一種內(nèi)置式液位測量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及液位測量技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種內(nèi)置式液位測量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在液位檢測方面都采用的是接觸式浮子測試和絕對式電子壓力傳感器測試。接觸式浮子測試精度和可靠性均不高，在精密測試中無法滿足需要。
[0003]絕對式電子壓力傳感器測試，如在車輛運輸過程中移動到不同的海拔下或是密閉的條件下，無法精確測試液位的高度，大氣或氣體的壓力變化造成液位高度測試的不準確。雖然有采用兩個絕對壓力傳感器的使用案例，即使用一個氣體壓力傳感器和一個液位絕對式電子壓力傳感器測試到的壓力進行差值計算的到相對比較準確的液位高度，但還是會因為系統(tǒng)內(nèi)精度、故障原因造成不準確或是不可靠，系統(tǒng)比較復(fù)雜，成本較高，使用壽命低等缺點。根據(jù)液體內(nèi)壓力公式:Ph=Pg h+PO，P為液體的密度，g為重力加速度，h為液體內(nèi)到液面測量點的高度，PO為液面的氣體壓力，Ph為液體內(nèi)部的壓力；一般條件下液體密度和重力加速度為常數(shù)，則液體內(nèi)高度和壓力差(Ph- PO)成正比。
[0004]一般液面上有一個大氣壓的壓力約為10kPa，而水基或有機液體的密度和重力加速度一定的情況下液體的深度在I米時也就1kPa左右，當精密測量液體深度相對應(yīng)的壓力時必然要除去液面的壓力才能和液位高度成正比。
[0005]中國專利CN200710199215.0、差壓液位計內(nèi)置式取壓方法公布了一種可以克服容器內(nèi)有蒸汽或介質(zhì)溫度變化對測量產(chǎn)生影響的液位檢測方法，它至少包括儲液罐、差壓式液位計、正相引壓管、負相引壓管，正相引壓管和負相引壓管分別與差壓式液位計的正相端(高壓輸入端)和負相端(低壓輸入端)連接，它的負相引壓管垂直段設(shè)在容器內(nèi)，負相引壓管內(nèi)預(yù)先注入容器內(nèi)所裝液體。在實際應(yīng)用中，介質(zhì)溫度是經(jīng)常會發(fā)生很大變化的，影響測量精度;該裝置在使用時容器外的一小段水平引壓管需要伴熱，使用時較為麻煩。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、易于維護、測量精度高的內(nèi)置式液位測量裝置。
[0007]為了解決上述問題，本實用新型提供了一種內(nèi)置式液位測量裝置，所述內(nèi)置式液位測量裝置包括差壓傳感裝置、通氣平衡管、進液口，通氣平衡管和進液口分別與差壓傳感裝置的低壓輸入端和高壓輸入端連接，所述差壓傳感裝置設(shè)置在待測量的儲液罐內(nèi)的液體的底部，通氣平衡管的進氣口高于儲液罐內(nèi)的液體的頂面，用于將待測液體表面的空氣傳送到差壓傳感裝置的低壓輸入端;所述進液口設(shè)置在儲液罐的底壁，以使待測液體進入差壓傳感裝置的高壓輸入端;所述差壓傳感裝置通過導(dǎo)線與外接的電源、控制器相連，用于對差壓傳感裝置提供電源并完成數(shù)據(jù)計算;該差壓傳感裝置的高壓輸入端和低壓輸入端感受到液體深度壓力和液面上導(dǎo)入的氣體壓力的壓力差變形后電學(xué)特性發(fā)生變化，通過對微弱電信號的放大、溫度補償相關(guān)電路轉(zhuǎn)化為可采集應(yīng)用的電壓或電流信號，經(jīng)導(dǎo)線傳輸至外接的控制器進行計算，完成液位測量。
[0008]所述差壓傳感裝置包括電路板和差壓傳感器芯片，該電路板的中心設(shè)有通孔，該電路板通過導(dǎo)線與外接的電源、控制器相連，該電路板的下方固定設(shè)置差壓傳感器芯片，該差壓傳感器芯片具有相對應(yīng)的上側(cè)和下側(cè)，其上側(cè)為差壓傳感裝置的低壓輸入端，所述通氣平衡管穿過所述電路板的通孔與該低壓輸入端相連，該差壓傳感器芯片的下側(cè)為高壓輸入端與進液口相連，以使過濾后的待測液體直接進入差壓傳感裝置的高壓輸入端。
[0009]進一步，所述差壓傳感器芯片的下方設(shè)有波紋膜片，該波紋膜片焊接在殼體上;所述電路板與波紋膜片之間形成密封腔體，該密封腔體內(nèi)充滿可傳導(dǎo)壓力的硅油，該差壓傳感器芯片的下側(cè)與硅油相接觸;所述波紋膜片的下側(cè)作為該差壓傳感裝置的高壓輸入端，與進液口相連，液體通過波紋膜片、硅油傳導(dǎo)到該差壓傳感器芯片的下側(cè)。
