液體液位高度的測量方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發明提供了一種液體液位高度的測量方法及裝置，包括：在液量筒盛放的液體內設置至少兩個壓強/壓力傳感器，并根據傳感器測得的值計算液體壓強差；其中，兩個傳感器的位置具有預設的高度差；在液量筒內，液體液面外設置至少兩個壓強/壓力傳感器，并根據傳感器測得的值計算氣體壓強差；其中，兩個傳感器的位置具有預設的高度差；根據液體壓強差、氣體壓強差以及傳感器之間的垂直距離，計算液體液位的高度值；本發明中使用傳感器可直接測量液體和氣體的值，使得使用簡單方便，并且傳感器對氣體和液體都是測量的其垂直方向的，因此該液量筒的傾斜角度對測量出的結果無任何影響，故能夠有效的減小由于液量筒安裝時傾斜所帶來的測量誤差。
【專利說明】液體液位高度的測量方法及裝置
【技術領域】
[0001] 本發明涉及液位測量領域，具體而言，涉及一種液體液位高度的測量方法及裝置。
【背景技術】
[0002] 傳統的測量液位的裝置是使用差壓式液位計。其中，差壓式液位計是利用液體液 位差引起的靜壓變化來測量液位高度的。
[0003] 具體的，如圖1所示，其工作原理如下：利用容器內的液位改變時，由液柱產生的 靜壓也相應變化的原理而工作的，如圖1所示；將差壓變送器的一端接液相，另一端接氣 相。設容器上部空間為干燥氣體，其壓力為P1，底部壓力為P+ ;則P+ = P1+Hpg;式中，Η為 液位高度；Ρ為介質密度；g為重力加速度；由上式可得：Λ P = Ρ+-Ρ1 = Hpg ;其中，被測 介質的密度p是已知的，壓差Λ P與液位高度Η成正比，機械式或液壓式轉換機構（壓力 表等）測出壓差就知道被測液位高度。
[0004] 但是，傳統的差壓式液位計在投用時麻煩，須在變送器引壓管中注滿水或等水蒸 氣凝結充滿引壓管后才能準確投用，并且變送器測量微差壓的精度有限，再加上取樣管路 中液柱的不穩定等因素致使實際測量的綜合誤差較大。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的在于提供一種液體液位高度的測量方法及裝置，以解決上述的問 題。
[0006] 在本發明的實施例中提供了一種液體液位高度的測量方法，用于測量液量筒內的 液位的高度值；包括：
[0007] 在液量筒盛放的液體內設置至少兩個壓強/壓力傳感器，并根據壓強/壓力傳感 器測得的壓強/壓力值計算液體壓強差；其中，兩個壓強/壓力傳感器的位置具有預設的高 度差；
[0008] 在液量筒內，液體液面外設置至少兩個壓強/壓力傳感器，并根據壓強/壓力傳感 器測得的壓強/壓力值計算氣體壓強差；其中，兩個壓強/壓力傳感器的位置具有預設的高 度差；
[0009] 根據液體壓強差、氣體壓強差以及壓強/壓力傳感器之間的垂直距離，計算液體 液位的高度值。
[0010] 進一步的，該方法中，根據液體壓強差、氣體壓強差以及壓強/壓力傳感器之間的 垂直距離，計算液體液位的高度值，包括：
[0011] 根據液體壓強差，計算單位高度的液體壓強變化量，得到第一計算結果；
[0012] 根據氣體壓強差，計算單位高度的氣體壓強變化量，得到第二計算結果；
[0013] 根據第一計算結果和第二計算結果以及壓強/壓力傳感器之間的垂直距離，計算 液體液位的高度值。
[0014] 進一步的，該方法還包括：
[0015] 采集每一個壓強/壓力傳感器位置的高度值，并根據位置的高度值計算壓強/壓 力傳感器之間的垂直距離；
[0016] 進一步的，該方法中，根據壓強/壓力傳感器測得的壓強/壓力值計算液體壓強 差，包括：
