一种陶瓷液位传感器液位控制方法技术

本发明专利技术提供了一种陶瓷液位传感器液位控制方法，其能够用于液位的监测，且不受液体水质、导电能力的影响。其包括以下步骤：制作液位传感器，先加工出陶瓷片芯，陶瓷片芯内部具有加热元件形成陶瓷片芯的加热端，加热元件采用正温度系数的金属材料，加热元件与陶瓷片芯的引脚端连接，引脚端通过线束与电源和控制器连接，控制器能够读取加热元件中的电流值，通过监测时判断电流与设定电流的大小能够判断液位。位。位。

【技术实现步骤摘要】
一种陶瓷液位传感器液位控制方法


[0001]本专利技术涉及液位检测
，具体为一种陶瓷液位传感器液位控制方法。

技术介绍

[0002]液位传感器可以用于监控容器中的液位，从而可以根据液位来调控补液装置进行补液，目前涉及到自动补液控制的家用电器主要依靠机械浮球式传感器来检测相应器皿或装置中液位的高度，具体为当控制器内液位低于下限值时，浮标下落触发下液位检测电路，反馈至控制器，开始向器皿或装置中补液；当控制器内液位高于上限值时，浮标浮起触发上液位检测电路，反馈至控制器，水箱停止向器皿或装置内补液。当浮球处于中间位置时，上下液位检测电路开路，液位控制器不工作，浮球式液位检测组件工作原理简单，但是对水质要求极高，若液体中存在杂质或者随着工作年限的增加，杂质会慢慢积累，导致浮标上下浮动受阻，进而影响液位高度控制精度，导致相应设备无法工作。还有利用液体的导电原理来实现液位判定的传感器（两个电极放在容器内，液位上升电极导通判为液面到达限定位置），但是这一类传感器使用场景受限于液体的导电能力，以水为例，若是杂质相对较多可以实现水位判定，但是对于较洁净的水质（例如超纯水），是不能实现导通的，会出现误判。
[0003]为了使液位传感器不受水质、液体导电能力的影响，申请人早日申请的一件申请号为2022228568862的专利申请介绍了一种液位传感器，其由正温度系数的金属材料制作的加热元件被陶瓷材料包裹从而能够隔绝液体，同时随着与液体接触发生温度变化影响加热元件的阻值，从而根据电流值能够对液面进行监测，但是其未记载如何通过该液位传感器来控制补液装置。

