一種液面感應探測裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種液面感應探測裝置，由單片機電路模塊，復位電路模塊、晶振電路模塊、LM393多諧振蕩器電路模塊以及LED燈指示電路模塊組成，復位電路模塊和晶振電路模塊共同構成主控電路模塊，LM393多諧振蕩電路模塊的輸出端與單片機電路模塊的輸入端連接，單片機電路模塊的最小系統(tǒng)的輸出端與LED燈指示電路模塊連接；當LM393多諧振蕩器電路中的采樣針接觸液面發(fā)生短路時該電路的輸出信號頻率發(fā)生變化，單片機電路模塊通過檢測該信號的頻率變化來判斷采樣針是否與液面接觸，從而控制LED燈指示電路模塊中的LED燈的亮滅。本實用新型結構簡單，可靠性高，可對微量級的液體正確檢測，成本低廉易于實現(xiàn)與推廣。
【專利說明】
一種液面感應探測裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種電容式液面感應探測裝置及其方法，屬于液面感應技術領域。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著電子技術和計算機技術的飛速發(fā)展，使得液面探測系統(tǒng)的結構和性能都有了很大的改進。目前，液面探測技術主要有非接觸式和接觸式兩種技術。雖然非接觸式液面探測技術，如超聲波法、激光法等已日臻成熟，但其結構復雜，成本高昂，同時在軟件設計上也增加了難度，難以在一般中小型工程中得到應用與推廣。接觸式液面探測技術主要有氣壓法、機械振動法、電阻法和電容法，其中氣壓法主要應用于一次性加樣頭;機械振動法適合于液體表面有泡沫和樣本管蓋有橡膠塞的情況;電阻法因需要電極與液體直接接觸，增大了交叉污染的可能性且其兩電極間的距離對探測系統(tǒng)測量精度影響較大；電容式液面探測技術由于原理簡單、成本低并且易于實現(xiàn)是當前應用最為廣泛的液面探測方法。
[0003]目前，電容式液面探測方法的原理主要是根據(jù)電容值的變化來判斷是否接觸液面，由于電容值的變化不大，其測量精度受最少探液量的影響較大，所以很難實現(xiàn)高可靠，高靈敏度的液面感應探測系統(tǒng)。目前也有通過輸出信號脈沖寬度的變化判斷采樣針是否接觸液面，但該裝置的電路相對復雜，成本也較高，不易于應用與推廣。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于:能提供一種高效，快速，微量，高精度，低攜帶污染物，且運行穩(wěn)定，成本低廉的液面感應探測裝置及其方法。
[0005]本實用新型提出的一種液面感應探測裝置，由單片機電路模塊，復位電路模塊、晶振電路模塊、LM393多諧振蕩器電路模塊以及LED燈指示電路模塊組成，復位電路模塊和晶振電路模塊共同構成主控電路模塊，LM393多諧振蕩電路模塊的輸出端與單片機電路模塊的輸入端連接，單片機電路模塊的最小系統(tǒng)的輸出端與LED燈指示電路模塊連接；當LM393多諧振蕩器電路中的采樣針接觸液面發(fā)生短路時該電路的輸出信號頻率發(fā)生變化，單片機電路模塊通過檢測該信號的頻率變化來判斷采樣針是否與液面接觸，從而控制LED燈指示電路模塊中的LED燈的亮滅。
[0006]更進一步【具體實施方式】，所述的單片機電路模塊選用單片機STC89C52RC。
[0007]更進一步【具體實施方式】，所述LM393多諧振蕩器電路中的采樣針為一個平板電容器由內(nèi)外層兩個金屬套管，金屬套管中間層為絕緣材質(zhì)構成，其中外層金屬套管作為平板電容器的一個極板接地并和機殼連接起來。
[0008]更進一步【具體實施方式】，所述采樣針內(nèi)外兩個金屬套管一樣長。
[0009]更進一步【具體實施方式】，采樣針內(nèi)外兩個金屬套管的外表為特氟龍涂層。
[0010]更進一步【具體實施方式】，所述的LED燈指示電路模塊中由電阻R6和LED燈組成，電阻R6的一端與單片機電路模塊最小系統(tǒng)的輸出口連接，電阻R6的另一端與LED燈的陽極連接，LED燈的陰極接地。
[0011]更進一步【具體實施方式】，所述的復位電路與單片機電路模塊相連使單片機電路模塊復位。
[0012]本實用新型的有益效果是只要有極其微量的液體使電容C短路，輸出信號頻率發(fā)生改變，靈敏度高，反應迅速，不易受外界環(huán)境的干擾，可靠性高，與傳統(tǒng)的根據(jù)電容值的變化來判斷是否接觸液面的電容式液面探測技術相比，具有高效，快速，微量，高精度、低成本的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型液面感應系統(tǒng)的主控電路圖；