[0017] 接收壓強/壓力傳感器發送的壓強/壓力值，并根據壓強/壓力值計算液體壓強 差和氣體壓強差。
[0018] 進一步的，該方法中，計算液體液位的高度值之后，還包括：
[0019] 將液體液位的高度值與自身存儲的預設高度值進行比較；其中預設高度值包括： 最高預設值和最低預設值；
[0020] 當液體液位的高度值超過最高預設值時，控制報警裝置報警，并控制液體流出閥 門打開，用以為液量筒放水；
[0021] 當液體液位的高度值低于最低預設值時，控制報警裝置報警，并控制液體流出閥 門打開和/或控制液體注入閥門關閉，用以為液量筒放水。
[0022] 在本發明的實施例中提供了一種液體液位高度的測量裝置，用于測量液量筒內的 液位的高度值；包括：
[0023] 用于盛放液體的液量筒；
[0024] 設置在液量筒盛放的液體內的多個壓強/壓力傳感器；設置在液量筒內，液體液 面外的多個壓強/壓力傳感器；其中，液體內和液體液面外的每兩個壓強/壓力傳感器所在 的位置均具有預設的高度差；壓強/壓力傳感器，用于測量當前所在位置的液體/氣體的壓 強/壓力值；
[0025] 用于根據壓強/壓力傳感器測得的壓強/壓力值計算液體壓強差和氣體壓強差， 并根據液體壓強差、氣體壓強差以及壓強/壓力傳感器之間的垂直距離，計算液體液位的 高度值的采集裝置。
[0026] 進一步的，該裝置還包括：液體流出閥門和液體流入閥門；
[0027] 液量筒上設置有出水口和進水口；出水口與液體流出閥門相連通；進水口與液體 流入閥門相連通；其中，進水口到液量筒底端的垂直距離大于出水口到液量筒底端的垂直 距離。
[0028] 進一步的，該裝置還包括控制器和與控制器電連接的報警裝置；
[0029] 控制器，用于將液體液位的高度值與自身存儲的預設高度值進行比較；其中預設 高度值包括：最高預設值和最低預設值；當液體液位的高度值超過最高預設值時，控制報 警裝置報警，并控制所液體流出閥門打開，用以為液量筒放水；當液體液位的高度值低于最 低預設值時，控制報警裝置報警，并控制所液體流入閥門打開，用以為液量筒貯水。
[0030] 進一步的，該裝置中，液量筒內，出水口的上方設置有一個壓強/壓力傳感器；液 量筒內，進水口的上方設置有一個壓強/壓力傳感器；
[0031] 液量筒的頂端設置有開口；液量筒內，靠近開口的位置設置有一個壓強/壓力傳 感器；液量筒內，在液體液位的上方設置有一個壓強/壓力傳感器。
[0032] 進一步的，該裝置中，液量筒盛放的液體內的兩個壓強/壓力傳感器的預設的高 度差和液體液面外的兩個壓強/壓力傳感器的預設的高度差均為液量筒高度的1/6-1/9 ;
[0033] 液量筒盛放的液體內的兩個壓強/壓力傳感器的預設的高度差和液體液面外的 兩個壓強/壓力傳感器的預設的高度差大小相等。
[0034] 本發明實施例提供的一種液體液位高度的測量方法及裝置，包括：在液量筒盛放 的液體內設置至少兩個壓強/壓力傳感器，并根據壓強/壓力傳感器測得的壓強/壓力值 計算液體壓強差；其中，兩個壓強/壓力傳感器的位置具有預設的高度差；在液量筒內，液 體液面外設置至少兩個壓強/壓力傳感器，并根據壓強/壓力傳感器測得的壓強/壓力值 計算氣體壓強差；其中，兩個壓強/壓力傳感器的位置具有預設的高度差；根據液體壓強 差、氣體壓強差以及壓強/壓力傳感器之間的垂直距離，計算液體液位的高度值，相比現有 技術中的傳統的差壓式液位計在投用時麻煩，須在變送器引壓管中注滿水或等水蒸氣凝結 充滿引壓管后才能準確投用，并且變送器測量微差壓的精度有限，再加上取樣管路中液柱 的不穩定等因素致使實際測量的綜合誤差較大方案，本發明中使用壓強/壓力傳感器可直 接測量液體和氣體的壓強/壓力值，無需注滿水或等水蒸氣凝結，使得使用簡單、方便，并 且壓強/壓力傳感器對氣體和液體都是測量的其垂直方向的壓強/壓力，因此該液量筒的 傾斜角度對測量出的結果無任何影響，故能夠有效的減小由于液量筒安裝時傾斜所帶來的 測量誤差。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0035] 圖1示出了相關技術提供的液位高度的測量裝置；
