專利名稱：物理介質(zhì)界面變化測量探針的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于傳感器，特別是一種物理介質(zhì)界面變化測量探針。
背景技術(shù)：
物理介質(zhì)指具有不同物理性能的物質(zhì)，界面指兩種物質(zhì)之間的接觸面，例如，玻璃杯中的水與玻璃杯之間界面，就是兩種不同物理介質(zhì)(玻璃、水)形成的界面。在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中，都存在如何測量界面在何處形成的問題。例如，玻璃杯底界面與水面(空氣與水的界面)距離問題。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種用于測量從一種界面到另一種界面的變化的物理介質(zhì)界面變化測量探針。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型由探針頭和測量電路構(gòu)成，其特點(diǎn)是探針頭由絕緣套管和兩個(gè)固定在套管上并相互絕緣的金屬觸點(diǎn)構(gòu)成，兩個(gè)金屬觸點(diǎn)分別通過導(dǎo)線與測量電路相連接；上述兩個(gè)金屬觸點(diǎn)之間距離不小于10毫米；上述測量電路由單片機(jī)MCU、三個(gè)邏輯非門IC1、IC2、IC3、電阻器R和電容器C構(gòu)成，其中a、電阻器R和電容器C串聯(lián)，其串聯(lián)端通過導(dǎo)線與探針頭中的一個(gè)金屬觸點(diǎn)相連，電阻器R的另一端與一個(gè)邏輯非門IC1的輸入端相接，電容器C的另一端與一個(gè)邏輯非門IC3的輸入端相連接；b、邏輯非門IC1的輸出端與探針頭中的另一個(gè)金屬觸點(diǎn)通過導(dǎo)線相連，邏輯非門IC1的輸出端同時(shí)與一個(gè)邏輯非門IC2的輸入端相接，邏輯非門IC2的輸出端與邏輯非門IC3的輸入端相連接，邏輯非門IC3的輸出端與單片機(jī)MCU的數(shù)據(jù)線相連接。
本實(shí)用新型探針頭可以做成各種形狀、大?。槐緦?shí)用新型可以測量的物理介質(zhì)界面有氣體與液體界面、氣體與固體界面、氣體與氣體界面、液體與固體界面、液體與液體界面。


圖1為本實(shí)用新型原理框圖。
圖2為本實(shí)用新型探針頭結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實(shí)用新型測量電路電路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。
本實(shí)用新型由測量電路1和探針頭2組成，探針頭2中有兩個(gè)觸點(diǎn)，即觸點(diǎn)21和觸點(diǎn)22組成，兩個(gè)觸點(diǎn)之間存在電阻，其大小決定于觸點(diǎn)之間的物理介質(zhì)電阻特性。與之相連的測量電路1將電阻大小變化轉(zhuǎn)變成脈沖信號，脈沖的頻率或幅度跟隨電阻大小變化，該電路將脈沖信號的參數(shù)儲存在電路中。當(dāng)觸點(diǎn)之間的介質(zhì)沒有變化時(shí)，脈沖信號的參數(shù)不會發(fā)生變化；當(dāng)觸點(diǎn)之間的介質(zhì)發(fā)生變化時(shí)，脈沖信號的參數(shù)會立即變化，比較電路比較本次采樣脈沖信號與上次脈沖信號參數(shù)異同，即輸出一個(gè)介質(zhì)變化脈沖信號(圖1)。
本實(shí)用新型探針頭2由套管23、觸點(diǎn)21、觸點(diǎn)22、絕緣材料、觸點(diǎn)21導(dǎo)線211和觸點(diǎn)22導(dǎo)線221組成，套管23用絕緣材料制造，觸點(diǎn)用不銹鋼制造，觸點(diǎn)21直徑與套管內(nèi)徑相等，觸點(diǎn)22直徑小于2毫米，觸點(diǎn)21與觸點(diǎn)22之間距離不小于10毫米，觸點(diǎn)21導(dǎo)線和觸點(diǎn)22導(dǎo)線用直徑為1毫米的銅絲制造，觸點(diǎn)21導(dǎo)線211和觸點(diǎn)22導(dǎo)線221之間要絕緣，套管23內(nèi)填充絕緣材料24(圖2)。
如圖3所示，探針頭2的導(dǎo)線211和導(dǎo)線221之間的電阻和非門電路IC、電阻R和電容C組成振蕩電路，產(chǎn)生頻率與探針觸點(diǎn)之間電阻成正比的脈沖信號，該脈沖信號給單片機(jī)MCU，由單片機(jī)MCU處理后產(chǎn)生寬度和幅度可調(diào)節(jié)的界面脈沖信號。該脈沖信號給應(yīng)用電路使用，可組成如水位測量與控制、石油罐油層分離測量與控制等二次開發(fā)產(chǎn)品。
本說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
權(quán)利要求1.一種物理介質(zhì)界面變化測量探針，由探針頭(2)和測量電路(1)構(gòu)成，其特征在于探針頭(2)由絕緣套管(23)和兩個(gè)固定在套管上并相互絕緣的金屬觸點(diǎn)(21)、(22)構(gòu)成，兩個(gè)金屬觸點(diǎn)分別通過導(dǎo)線(211)、(221)與測量電路(1)相連接。
2.如權(quán)利要求1所述的物理介質(zhì)界面變化測量探針，其特征在于兩個(gè)金屬觸點(diǎn)(21)、(22)之間距離不小于10毫米。
3.如權(quán)利要求1所述的物理介質(zhì)界面變化測量探針，其特征在于套管(23)內(nèi)填充有絕緣材料(24)。
4.如權(quán)利要求1所述的物理介質(zhì)界面變化測量探針，其特征在于測量電路(1)由單片機(jī)MCU、三個(gè)邏輯非門IC1、IC2、IC3、電阻器R和電容器C構(gòu)成，其中a、電阻器R和電容器C串聯(lián)，其串聯(lián)端通過導(dǎo)線與探針頭中的一個(gè)金屬觸點(diǎn)相連，電阻器R的另一端與一個(gè)邏輯非門IC1的輸入端相接，電容器C的另一端與一個(gè)邏輯非門IC3的輸入端相連接；b、邏輯非門IC1的輸出端與探針頭中的另一個(gè)金屬觸點(diǎn)通過導(dǎo)線相連，邏輯非門IC1的輸出端同時(shí)與一個(gè)邏輯非門IC2的輸入端相接，邏輯非門IC2的輸出端與邏輯非門IC3的輸入端相連接，邏輯非門IC3的輸出端與單片機(jī)MCU的數(shù)據(jù)線相連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種物理介質(zhì)界面變化測量探針，由探針頭和測量電路構(gòu)成，其特點(diǎn)是探針頭由絕緣套管和兩個(gè)固定在套管上并相互絕緣的金屬觸點(diǎn)構(gòu)成，兩個(gè)金屬觸點(diǎn)分別通過導(dǎo)線與測量電路相連接。本實(shí)用新型探針頭可以做成各種形狀、大??；本實(shí)用新型可以測量的物理介質(zhì)界面有氣體與液體界面、氣體與固體界面、氣體與氣體界面、液體與固體界面、液體與液體界面。
文檔編號G01B7/14GK2864673SQ200520099709
公開日2007年1月31日 申請日期2005年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月29日
發(fā)明者陳進(jìn), 莫曉聰, 許衛(wèi), 黃海燕 申請人:武漢理工大學(xué)