一種與介質(zhì)無關(guān)的電容式液位測(cè)量方法研究.pdf

1、液位測(cè)量方法多種多樣，其中電容式液位測(cè)量方法因價(jià)格低廉、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療等各領(lǐng)域。但電容測(cè)量法由于需要預(yù)知被測(cè)液體介電常數(shù)且被測(cè)液體介電常數(shù)不穩(wěn)定等因素的影響而必須定期標(biāo)定，使其應(yīng)用范圍受到了極大限制。本文在分析現(xiàn)有電容式液位測(cè)量方法存在問題的基礎(chǔ)上，結(jié)合電容式液位測(cè)量原理和目前的解決措施中存在的不足，從測(cè)量原理和傳感器結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行了改進(jìn)，提出一種新型的微分法電容測(cè)量方法，實(shí)現(xiàn)了與介質(zhì)無關(guān)的電容式液位測(cè)量方法，可應(yīng)用

2、于如汽車燃油液位測(cè)量等動(dòng)態(tài)液位測(cè)量領(lǐng)域。
　　 本文研究了目前液位測(cè)量相關(guān)測(cè)量技術(shù)及測(cè)量系統(tǒng)的構(gòu)成，特別對(duì)核心部分的傳感器進(jìn)行了具體論述；分析了電容式液位測(cè)量方法中的測(cè)量原理及其在導(dǎo)電介質(zhì)和非導(dǎo)電介質(zhì)中的電容結(jié)構(gòu)組成，總結(jié)了傳統(tǒng)式電容液位測(cè)量方法中必須得到測(cè)量介質(zhì)介電常數(shù)以及定期標(biāo)定的原因。在此基礎(chǔ)之上，提出一種新的測(cè)量原理及測(cè)量電容結(jié)構(gòu)，該原理和結(jié)構(gòu)可以有效地測(cè)量出液位的變化以及電容大小與被測(cè)液體介電常數(shù)的關(guān)系，并在信號(hào)處理過

3、程中，采用微分法對(duì)兩路信號(hào)運(yùn)算，從而實(shí)現(xiàn)了與介質(zhì)無關(guān)的液位測(cè)量。
　　 為驗(yàn)證理論分析的正確性，設(shè)計(jì)了符合本測(cè)量原理的電容結(jié)構(gòu)并對(duì)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行了整體的方案設(shè)計(jì)，其中包括電容電壓轉(zhuǎn)換電路、數(shù)據(jù)采集(A/D轉(zhuǎn)換)和計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理顯示等幾大部分。
　　 制作了簡(jiǎn)單方便的液位測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置，編制了測(cè)量軟件。為了模擬不同介質(zhì)，在水和汽油中進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，在130.8mm測(cè)量范圍中測(cè)量精度分別達(dá)到2.16mm和4.65mm。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，