[0036] 圖2示出了本發明實施例提供的一種液位高度的測量裝置的正視圖；
[0037] 圖3示出了本發明實施例提供的一種液位高度的測量裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0038] 下面通過具體的實施例子并結合附圖對本發明做進一步的詳細描述。
[0039] 本發明實施例提供了一種液體液位高度的測量方法，用于測量液量筒101內的液 位的高度值；包括：
[0040] 在液量筒101盛放的液體內設置至少兩個壓強/壓力傳感器102,并根據壓強/壓 力傳感器102測得的壓強/壓力值計算液體壓強差；其中，兩個壓強/壓力傳感器102的位 置具有預設的高度差；
[0041] 在液量筒101內，液體液面外設置至少兩個壓強/壓力傳感器102,并根據壓強/ 壓力傳感器102測得的壓強/壓力值計算氣體壓強差；其中，兩個壓強/壓力傳感器102的 位置具有預設的高度差；
[0042] 根據液體壓強差、氣體壓強差以及壓強/壓力傳感器102之間的垂直距離，計算液 體液位的高度值。
[0043] 本發明實施例提供的一種液體液位高度的測量方法，包括：在液量筒101盛放的 液體內設置至少兩個壓強/壓力傳感器102,并根據壓強/壓力傳感器102測得的壓強/壓 力值計算液體壓強差；其中，兩個壓強/壓力傳感器102的位置具有預設的高度差；在液量 筒101內，液體液面外設置至少兩個壓強/壓力傳感器102,并根據壓強/壓力傳感器102 測得的壓強/壓力值計算氣體壓強差；其中，兩個壓強/壓力傳感器102的位置具有預設的 高度差；根據液體壓強差、氣體壓強差以及壓強/壓力傳感器102之間的垂直距離，計算液 體液位的高度值，相比現有技術中的傳統的差壓式液位計在投用時麻煩，須在變送器引壓 管中注滿水或等水蒸氣凝結充滿引壓管后才能準確投用，并且變送器測量微差壓的精度有 限，再加上取樣管路中液柱的不穩定等因素致使實際測量的綜合誤差較大方案，本發明中 使用壓強/壓力傳感器102可直接測量液體和氣體的壓強/壓力值，無需注滿水或等水蒸 氣凝結，使得使用簡單、方便，并且壓強/壓力傳感器102對氣體和液體都是測量的其垂直 方向的壓強/壓力，因此該液量筒101的傾斜角度對測量出的結果無任何影響，故能夠有效 的減小由于液量筒101安裝時傾斜所帶來的測量誤差。
[0044] 具體的，在液量筒101盛放的液體內不同高度的位置上設置壓強/壓力傳感器 102,是為了測量不同高度位置的液體壓強值，然后根據該液體壓強值計算液體壓強差；同 時，在液量筒101內，液體液面外不同的高度上設置壓強/壓力傳感器102,同樣是為了測量 不同高度位置的氣體壓強值，然后根據該氣體壓強值計算氣體壓強差，以便后續根據該液 體和氣體壓強差計算液量筒101內的液位的高度值。其中，若液量筒101處于常溫的狀態 下，則壓強/壓力傳感器102測量的是空氣（即常溫大氣壓）的壓強值，若是液量筒101處 于高溫的狀態下，則壓強/壓力傳感器102測量的是液體受熱揮發變成的氣體的壓強值。