技术实现思路

[0004]针对传统液位传感器容易受水质、液体导电能力的影响的问题，本专利技术提供了一种陶瓷液位传感器液位控制方法，其能够用于液位的监测，其能够根据液位传感器来调控补液装置，且液位传感器不受液体水质、导电能力的影响。
[0005]其技术方案是这样的：一种陶瓷液位传感器液位控制方法，其特征在于，其包括以下步骤：制作液位传感器，先加工出陶瓷片芯，陶瓷片芯内部具有加热元件形成陶瓷片芯的加热端，加热元件采用正温度系数的金属材料，加热元件与陶瓷片芯的引脚端连接，引脚端通过线束与电源和控制器连接，控制器能够读取加热元件中的电流值；液位监测前，将用于监测下限液位的液位传感器一、用于监测上限液位的液位传感器二分别安装在需要监测液位的容器中，通过对引脚端加载额定电压U来将陶瓷片芯加热并使其温度高于液体温度，将液体液面调整至下限液位处并要保证液位传感器一的陶瓷片芯的加热端的底端位于下限液位以下的位置，当电流值稳定后，记录此时的电流值为I下，将液体液面调整至上限液位处并保证液位传感器二的陶瓷片芯的加热端的顶端位于上限液位以上的位置，当电流值稳定后，记录此时的电流值为I上；液位监测时，分别对液位传感器一和液位传感器二加载额定电压U，并通过控制器
分别监测液位传感器一和液位传感器二的加热元件中的电流值记为I1和I2；当I1小于I下，I2小于I上时，判定液位位于下限液位下方，通过控制器控制补液装置以速度V1补液；当I1大于等于I下，I2小于I上时，判定液位位于下限液位以上、上限液位下方的位置，通过控制器控制补液装置以速度V2补液，速度V2小于速度V1；当I1大于I下，I2大于等于I上时，判定液位位于上限液位以上位置，通过控制器停止补液装置补液。
[0006]其进一步特征在于：所述液位传感器还包括中空的壳体，所述陶瓷片芯安装在所述壳体内，所述壳体侧部开设有槽孔，所述槽孔最上端与所述壳体顶部具有一定距离，所述壳体内位于所述槽孔以上部分密封，所述陶瓷片芯的引脚端位于所述槽孔上方，所述引脚端通过穿过所述壳体的线束与电源、控制器连接，所述陶瓷片芯的加热端延伸至所述槽孔处或者延伸至所述槽孔下方。
[0007]有益效果：由于加热端浸入液体的长短会改变陶瓷片芯的温度，从而引起加热元件的阻值变化，通过控制器监控输出的电流就能对液位进行监控，同时能够针对不同液位调整补液装置的启闭或者补液速度，能够实现自动补液的功能，不受液体水质、导电能力的影响。
附图说明
[0008]图1为陶瓷片芯引脚位置示意图；图2为加热元件位置示意图；图3为液位传感器安装示意图；图4为液位传感器一和液位传感器二安装位置示意图；图5为控制补液的工作流程图。
具体实施方式
[0009]一种陶瓷液位传感器液位控制方法，其包括以下步骤：制作液位传感器，先通过多层陶瓷加工工艺加工出如图1、图2所示的陶瓷片芯1，陶瓷片芯1内部具有加热元件2形成陶瓷片芯1的加热端，加热元件2采用正温度系数的金属材料（阻值随温度增加而升高，例如铂），加热元件2通过在陶瓷片芯1上印刷浆料（例如铂浆）然后一起烧结形成，加热元件2与陶瓷片芯1的引脚端3连接（在陶瓷片芯上印刷导电浆料烧结而成），将陶瓷片芯置入壳体中形成液位传感器4，引脚端3通过线束6与电源和控制器（例如PLC控制器）连接，控制器能够读取加热元件中的电流值。
[0010]结合图3所示，陶瓷片芯1竖直装入中空的筒状壳体8中，陶瓷片芯1安装在壳体8内，壳体8侧部开设有槽孔9，槽孔9最上端与壳体顶8部具有一定距离，壳体8内位于槽孔9以上部分密封，陶瓷片芯1的引脚端3位于槽孔9上方，引脚端3通过穿过壳体8的线束6与电源、控制器连接，陶瓷片芯1的加热端延伸至槽孔9处或者延伸至槽孔9下方，这样就可以在液位上升时，由于液封原理，壳体内的液面最高只会位于槽孔9的最上端，从而能够避免引脚端3与液体接触从而保护引脚端3。
[0011]如图4所示，液位监测前，将用于监测下限液位的液位传感器一10、用于监测上限液位的液位传感器二11分别通过限位密封装置7（多种固定安装模式：螺纹、锁扣、插锁等等）呈竖向安装在需要监测液位的容器中，通过对引脚端3加载额定电压U来将陶瓷片芯1加热并使其温度高于液体温度，将液体液面调整至下限液位处并要保证液位传感器一10的陶瓷片芯的加热端的底端位于下限液位以下的位置，当电流值稳定后，记录此时的电流值为I下，将液体液面调整至上限液位处并保证液位传感器二11的陶瓷片芯的加热端的顶端位于上限液位以上的位置，当电流值稳定后，记录此时的电流值为I上。
[0012]液位监测时，分别对液位传感器一10和液位传感器二11加载额定电压U，并通过控制器分别监测液位传感器一10和液位传感器二11的加热元件中的电流值记为I1和I2。
[0013]结合图5所示，首先通过控制器判断电流值I1和I下、I2和I上的关系，当I1小于I下，I2小于I上时，判定液位位于下限液位下方，通过控制器控制补液装置以较快的速度V1补液。随着液面位置升高，液体会逐渐靠近传感器内部片芯，液体会在数秒内将片芯沉浸其中，并降低加热端温度，从而使加热元件阻值降低，电流逐渐增加，下限位传感器电流值I1在数秒内高于阈值，控制电路判断液位高度处于下限位以上，上限位下方位置，进而给系统发出工作指令，同时储存装置会向工作装置中以较慢的速度V2补液。
[0014]而如果I1大于等于I下，I2小于I上，判定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷液位传感器液位控制方法，其特征在于，其包括以下步骤：制作液位传感器，先加工出陶瓷片芯，陶瓷片芯内部具有加热元件形成陶瓷片芯的加热端，加热元件采用正温度系数的金属材料，加热元件与陶瓷片芯的引脚端连接，引脚端通过线束与电源和控制器连接，控制器能够读取加热元件中的电流值；液位监测前，将用于监测下限液位的液位传感器一、用于监测上限液位的液位传感器二分别安装在需要监测液位的容器中，通过对引脚端加载额定电压U来将陶瓷片芯加热并使其温度高于液体温度，将液体液面调整至下限液位处并要保证液位传感器一的陶瓷片芯的加热端的底端位于下限液位以下的位置，当电流值稳定后，记录此时的电流值为I
下
，将液体液面调整至上限液位处并保证液位传感器二的陶瓷片芯的加热端的顶端位于上限液位以上的位置，当电流值稳定后，记录此时的电流值为I
上
；液位监测时，分别对液位传感器一和液位传感器二加载额定电压U，并通过控制器分别监测液位传感器一和液位传感器二的加热元件中的电流值记为I...

【专利技术属性】
技术研发人员：马浩然，高晓佳，陈江翠，
申请(专利权)人：江苏惟哲新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：