专利名称：衔接组合线感知液深传感器式液体深度测量装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种测量液体深度测量装置，特别涉及一种线感知液深传感器式液体 深度测量装置。
背景技术：
现有的线感知液深传感器式液体深度测量装置，由安装在容器内的线感知液深传 感器敏感元件，依次连接线感知液深传感器的转换电路、模数转换器、计算机、显示器所组 成。液深传感器可分为点感知液深传感器和线感知液深传感器两类。点感知液深传感 器，可以感知液面是否升达或高于液深线上的某一点。对于液深线上此点以上、以下两个 数值域的千万个点，液面是否升达起不到感知作用。在已有的应用点感知液深传感器的液 体深度测量装置中，有一个测量装置只用一个点感知液深传感器的，(如河水警戒水位报警 器)，也有用多个点感知液深传感器组合起来共同完成一个测量装置的测量任务的。(如多 点预设水位测量仪)。线感知液深传感器，在它的感知深度范围内，对于液面是否升达任何一个高度，它 的敏感元件都可以感知到。例如电阻式、电容式、超声波式液深传感器等都是这一类传感 器。正是由于此类传感器，只需要一个就可以感知液面是否升达液深线上任何一高度，所以 使技术人员形成一种技术偏见——没有必要使用多个这样的传感器组合起来，完成液深测 量装置的测量。因而在已有技术的液深测量装置中，没有多个线感知液深传感器组合成为 一个组合式的线感知液深传感器。这就带来一个缺点由于敏感元件的感知物理量技术参 数的限制，被测液体电参数误差的限制以及温变对精度的影响，传感器的测量精度就有了 一定的限度，想超过这个限度进一步提高液体深度测量装置的测量精度，是很困难的。
发明内容
本发明要解决的技术问题，就是克服上述技术偏见，为进一步提高线感知液深传 感器式液深测量装置的测量精度而提供新的技术条件。为此，本发明采取如下技术方案(1).将原测量装置的线感知液深传感器更换为衔接组合线感知液深传感器即 将多个线感知液深传感器的敏感元件，在互不直接连接的前提下，从容器底部向上，顺序安 装在不同的高度，使各个敏感元件的感知深度范围，顺序首尾衔接，各个敏感元件分别连接 各自传感器的转换电路；为了节省转换电路，衔接组合线感知液深传感器的转换电路，也可 使用共用转换电路，共用转换电路由多路到一路电子开关连接一个转换电路组成。原来的 “各个敏感元件分别连接各自传感器的转换电路”当然是由各个敏感元件分别连接多路到 一路电子开关的各输入端。(2)..将原测量装置模数转换器更换为包括模数转换器在内的模拟量采集接口电 路，此接口电路输出端及被控制端与计算机相互连接，计算机连接显示器。这里需要说明的是(1) “感知深度范围”的含义是当液面由低向高升涨时，升涨过程液面经过的液面高度各个点的集合是一条线，液深传感器在某一固定位置所能感知到 的深度中最低的高度到最高的高度的范围，就是该液深传感器的“感知深度范围”。(2)这里所 说的“衔接”的含义是深度范围的排列不能脱节，可以是少部分重合 衔接，也可以是零重合衔接，但零重合安装难度很大，不常用。(3) “模拟量采集接口电路”是常用的输入通道电路，它由多路电子开关、采样保持 器、和模数转换器组成。根据需要也可以不用采样保持器。又根据需要所用模数转换器可 以是共用一个模数转换器，也可以用和液深传感器相同个数的模数转换器。如果衔接组合 线感知液深传感器的转换电路是一个，电子开关用单相电子开关，如果转换电路是多个，模 数转换器也是多个，电子开关用多路电子开关，如果转换电路是多个，模数转换器是共用的 一个，用多路到一路电子开关。由于计算机通过采集电路，对每一参与组合的线感知传感器的感知深度范围中深 度模拟量，都可以采集到，那么，在这个组合起来的大的深度范围中，液体升达容器中任何 高度，计算机都可以测得，也就是说，上述的这种组合形成了一个衔接组合线感知液深传感 器式液体深度测量装置有益效果我们所说的测量最大误差，是指测量值与真值的最大差值。