[0045] 本實施例中，解釋說明：若使用的壓強傳感器，則可使用壓強傳感器直接測量壓強 傳感器所在位置的液體或氣體的壓強值；若使用壓力傳感器，則首先測量壓力傳感器所在 位置的液體或氣體的壓力值，然后根據壓強公式P = F/S，計算出壓強值即可。
[0046] 另外，本實施例中所說的預設的高度差，是根據不同規格的液量筒101進行設定 的，即同一個規格的液量筒101，對應一個固定的高度差值；該高度差值是根據不斷實驗次 數而得到的數值，根據該高度差所計算的液體液位高度最為精確。
[0047] 其中，預設的高度差可以對應的多組位置，具體的壓強/壓力傳感器102所放置的 位置可任意設置。每次測量時，只選擇一組確定的位置即可，然后可在液體內的一組位置或 者液體液面外的一組位置設置一個或多個壓強/壓力傳感器102,設置多個壓強/壓力傳感 器102,測量壓強的平均值，會使得后續的計算結果更精確。
[0048] 進一步的，該方法中，根據液體壓強差、氣體壓強差以及壓強/壓力傳感器102之 間的垂直距離，計算液體液位的高度值，包括：
[0049] 根據液體壓強差，計算單位高度的液體壓強變化量，得到第一計算結果。
[0050] 具體的，液體內或者液體液面外的任意一組位置的壓強差與該組位置的預設的高 度差的比值即為液體壓強變化量。
[0051] 根據氣體壓強差，計算單位高度的氣體壓強變化量，得到第二計算結果。
[0052] 同樣的，氣體內或者液體液面外的任意一組位置的壓強差與該組位置的預設的高 度差的比值即為氣體壓強變化量。
[0053] 根據第一計算結果和第二計算結果以及壓強/壓力傳感器102之間的垂直距離， 計算液體液位的高度值。
[0054] 具體的，根據原理算法和補償算法計算出液位較高精度的液位，該原理算法和補 償算法為：液體液面與距離液體液面最近的一個壓強/壓力傳感器102的高度差值乘以單 位高度的氣體壓強的變化量，得到第一壓強差值；液體液位高度值乘以單位高度的液體壓 強變化量，得到第二壓強差值；第一壓強差、第二壓強差與在距離液體液面最近的一個壓強 /壓力傳感器102所測的氣體壓強值的和等于距離液體液面最近的一個壓強/壓力傳感器 102測得的液體壓強值。
[0055] 根據上述原理，除液體液位高度值以外都是測量的已知值，故可以毫無疑義的計 算得到液體液位高度值（其具體解釋詳見圖2及后續對圖2的解釋）。
[0056] 進一步的，該方法還包括：
[0057] 采集每一個壓強/壓力傳感器102位置的高度值，并根據位置的高度值計算壓強 /壓力傳感器102之間的垂直距離。
[0058] 具體的，通過采集裝置201采集各個壓強/壓力傳感器102位置的高度值，并根據 該位置的高度值計算每兩個壓強/壓力傳感器102之間的垂直距離。設液體液位高度為Hx， 則根據該位置的高度值還可以計算出每一個壓強/壓力傳感器102距離Hx的垂直距離。 [0059] 進一步的，該方法中，根據壓強/壓力傳感器102測得的壓強/壓力值計算液體壓 強差，包括：
[0060] 接收壓強/壓力傳感器102發送的壓強/壓力值，并根據壓強/壓力值計算液體 壓強差和氣體壓強差。
[0061] 具體的，采集裝置201接收壓強/壓力傳感器102發送的壓強/壓力值，然后根據 所述壓強/壓力值，計算液體壓強差和氣體壓強差。
[0062] 進一步的，該方法中，計算液體液位的高度值之后，還包括：將液體液位的高度值 與自身存儲的預設高度值進行比較；其中預設高度值包括：最高預設值和最低預設值；當 液體液位的高度值超過最高預設值時，控制報警裝置401報警，并控制液體流出閥門104打 開和/或控制液體注入閥門103關閉，用以為液量筒101放水；當液體液位的高度值低于 最低預設值時（例如液量筒高度的1/20)，控制報警裝置401報警，并控制所液體流入閥門 103打開，用以為液量筒101貯水。
