5），所述中空筒（4）的外部设置有与磁浮部（5）相互感应的电感部（6）；所述中空导电单管（1）的外部密封包裹有绝缘热缩管（7），所述绝缘热缩管（7）的外部滑动套设有第一电极（100），所述第一电极（100）、中空导电单管（3）、电感部（6）分别通过线缆与电连接器（2）连接。

2.根据权利要求1所述的一种单金属管电容式液位传感器，其特征在于，所述中空导电单管（3）包括相互拼合的第一导电半管（31）与第二导电半管（32），所述第一导电半管（31）与第二导电半管（32）的拼合面之间设置有绝缘件（33）。

3.根据权利要求2所述的一种单金属管电容式液位传感器，其特征在于，所述第一导电半管（31）与第二导电半管（32）的顶部分别扣合安装有端盖（34），所述端盖（34）通过线缆与电连接器（2）连接。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种单金属管电容式液位传感器，其特征在于，所述电感部（6）包括浮动衬套（61）、电感线圈（62），所述浮动衬套（61）滑动套设在中空筒（4）的外部，所述浮动衬套（61）的外侧面上设置有绕线槽，所述绕线槽中绕设有电感线圈（62），所述电感线圈（62）通过线缆与电连接器（2）连接。

5.根据权利要求4所述的一种单金属管电容式液位传感器，其特征在于，所述电感线圈（62）的外侧包覆有绝缘套（63）。

6.根据权利要求1-3任一项所述的一种单金属管电容式液位传感器，其特征在于，所述中空筒（4）的内部设置有空腔，所述空腔中填充有浮油，所述浮油中悬浮设置有磁浮部（5）。

7.根据权利要求6所述的一种单金属管电容式液位传感器，其特征在于，所述磁浮部（5）包括磁浮子或填充有磁性液体的玻璃胶囊。

8.根据权利要求1-3任一项所述的一种单金属管电容式液位传感器，其特征在于，所述绝缘热缩管（7）的外部滑动设置有浮动盘（8），所述浮动盘（8）的底部设置有第一电极（100）。

9.根据权利要求8所述的一种单金属管电容式液位传感器，其特征在于，所述浮动盘（8）包括内盘（81）、外盘（82）、浮动球（83），所述内盘（81）滑动套装在绝缘热缩管（7）的外部，所述外盘（82）套设在内盘（81）外侧，且外盘（82）与内盘（81）之间滚动设置有若干浮动球（83）。

技术总结本发明公开了一种单金属管电容式液位传感器，包括安装盘以及设置在安装盘顶部的电连接器，所述安装盘的底部设置有中空导电单管，所述中空导电单管的内部同轴设置有中空筒，所述中空筒的内部设置有伴随中空导电单管的倾斜角度而浮动的磁浮部，所述中空筒的外部设置有与磁浮部相互感应的电感部；所述中空导电单管的外部密封包裹有绝缘热缩管，所述绝缘热缩管的外部滑动套设有第一电极，所述第一电极、中空导电单管、电感部分别通过线缆与电连接器连接；本发明采用单管结构对液位进行检测，同时能够对液体容器的倾角进行检测。技术研发人员：荆攀,杨帆,李兵,黄志涛受保护的技术使用者：四川泛华航空仪表电器有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/10