[0014]圖2為本實用新型基于LM393多諧振蕩器電路圖；
[0015]圖3為本實用新型LED共陰極指示燈電路圖；
[0016]圖4為本實用新型系統(tǒng)結構圖。
【具體實施方式】
[0017]結合附圖1-4，一種用于農(nóng)殘檢測的液面監(jiān)控裝置，包括單片機電路模塊，復位電路模塊、晶振電路模塊、LM393多諧振蕩器電路模塊以及LED燈指示電路模塊;單片機電路模塊選用單片機STC89C52RC，單片機電路模塊設有信號輸入輸出口，LM393多諧振蕩電路的輸出端(Vo)與單片機單片機模塊的輸入口(P3.2)連接;LED燈指示電路模塊由電阻R6和LED組成，電阻R6的一端與單片機最小系統(tǒng)的輸出口(Pl.1)連接，電阻R6的另一端與LED指示燈的陽極連接，LED指示燈的陰極接地，R阻值的大小可依據(jù)LED燈正常工作時的工作電流來確定，本系統(tǒng)是采用的共陰極接法。
[0018]11093多諧振蕩電路包括11093定時器、電阻1?1、1?2、1?3、1?4、R5，電容C和采樣針。所述采樣針就是一個電容，它由內(nèi)外2個金屬套管組成，中間通過絕緣材質(zhì)把它們分離，相當于電容器的2個極板，其中外極板接地并和機殼連接起來。采樣針內(nèi)外金屬套管一樣長，其外表面涂一層特氟龍材料，可以減少采樣針外表面的液體攜帶量，防止污染。
[0019]復位電路模塊，可以在測量液位前使整個控制系統(tǒng)復位，確保選擇閾值的有效性，提高檢測的準確度。
[0020]本實用新型采用的工作原理:
[0021]當采樣針未接觸液面時，LM393多諧振蕩電路的輸出信號的頻率是fl;當采樣針接觸液體時，內(nèi)外金屬套管短路即C=O，此時L M3 9 3多諧振蕩電路的輸出信號的頻率是f 2。LM393多諧振蕩電路的輸出信號作為單片機電路模塊的輸入信號，單片機程序通過頻率fl算出閾值tr，通過頻率f2算出num;當num小于閾值時，P1.1=0保持不變，LED燈處于媳滅狀態(tài)；當處于相反的情況時，單片機將Pl.1 口置I，LED燈亮;其中num是每隔一段時間都會更新的。
【主權項】
1.一種液面感應探測裝置，由單片機電路模塊，復位電路模塊、晶振電路模塊、LM393多諧振蕩器電路模塊以及LED燈指示電路模塊組成，其特征在于:復位電路模塊和晶振電路模塊共同構成主控電路模塊，LM393多諧振蕩電路模塊的輸出端與單片機電路模塊的輸入端連接，單片機電路模塊的最小系統(tǒng)的輸出端與LED燈指示電路模塊連接；當LM393多諧振蕩器電路中的采樣針接觸液面發(fā)生短路時該電路的輸出信號頻率發(fā)生變化，單片機電路模塊通過檢測該輸出信號的頻率變化來判斷采樣針是否與液面接觸，從而控制LED燈指示電路模塊中的LED燈的亮滅。2.根據(jù)權利要求1所述的液面感應探測裝置，其特征在于:所述的單片機電路模塊選用單片機 STC89C52RC。3.根據(jù)權利要求1所述的液面感應探測裝置，特征在于:所述LM393多諧振蕩器電路中的采樣針為一個平板電容器由內(nèi)外層兩個金屬套管，金屬套管中間層為絕緣材質(zhì)構成，其中外層金屬套管作為平板電容器的一個極板接地并和機殼連接起來。4.根據(jù)權利要求3所述的液面感應探測裝置，其特征在于:所述采樣針內(nèi)外兩個金屬套管一樣長。5.根據(jù)權利要求3、4任一所述的液面感應探測裝置，其特征在于:采樣針內(nèi)外兩個金屬套管的外表為特氟龍涂層。6.根據(jù)權利要求1所述的液面感應探測裝置，特征在于:所述的LED燈指示電路模塊中由電阻和LED燈組成，電阻的一端與單片機電路模塊最小系統(tǒng)的輸出口連接，電阻的另一端與LED燈的陽極連接，LED燈的陰極接地。7.根據(jù)權利要求1所述的液面感應探測裝置，特征在于:所述的復位電路與單片機電路模塊相連使單片機電路模塊復位。
【文檔編號】G05B19/042GK205594364SQ201620235706
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年3月25日
【發(fā)明人】朱培逸, 李明月, 王晨希, 呂崗, 吳永凱
【申請人】常熟理工學院