[0063] 控制液體流出閥門104打開和/或控制液體注入閥門103關閉，當正常靜止狀態 下的液體液位高度超過預設值時，只需要控制液體流出閥門104打開，用以為液量筒101放 水；當在為液量筒101貯水的過程中使得液體液位超過了預設值時，則在控制液體流出閥 門104打開的同時，也要關閉液體流入閥門103。
[0064] 其中，最高預設值主要取決于液量筒內，液體液面外距離液體頁面最近的距離 (如圖2中傳感器C的位置），液體液位的高度永遠不能超過傳感器C的位置，因為一旦液 位超過傳感器C，傳感器C和D便無法測量氣（汽）體的壓強差，此時測量的高度Hx誤差將 非常大，甚至是錯誤的。因此，最高預設值一般為傳感器C點的高度減去d (d > 20cm，液量 筒越長，d就越大）。
[0065] 具體的，控制器301自身預存有液量筒101內液位預設高度值，該預設高度值同樣 是根據不同規格的液量筒101進行設定；具體的，同一規格的液量筒101對應不同的液位預 設高度值。液位預設高度值的具體數值可以根據用戶需求進行設置。
[0066] 本發明實施例還提供了一種液體液位高度的測量裝置，用于測量液量筒101內的 液位的高度值；如圖3所示，包括：用于盛放液體的液量筒101 ;設置在液量筒101盛放的液 體內的多個壓強/壓力傳感器102 ;設置在液量筒101內，液體液面外的多個壓強/壓力傳 感器102 ;其中，液體內和液體液面外的每兩個壓強/壓力傳感器102所在的位置均具有預 設的高度差；壓強/壓力傳感器102,用于測量當前所在位置的液體/氣體的壓強/壓力值。
[0067] 用于根據壓強/壓力傳感器102測得的壓強/壓力值計算液體壓強差和氣體壓強 差，并根據液體壓強差、氣體壓強差以及壓強/壓力傳感器102之間的垂直距離，計算液體 液位的高度值的采集裝置201。
[0068] 本發明實施例提供的一種液體液位高度的測量裝置，包括：在液量筒101盛放的 液體內設置至少兩個壓強/壓力傳感器102,并根據壓強/壓力傳感器102測得的壓強/壓 力值計算液體壓強差；其中，兩個壓強/壓力傳感器102的位置具有預設的高度差；在液量 筒101內，液體液面外設置至少兩個壓強/壓力傳感器102,并根據壓強/壓力傳感器102 測得的壓強/壓力值計算氣體壓強差；其中，兩個壓強/壓力傳感器102的位置具有預設 的高度差；根據液體壓強差、氣體壓強差以及壓強/壓力傳感器102之間的垂直距離，計算 液體液位的高度值相比現有技術中的傳統的差壓式液位計在投用時麻煩，須在變送器引壓 管中注滿水或等水蒸氣凝結充滿引壓管后才能準確投用，并且變送器測量微差壓的精度有 限，再加上取樣管路中液柱的不穩定等因素致使實際測量的綜合誤差較大方案，本發明中 使用壓強/壓力傳感器102可直接測量液體和氣體的壓強/壓力值，無需注滿水或等水蒸 氣凝結，使得使用簡單、方便，并且壓強/壓力傳感器102對氣體和液體都是測量的其垂直 方向的壓強/壓力，因此該液量筒101的傾斜角度對測量出的結果無任何影響，故能夠有效 的減小由于液量筒101安裝時傾斜所帶來的測量誤差。
[0069] 進一步的，如圖2所示，該裝置還包括：液體流出閥門104和液體流入閥門103 ;
[0070] 液量筒101上設置有出水口和進水口；出水口與液體流出閥門104相連通；進水 口與液體流入閥門103相連通；其中，進水口到液量筒101底端的垂直距離大于出水口到液 量筒101底端的垂直距離。
