柔性极板电容式液位传感器的研究和应用

摘要

目的为了解决传统硬质极板电容式液位传感器在曲面容器上性能不佳的问题。方法从寄生电容的基本原理出发,研发一种可以包覆于圆柱面容器的柔性极板电容式液位传感器,建立液位与电容量间的数学关系,完成相应的软、硬件设计,通过STM32与柔性极板电容式液位传感器之间的I;C通信,实现液位传感器的在线水位检测,完成传感器性能测试实验,包括线性度、重复性、迟滞特性,并提出一种基于该传感器的流量测量方法。结果该传感器工作稳定,具有良好线性度,重复性误差为2.70%,在有效测量范围的迟滞特性参数都小于1.69%。结论该柔性极板电容式液位传感器安装使用便捷、与容器外壁贴合度较好,且测量结果不受容器水平横截面积、待测液体成分的限制,可以实时监测连续液位的变化。制作的传感器可以用在直径20 mm和更小的待测容器上,也可用作微小流量测量。