[发明专利]一种电容式液位测量装置及方法

权利要求书

1.一种电容式液位测量装置，包括用于放置液体的容器(10)，其特征在于，还包括：

至少一组测高电容电极对(30)，所述测高电容电极对(30)包括两个测高电容电极(301)，两个所述测高电容电极(301)中心对称设置在所述容器(10)的侧壁上；

设置在所述容器(10)底部、用于校准液体特性的校准电容电极(40)；

与所述测高电容电极对(30)和所述校准电容电极(40)连接、用于接收检测电容值的电容转数字芯片(50)。

2.根据权利要求1所述的电容式液位测量装置，其特征在于，所述测高电容电极对(30)为两组以上，每组所述测高电容电极对(30)包括两个型号一致的测高电容电极(301)，两个所述测高电容电极(301)中心对称设置在所述容器(10)的外侧壁上；

每组所述测高电容电极对(30)从所述容器(10)底部到容器(10)顶部顺序排列，且相邻两组所述测高电容电极对(30)在部分高度重合。

3.根据权利要求1所述的电容式液位测量装置，其特征在于，还包括与所述电容转换数字芯片(50)连接、用于显示测量所得液体高度值的显示屏(60)。

4.根据权利要求1所述的电容式液位测量装置，其特征在于，还包括与所述电容转换数字芯片(50)连接、用于发送测量所得液体高度值的通信模块。

5.根据权利要求4所述的电容式液位测量装置，其特征在于，所述通信模块为有线通信模块或无线通信模块(70)；

所述无线通信模块(70)包括3G无线通信模块、4G无线通信模块、5G无线通信模块、Sub-G通信模块、zigbee通信模块、蓝牙模块、WIFI模块中的一种。

6.根据权利要求4所述的电容式液位测量装置，其特征在于，所述电容转换数字芯片(50)为EFM8SB10单片机，所述通信模块为SI4438无线通信芯片；

所述容器(10)为非金属容器。

7.一种电容式液位测量方法，其特征在于，应用于如权利要求1-6任一项所述的电容式液位测量装置，所述方法包括：

S1、在容器(10)空置状态下测量测高电容电极对(30)中测高电容电极(301)的基准电容值C_base；

S2、在所述容器(10)中注入液体后测量所述测高电容电极对(30)中测高电容电极(301)的检测电容值C_rst；

S3、根据下述公式计算所述测高电容电极对(30)中测高电容电极(301)与液体的正对面积S_lqd：

C_rst＝C_base+kS_lqd

其中k为电容面积系数；

S4、设所述测高电容电极对(30)中测高电容电极(301)的电容宽度为

A，所述测高电容电极(301)正对液体的高度为H，则

S_lqd＝A*H

S5、根据所述测高电容电极(301)正对液体的高度H计算所述液体高度。

8.根据权利要求7所述的电容式液位测量方法，其特征在于，若液体液面与所述容器(10)的底部平行，则执行所述步骤S1至步骤S4，测得所述测高电容电极对(30)中两个测高电容电极(301)的电容高度分别为H1和H2，且H1＝H2；

所述步骤S5中计算所述液体高度为H1或H2。

9.根据权利要求7所述的电容式液位测量方法，其特征在于，若液体液面与所述容器(10)的底部不平行，则执行所述步骤S1至步骤S4，测得所述测高电容电极对(30)中两个测高电容电极(301)的电容高度分别为H3和H4，且H3≠H4；

所述步骤S5中计算所述液体高度为(H3+H4)/2。

10.根据权利要求7所述的电容式液位测量方法，其特征在于，在所述步骤S1之前还包括：

S0、在所述容器(10)中注入液体后测量测量校准电容电极(40)的校准电容值，根据所述校准电容值获取液体的属性信息；

在所述步骤S5之后还包括：

S6、通过显示屏(60)显示所述液体高度；和/或

S7、通过通信模块将所述液体高度发送出去。