[0071] 具體的，液量筒101上設置出水口和進水口，并分別對應與液體流出閥門104和液 體流入閥門103相連通，目的是為了控制液量筒101內的液體的液位高度，使液體的液位高 度不要過高或者過低。
[0072] 進一步的，如圖3所示，該裝置還包括控制器301和與控制器301電連接的報警裝 置 401 ;
[0073] 控制器301，用于將液體液位的高度值與自身存儲的預設高度值進行比較；其中 預設高度值包括：最高預設值和最低預設值；當液體液位的高度值超過最高預設值時，控 制報警裝置401報警，并控制所液體流出閥門104打開，用以為液量筒101放水；當液體液 位的高度值低于最低預設值時，控制報警裝置401報警，并控制所液體流入閥門103打開， 用以為液量筒101貯水。
[0074] 進一步的，如圖2所示，該裝置中，液量筒101內，出水口的上方設置有一個壓強/ 壓力傳感器102 ;液量筒101內，進水口的上方設置有一個壓強/壓力傳感器102 ;
[0075] 液量筒101的頂端設置有開口；液量筒101內，靠近開口的位置設置有一個壓強/ 壓力傳感器102 ;液量筒101內，在液體液位的上方設置有一個壓強/壓力傳感器102。
[0076] 具體的，液量筒101的液體內的兩個壓強/壓力傳感器102分別設置在出水口的 上方和進水口的上方，方便對壓強/壓力傳感器102的設置，且避免了進水口處和出水口處 流動的液體對壓強/壓力傳感器102測得的壓強/壓力值產生影響。
[0077] 進一步的，如圖2所示，該裝置中，液量筒101盛放的液體內的兩個壓強/壓力傳 感器102的預設的高度差和液體液面外的兩個壓強/壓力傳感器102的預設的高度差均為 液量筒101高度的1/6-1/9 ;
[0078] 液量筒101盛放的液體內的兩個壓強/壓力傳感器102的預設的高度差和液體液 面外的兩個壓強/壓力傳感器102的預設的高度差大小相等。
[0079] 下面結合圖2對本發明提供的一種液體液位高度的測量裝置進行說明：
[0080] 如圖2所示，分別設置出水口上方壓強/壓力傳感器102所在的位置為A點、進水 口的上方壓強/壓力傳感器102所在的位置為B ;A點和B點的垂直距離為H2 ;分別設置靠 近開口的壓強/壓力傳感器102所在的位置為D點、液體液位的上方的壓強/壓力傳感器 102所在的位置為C點；D點和C點的垂直距離為H4。
[0081] 其中，H2和H4的大小均優選為液量筒101高度的1/8 (H2和H4的大小相等），選 取該高度下，能夠使壓強/壓力傳感器102所在的位置測得的液體壓強差和氣體壓強差更 準確。
[0082] 在測量過程中，正常液位處于B點和C點之間，C點和D點之間是永遠處于氣體狀 態；
[0083] 具體的，根據公式：dPG = (PC-PD) /H4,計算單位高度的氣體壓強變化量；
[0084] 其中，dPG為單位高度的氣體壓強的變化量；PC為壓強傳感器所測得的C點的壓 強；ro為壓強傳感器所測得的d點的壓強；
[0085] 根據公式：dPL = (PA-PB) /H2,計算單位高度的液體壓強變化量；
[0086] 其中，dPL為單位高度的液體壓強變化量；PA為壓強傳感器所測得的A點的壓強； PB為壓強傳感器所測得的B點的壓強。
[0087] 本實施例中，設液體的液位高度為Hx，則根據原理算法和補償算法計算出液位較 高精度的液位，根據公式PB = PC+(H3-HX)*dPG+Hx*dPL，得到 TT //2 X //4 χ(ΡΒ - PC) - //2 x //3 χ (PC - PD)