[0010]進一步，所述差壓傳感器芯片為機械式壓力傳感器芯片、彈性膜片式壓力傳感器芯片、半導(dǎo)體娃壓力式傳感器芯片、陶瓷電容式壓力傳感器芯片、膜片電容式壓力傳感器芯片、陶瓷壓電式壓力傳感器芯片中的至少一種。
[0011 ]進一步，所述儲液罐內(nèi)設(shè)有安裝座，用于固定所述差壓傳感裝置。
[0012]進一步，所述安裝座通過安裝支架設(shè)置在儲液罐的底壁上方，所述安裝支架與所述液體頂面垂直設(shè)置，所述導(dǎo)線、通氣平衡管固定在安裝支架上，便于安裝。
[0013]進一步，所述進液口設(shè)有濾網(wǎng)，防止異物堵塞進液口，影響測量結(jié)果。
[0014]進一步，所述通氣平衡管的進氣口設(shè)有只能通過氣體分子而阻止液體分子進入的過濾膜裝置，防止通氣平衡管內(nèi)進入液體，影響測量結(jié)果。
[0015]上述內(nèi)置式液位測量裝置的工作方法，包括如下步驟:
[0016]A、將導(dǎo)線、通氣平衡管的一端采用密封膠與差壓傳感裝置的電路板、低壓輸入端分別密封相連，導(dǎo)線的另一端與外接的電源、控制器相連;將進液口與差壓傳感裝置的高壓輸入端相連。
[0017]B、將差壓傳感裝置固定在安裝座內(nèi)，并將安裝座與安裝支架固定相連，所述導(dǎo)線、通氣平衡管同樣固定在安裝支架上。
[0018]C、將固定后的安裝座置入盛有待檢測液體的儲液罐內(nèi)，通氣平衡管的另一端作為進氣口高于儲液罐內(nèi)的液體的頂面設(shè)置;通氣平衡管通過進氣口將液面上方的氣體壓力導(dǎo)入該差壓傳感裝置上側(cè)的低壓輸入端，通過進液口將儲液罐底部的液體深度壓力導(dǎo)入該差壓傳感裝置下側(cè)的高壓輸入端，該差壓傳感裝置的差壓傳感器芯片感受到高壓輸入端和低壓輸入端的壓力差后發(fā)生形變，其電學(xué)特性發(fā)生變化，通過電路板對微弱電信號進行放大、溫度補償后轉(zhuǎn)化為可采集應(yīng)用的電壓或電流信號，經(jīng)導(dǎo)線傳輸至外接的控制器進行計算，完成液位測量。
[0019]實用新型的技術(shù)效果:(I)本實用新型的內(nèi)置式液位測量裝置，相對于現(xiàn)有技術(shù)，差壓傳感裝置設(shè)置在儲液罐內(nèi)的液體內(nèi)部，使差壓傳感裝置處在被測液體內(nèi)，避免了因溫度不同產(chǎn)生誤差的缺陷，測量精度大幅提高；(2)通氣平衡管的進氣口設(shè)有只能通過氣體分子而阻止液體分子進入的過濾膜裝置，更好的保護了通氣平衡管內(nèi)不直接進入液體，或是因為液體蒸發(fā)冷卻導(dǎo)致通氣平衡管內(nèi)聚集液體，使通氣平衡管不會進入液體保障測量精度;(3)通過安裝座和安裝支架將差壓傳感裝置設(shè)置在儲液罐內(nèi)，安裝方便，適用范圍廣。
【附圖說明】
[0020]下面結(jié)合說明書附圖對本實用新型作進一步詳細說明:
[0021]圖1是本實用新型實施例1的內(nèi)置式液位測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是圖1中A區(qū)域的局部放大圖；
[0023]圖3是本實用新型實施例2的的差壓傳感裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖中:儲液罐I，液體2，液體膨脹空間3，差壓傳感裝置4，低壓輸入端41，高壓輸入端42，濾網(wǎng)43，殼體44，密封膠45，電路板46，差壓傳感器芯片47，硅油48，波紋膜片49，通氣平衡管5，導(dǎo)線6，安裝座7，安裝支架8，進液口 9。
【具體實施方式】
[0025]實施例1
[0026]如圖1至圖2所示，本實施例的內(nèi)置式液位測量裝置，包括儲液罐I和差壓傳感裝置4，儲液罐I內(nèi)裝有一定量已知密度的待監(jiān)測液體2(可以是汽油、柴油、水、酒精等)，且儲液罐I內(nèi)預(yù)留有一定的液體膨脹空間3，差壓傳感裝置4包括電路板46，該電路板46的中心設(shè)有通孔，該電路板46通過導(dǎo)線6與外接的電源、控制器相連，該電路板46的下方固定設(shè)置差壓傳感器芯片47(可選用機械式壓力傳感器芯片、彈性膜片式壓力傳感器芯片、半導(dǎo)體硅壓力式傳感器芯片、陶瓷電容式壓力傳感器芯片、膜片電容式壓力傳感器芯片、陶瓷壓電式壓力傳感器芯片等作為差壓傳感器芯片)，該差壓傳感器芯片47具有相對應(yīng)的上側(cè)和下側(cè)，其上側(cè)作為差壓傳感裝置的低壓輸入端41，通氣平衡管5穿過電路板46的通孔與該