一種與介質無關的電容式液位測量方法研究.pdf

1、液位測量方法多種多樣，其中電容式液位測量方法因價格低廉、結構簡單而廣泛應用于工農業(yè)生產、醫(yī)療等各領域。但電容測量法由于需要預知被測液體介電常數且被測液體介電常數不穩(wěn)定等因素的影響而必須定期標定，使其應用范圍受到了極大限制。本文在分析現有電容式液位測量方法存在問題的基礎上，結合電容式液位測量原理和目前的解決措施中存在的不足，從測量原理和傳感器結構方面進行了改進，提出一種新型的微分法電容測量方法，實現了與介質無關的電容式液位測量方法，可應用

2、于如汽車燃油液位測量等動態(tài)液位測量領域。
　　 本文研究了目前液位測量相關測量技術及測量系統的構成，特別對核心部分的傳感器進行了具體論述；分析了電容式液位測量方法中的測量原理及其在導電介質和非導電介質中的電容結構組成，總結了傳統式電容液位測量方法中必須得到測量介質介電常數以及定期標定的原因。在此基礎之上，提出一種新的測量原理及測量電容結構，該原理和結構可以有效地測量出液位的變化以及電容大小與被測液體介電常數的關系，并在信號處理過

3、程中，采用微分法對兩路信號運算，從而實現了與介質無關的液位測量。
　　 為驗證理論分析的正確性，設計了符合本測量原理的電容結構并對測量系統進行了整體的方案設計，其中包括電容電壓轉換電路、數據采集(A/D轉換)和計算機數據處理顯示等幾大部分。
　　 制作了簡單方便的液位測量實驗裝置，編制了測量軟件。為了模擬不同介質，在水和汽油中進行了實驗，在130.8mm測量范圍中測量精度分別達到2.16mm和4.65mm。實驗結果表明，