[0088] Hx=--- //4 X {PA - PB) - //2 X (PC - PD)
[0089] 其中，H2為A點和B點的垂直距離；H3為B點和C點的垂直距離；H4為C點和D 點的垂直距離；PA、PB、PC和ro分別為A點、B點、C點和D點的壓強值。
[0090] 具體的，H2、H3和H4是已知量，其值將隨著壓力傳感器安裝位置的確定而確定； PA、PB、PC和ro也是已知值，其值由壓力傳感器直接測量出或通過測量值轉換而來。由以 上已知量便可計算出未知量Hx，故實際液體液位高度值便可計算得出。
[0091] 本發明提供的一種液體液位高度的測量方法及裝置，可帶來以下優點：
[0092] 1、可有效減小由于液量筒101安裝時傾斜所帶來的測量誤差。由于無論是氣體的 壓強還是液體的壓強，對其測量時都是測量的其垂直方向壓強，因此該液量筒101的傾斜 角度對測量出的結果無任何影響；
[0093] 2、使用采集裝置201、壓強/壓力傳感器102和液量筒101，成本低廉且電路簡單： 由于國外測量壓力和壓強芯片技術的快速發展，使該類型芯片價格大幅度下降，另外，該類 型芯片外圍電路簡單，不需要復雜的采集轉換電路和處理電路，因此，該液量筒101成本低 廉，電路簡單。
[0094] 顯然，本領域的技術人員應該明白，上述的本發明的各裝置或各步驟可以用通用 的計算裝置來實現，它們可以集中在單個的計算裝置上，或者分布在多個計算裝置所組成 的網絡上，可選地，它們可以用計算裝置可執行的程序代碼來實現，從而，可以將它們存儲 在存儲裝置中由計算裝置來執行，或者將它們分別制作成各個集成電路模塊，或者將它們 中的多個模塊或步驟制作成單個集成電路模塊來實現。這樣，本發明不限制于任何特定的 硬件和軟件結合。
[0095] 以上僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人 員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、 等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1. 一種液體液位高度的測量方法，用于測量液量筒內的液位的高度值；其特征在于， 包括： 在所述液量筒盛放的液體內設置至少兩個所述壓強/壓力傳感器，并根據所述壓強/ 壓力傳感器測得的壓強/壓力值計算液體壓強差；其中，兩個所述壓強/壓力傳感器的位置 具有預設的高度差； 在所述液量筒內，所述液體液面外設置至少兩個所述壓強/壓力傳感器，并根據所述 壓強/壓力傳感器測得的壓強/壓力值計算氣體壓強差；其中，兩個所述壓強/壓力傳感器 的位置具有預設的高度差； 根據所述液體壓強差、所述氣體壓強差以及所述壓強/壓力傳感器之間的垂直距離， 計算液體液位的高度值。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述液體壓強差、所述氣體壓強 差以及所述壓強/壓力傳感器之間的垂直距離，計算液體液位的高度值，包括： 根據所述液體壓強差，計算單位高度的液體壓強變化量，得到第一計算結果； 根據所述氣體壓強差，計算單位高度的氣體壓強變化量，得到第二計算結果； 根據所述第一計算結果和所述第二計算結果以及所述壓強/壓力傳感器之間的垂直 距離，計算液體液位的高度值。
3. 根據權利要求2所述的方法，其特征在于，還包括： 采集每一個所述壓強/壓力傳感器位置的高度值，并根據所述位置的高度值計算所述 壓強/壓力傳感器之間的垂直距離。