此最大差值与该测量 仪器的最大量程的比，就是我们所说的测量精度。假设某液深测量装置的测量最大深度量程为100mm，而测量的最大误差为1mm，我 们便说测量精度是1/100。假设我们用同样精度是1/100的液深测量装置，而它测量的最 大深度量程为400mm，那么它的测量的最大误差应该为4mm，由于影响精度的各种因素的限 制，想提高测量精度已非常困难。如果我们用4个最大深度量程为IOOmm精度是1/100的 传感器。按本技术方案组成一个衔接组合线感知液深传感器式液体深度测量装置，测量总 的最大深度量程为400mm。因各段测量的最大误差都为Imm.，那么总的测量最大误差仍为 1mm，精度就是1/400，这样，精度就提高了 4倍。综上所述，克服了以往的技术偏见，实施本 发明的上述技术方案，提高了测量的精度。
图1是衔接组合线感知液深传感器式液体深度测量装置的构造示意图。图中表 示，由容器6底部向上依此安装的各个线感知液深传感器的敏感元件1-1、1-2、1-3…… 1-n，分别连接各自传感器的转换电路2-1、2-2、2-3……2_n，各个传感器的转换电路的输出 端，分别连接包括模数转换器在内的模拟量采集接口电路3，进而与计算机4相互连接，计 算机4连接显示器5。
具体实施方案本实施方案，选用由4组电容传感器进行衔接组合为例作具体说明设容器可使 用的液体深度为400mm，选4组电容式液深传感器，将4组电容极板都制成长105mm，将它们 由容器的底部向上依序竖立安装，但相互不能接触，若容器为导电物质，第一组电容极板底 端和容器底部有一定的间隔(例如5mm)或加薄层绝缘物。使第1、2、3、4组电容极板下端 距容器底面的距离分别为5mm、105mm、205mm、305mm，使相邻两组电容极板的感知深度范围都重合5mm，4组电容极板分别与各自传感器的转换电路相连接，各个转换电路的输出端与 包括多路到一路电子开关、共用模数转换器的模拟量采集接口电路相连。接口电路的输出 端和被控端分别与 计算机相连接，计算机与显示器连接。
权利要求
一种衔接组合线感知液深传感器式液体深度测量装置，包括安装在容器内的线感知液深传感器敏感元件，依次连接线感知液深传感器的转换电路、模数转换器、计算机、显示器，其特征在于将原测量装置的线感知液深传感器更换为衔接组合线感知液深传感器，将原测量装置模数转换器，更换为包括模数转换器在内的模拟量采集接口电路，此接口电路输出端及被控制端与计算机相互连接。
2.根据权利要求1所述衔接组合线感知液深传感器，其特征在于将多个线感知液深 传感器的敏感元件，在互不直接连接的前提下，从容器底部向上，顺序安装在不同的高度， 使各个敏感元件的感知深度范围，顺序首尾衔接，各个敏感元件分别连接各自传感器的转 换电路。
3.根据权利要求2所述衔接组合线感知液深传感器的各个传感器的转换电路，其特征 在于各个传感器的转换电路是共用的转换电路，共用转换电路由多路到一路电子开关连 接一个转换电路组成，各个敏感元件分别连接多路到一路电子开关的各输入端。
全文摘要
衔接组合线感知液深传感器式液体深度测量装置，是将现有技术的线感知液深传感器式液体深度测量装置加以改造，将原测量装置的线感知液深传感器更换为衔接组合线感知液深传感器，.将原测量装置模数转换器，更换为包括模数转换器在内的模拟量采集接口电路，以便提高测量装置的测量精度。
文档编号G01F23/00GK101957225SQ20091016511
公开日2011年1月26日 申请日期2009年7月15日 优先权日2009年7月15日
发明者关哲, 杨华斌, 杨茜乔 申请人:杨茜乔