本發(fā)明涉及一種貼片式電容液位計(jì)及液位測(cè)量方法，貼片式電容液位計(jì)包括電源、電容傳感器、電容測(cè)量模塊、主控模塊和液晶顯示模塊，電容傳感器與電容測(cè)量模塊連接，電容測(cè)量模塊和液晶顯示模塊均與主控模塊連接；電容傳感器包括電容極板、環(huán)氧樹脂填充物和金屬屏蔽罩，電容極板采用長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，兩相同的電容極板之間的內(nèi)夾角呈鈍角設(shè)置，環(huán)氧樹脂填充物設(shè)置在兩電容極板之間，兩電容極板之間填充的環(huán)氧樹脂填充物呈四棱臺(tái)結(jié)構(gòu)，四棱臺(tái)結(jié)構(gòu)中與兩電容極板接觸的一對(duì)側(cè)面均為矩形，四棱臺(tái)結(jié)構(gòu)中另一對(duì)側(cè)面均為等腰梯形；金屬屏蔽罩罩設(shè)在電容極板和環(huán)氧樹脂填充物的外側(cè)，金屬屏蔽罩的底端開(kāi)口，開(kāi)口大小與四棱臺(tái)的底面相匹配。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于液體高度測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種貼片式電容液位計(jì)及液位測(cè)量方法。

背景技術(shù)

電容液位計(jì)是利用電容量的變化來(lái)測(cè)量容器內(nèi)介質(zhì)物位的測(cè)量?jī)x表。現(xiàn)有的電容式液位測(cè)量設(shè)備分為兩類：一類是電容式液位開(kāi)關(guān)，一類是電容式液位計(jì)。

電容式液位開(kāi)關(guān)可以實(shí)現(xiàn)接觸測(cè)量與非接觸測(cè)量，當(dāng)液位靠近電容電極時(shí)，電容式液位開(kāi)關(guān)輸出開(kāi)關(guān)量，指示液位到了指定位置。然而，電容式液位開(kāi)關(guān)只能輸出開(kāi)關(guān)量，即只能檢測(cè)液位是否達(dá)到指定位置，無(wú)法實(shí)現(xiàn)連續(xù)液位的檢測(cè)。

電容式液位計(jì)有兩種結(jié)構(gòu)形式，一種是電容的一個(gè)金屬極板插入液體，容器作為另外一個(gè)極板；另一種是將兩個(gè)電容極板同時(shí)插入液體中。現(xiàn)有的電容式液位計(jì)因需要插入液體中，依靠空氣介電常數(shù)與液體介電常數(shù)差值的存在來(lái)檢測(cè)液位的升降，其靈敏度主要取決于兩種介電常數(shù)的差值，且易受溫度的影響。如果測(cè)量腐蝕性液體，則必須在兩極板表面涂上絕緣、防腐層。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種貼片式電容液位計(jì)及液位測(cè)量方法，該液位計(jì)能夠連續(xù)測(cè)量液位的變化，且能夠進(jìn)行非接觸式測(cè)量。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種貼片式電容液位計(jì)包括電源、電容傳感器、電容測(cè)量模塊、主控模塊和液晶顯示模塊，所述電源為所述電容測(cè)量模塊和主控模塊供電，所述電容傳感器與電容測(cè)量模塊連接，所述電容測(cè)量模塊和液晶顯示模塊均與所述主控模塊連接；

所述電容傳感器包括電容極板、環(huán)氧樹脂填充物和金屬屏蔽罩，所述電容極板采用長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，兩相同的所述電容極板之間的內(nèi)夾角呈鈍角設(shè)置，所述環(huán)氧樹脂填充物設(shè)置在兩所述電容極板之間，兩所述電容極板之間填充的所述環(huán)氧樹脂填充物呈四棱臺(tái)結(jié)構(gòu)，所述四棱臺(tái)結(jié)構(gòu)中與兩所述電容極板接觸的一對(duì)側(cè)面均為矩形，所述四棱臺(tái)結(jié)構(gòu)中另一對(duì)側(cè)面均為等腰梯形；所述金屬屏蔽罩罩設(shè)在所述電容極板和環(huán)氧樹脂填充物的外側(cè)，所述金屬屏蔽罩的底端開(kāi)口，開(kāi)口大小與所述四棱臺(tái)的底面相匹配。

進(jìn)一步地，兩所述電容極板之間的內(nèi)夾角設(shè)置為150°。

進(jìn)一步地，所述電容極板的長(zhǎng)度為800mm～1000mm，其寬度為9mm，其厚度為2mm。

進(jìn)一步地，所述電容測(cè)量模塊采用型號(hào)為PCAP01-AD的電容測(cè)量芯片。

進(jìn)一步地，所述主控模塊采用Arduino單片機(jī)系統(tǒng)。

更進(jìn)一步地，所述Arduino單片機(jī)系統(tǒng)通過(guò)I/O端口對(duì)所述電容測(cè)量芯片PCAP01-AD的內(nèi)部寄存器進(jìn)行配置，Arduino單片機(jī)系統(tǒng)與電容測(cè)量芯片PCAP01-AD的通信方式為SPI串行通信。

更進(jìn)一步地，所述電容傳感器的兩端分別與所述電容測(cè)量芯片PCAP01-AD的引腳PC1和引腳PC0連接，所述電容測(cè)量芯片PCAP01-AD的引腳PC4和引腳PC5之間連接一參考電容，所述電容測(cè)量芯片PCAP01-AD通過(guò)引腳MOSI_SDA、引腳SSN_PGO、引腳SCK_SCL和引腳MISO_PG1與所述Arduino單片機(jī)系統(tǒng)連接。

一種液位測(cè)量方法包括以下步驟：

將電容傳感器的底面貼放在盛放待測(cè)液體的容器外壁上；