4. 根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據所述壓強/壓力傳感器測得的壓 強/壓力值計算液體壓強差，包括： 接收所述壓強/壓力傳感器發送的壓強/壓力值，并根據所述壓強/壓力值計算所述 液體壓強差和所述氣體壓強差。
5. 根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述計算液體液位的高度值之后，還包 括： 將所述液體液位的高度值與自身存儲的預設高度值進行比較；其中所述預設高度值包 括：最高預設值和最低預設值； 當所述液體液位的高度值超過所述最高預設值時，控制報警裝置報警，并控制所述液 體流出閥門打開和/或控制液體注入閥門關閉，用以為所述液量筒放水； 當所述液體液位的高度值低于所述最低預設值時，控制所述報警裝置報警，并控制所 述液體流入閥門打開，用以為所述液量筒貯水。
6. -種液體液位高度的測量裝置，用于測量液量筒內的液位的高度值；其特征在于， 包括： 用于盛放液體的液量筒； 設置在所述液量筒盛放的液體內的多個壓強/壓力傳感器；設置在所述液量筒內，液 體液面外的多個所述壓強/壓力傳感器；其中，液體內和液體液面外的每兩個所述壓強/壓 力傳感器所在的位置均具有預設的高度差；所述壓強/壓力傳感器，用于測量當前所在位 置的液體/氣體的壓強/壓力值； 用于根據所述壓強/壓力傳感器測得的壓強/壓力值計算液體壓強差和氣體壓強差， 并根據所述液體壓強差、所述氣體壓強差以及所述壓強/壓力傳感器之間的垂直距離，計 算液體液位的高度值的采集裝置。
7. 根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，還包括：液體流出閥門和液體流入閥門； 所述液量筒上設置有出水口和進水口；所述出水口與所述液體流出閥門相連通；所述 進水口與所述液體流入閥門相連通；其中，所述進水口到所述液量筒底端的垂直距離大于 所述出水口到所述液量筒底端的垂直距離。
8. 根據權利要求7所述的裝置，其特征在于，還包括控制器和與所述控制器電連接的 報警裝置； 所述控制器，用于將所述液體液位的高度值與自身存儲的預設高度值進行比較；其中 所述預設高度值包括：最高預設值和最低預設值；當所述液體液位的高度值超過所述最高 預設值時，控制所述報警裝置報警，并控制所液體流出閥門打開，用以為所述液量筒放水； 當所述液體液位的高度值低于所述最低預設值時，控制所述報警裝置報警，并控制所液體 流入閥門打開，用以為所述液量筒貯水。
9. 根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述液量筒內，所述出水口的上方設置有 一個所述壓強/壓力傳感器；所述液量筒內，所述進水口的上方設置有一個所述壓強/壓力 傳感器； 所述液量筒的頂端設置有開口；所述液量筒內，靠近所述開口的位置設置有一個所述 壓強/壓力傳感器；所述液量筒內，在液體液位的上方設置有一個所述壓強/壓力傳感器。
10. 根據權利要求9所述的裝置，其特征在于，所述液量筒盛放的液體內的兩個所述壓 強/壓力傳感器的預設的高度差和所述液體液面外的兩個所述壓強/壓力傳感器的預設的 高度差均為所述液量筒高度的1/6-1/9 ; 所述液量筒盛放的液體內的兩個所述壓強/壓力傳感器的預設的高度差和所述液體 液面外的兩個所述壓強/壓力傳感器的預設的高度差大小相等。
【文檔編號】G01F23/18GK104089680SQ201410361671
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月25日 優先權日:2014年7月25日
【發明者】趙云華 申請人:趙云華