基于电容式传感器的油水界面探测器的研制

卷尺和显示仪表

卷尺既作为液面测量的刻度尺，又是向界面探测传感器供电和数据通讯传输线。卷尺中的金属刻度尺与数据传输线采用高强度绝缘材料相互间及与外界绝缘。

油水界面探测器的显示仪表不但用于显示界面探测传感器所处之处的界面、温度信息，而且还可测量数据进行校准，其采用的点阵式LCD显示屏不但显示界面信息和温度数据，而且测量数据进行校准时采用中文进行必要的提示。使操作简明方便。显示仪表还带有断电保持的Fiash存储器，用于存储校正数据及必要的参数。为了进行测量数据校准，显示仪表设置了一个按键，键功能及配合操作如下流程：

把JP1短接到ON 后按第一按键，显示屏显示＜调试＞，仪表进入数据校准状态。

按第二下按键,显示器显示＜气油界面＞后,应把探测传感器浸入油中,刻度线对准气油界面,稳定步动。

探测传感器开始测量处在气油界面时传感电容的A/D转换值，传送到显示仪表。

过一分钟待数据稳定后按第三下按键;显示器显示＜油水界面＞时,应把探测传感器浸入油水中,刻度线对准油水界面, 稳定步动。

一分钟内，显示仪表已得到稳定的气油界面传感电容的A/D值(A/D1)，将值存储进Fiash存储器，同时，探测传感器开始测量处在油水界面时的传感电容A/D转换值，传送到显示仪表。

过一分钟待数据稳定后按第四下按键; 显示器显示＜冰水混合物＞时,应把探头浸入冰水混合物中, 稳定步动。

一分钟内，显示仪表已得到稳定的油水界面传感电容的A/D值(A/D2)，将值存储进Fiash存储器，同时，探测传感器开始测量处在0℃时温度传感器的A/D转换值，传送到显示仪表。

过一分钟待数据稳定后按第五下按键,回到测量状态。

一分钟内，显示仪表已得到稳定的在0℃时温度传感器的A/D转换值(A/D3)，将值存储进Fiash存储器。

温度传感器采用与绝对温度成比的传感器AD590，其零点在-273.15℃，用0℃的A/D值作斜率校准点。

显示仪表只用一个按键，配合LCD显示屏界面信息显示，解决了油水界面探测器的问题测量数据校准问题，使用明了方便。

之后在进行气油界面、油水界面的位置探测时，显示仪表中的微处理器只需把探测传感器传送来的传感电容A/D值与A/D1及A/D2相比较，就可探测出传感器所到位置，在界面处读取卷尺刻度，探测的气油界面和油水界面。

测量气体温度，油温度和水温度时，将温度传感器的A/D值应用A/D3进行斜率校正、运算得出温度值送显示。同时，温度测量值还利用在对传感电容A/D值进行修正，以使界面位置测量更加精确。

结语

UIT油水界面探测器已通过上海仪器仪表自控系统检验测试所的多项检测，获得国家级仪器仪表防爆安全监督检验站发给的《防爆合格证》 ;完全达到国家技术监督局发布的《船用油水界面探测器技术条件》，获中国船级社颁发的《型式认可证书》。已申请了专利，目前处在公示中。产品投入生产一年多来，取得了良好的经济效益和社会效益。