專利名稱：物理介質界面變化測量探針的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于傳感器，特別是一種物理介質界面變化測量探針。
背景技術：
物理介質指具有不同物理性能的物質，界面指兩種物質之間的接觸面，例如，玻璃杯中的水與玻璃杯之間界面，就是兩種不同物理介質(玻璃、水)形成的界面。在工農業生產和日常生活中，都存在如何測量界面在何處形成的問題。例如，玻璃杯底界面與水面(空氣與水的界面)距離問題。

發明內容
本實用新型的目的是提供一種用于測量從一種界面到另一種界面的變化的物理介質界面變化測量探針。
為了實現上述目的，本實用新型由探針頭和測量電路構成，其特點是探針頭由絕緣套管和兩個固定在套管上并相互絕緣的金屬觸點構成，兩個金屬觸點分別通過導線與測量電路相連接；上述兩個金屬觸點之間距離不小于10毫米；上述測量電路由單片機MCU、三個邏輯非門IC1、IC2、IC3、電阻器R和電容器C構成，其中a、電阻器R和電容器C串聯，其串聯端通過導線與探針頭中的一個金屬觸點相連，電阻器R的另一端與一個邏輯非門IC1的輸入端相接，電容器C的另一端與一個邏輯非門IC3的輸入端相連接；b、邏輯非門IC1的輸出端與探針頭中的另一個金屬觸點通過導線相連，邏輯非門IC1的輸出端同時與一個邏輯非門IC2的輸入端相接，邏輯非門IC2的輸出端與邏輯非門IC3的輸入端相連接，邏輯非門IC3的輸出端與單片機MCU的數據線相連接。
本實用新型探針頭可以做成各種形狀、大小；本實用新型可以測量的物理介質界面有氣體與液體界面、氣體與固體界面、氣體與氣體界面、液體與固體界面、液體與液體界面。


圖1為本實用新型原理框圖。
圖2為本實用新型探針頭結構示意圖。
圖3為本實用新型測量電路電路原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步的描述。
本實用新型由測量電路1和探針頭2組成，探針頭2中有兩個觸點，即觸點21和觸點22組成，兩個觸點之間存在電阻，其大小決定于觸點之間的物理介質電阻特性。與之相連的測量電路1將電阻大小變化轉變成脈沖信號，脈沖的頻率或幅度跟隨電阻大小變化，該電路將脈沖信號的參數儲存在電路中。當觸點之間的介質沒有變化時，脈沖信號的參數不會發生變化；當觸點之間的介質發生變化時，脈沖信號的參數會立即變化，比較電路比較本次采樣脈沖信號與上次脈沖信號參數異同，即輸出一個介質變化脈沖信號(圖1)。
本實用新型探針頭2由套管23、觸點21、觸點22、絕緣材料、觸點21導線211和觸點22導線221組成，套管23用絕緣材料制造，觸點用不銹鋼制造，觸點21直徑與套管內徑相等，觸點22直徑小于2毫米，觸點21與觸點22之間距離不小于10毫米，觸點21導線和觸點22導線用直徑為1毫米的銅絲制造，觸點21導線211和觸點22導線221之間要絕緣，套管23內填充絕緣材料24(圖2)。
如圖3所示，探針頭2的導線211和導線221之間的電阻和非門電路IC、電阻R和電容C組成振蕩電路，產生頻率與探針觸點之間電阻成正比的脈沖信號，該脈沖信號給單片機MCU，由單片機MCU處理后產生寬度和幅度可調節的界面脈沖信號。該脈沖信號給應用電路使用，可組成如水位測量與控制、石油罐油層分離測量與控制等二次開發產品。
本說明書中未作詳細描述的內容屬于本領域專業技術人員公知的現有技術。
權利要求1.一種物理介質界面變化測量探針，由探針頭(2)和測量電路(1)構成，其特征在于探針頭(2)由絕緣套管(23)和兩個固定在套管上并相互絕緣的金屬觸點(21)、(22)構成，兩個金屬觸點分別通過導線(211)、(221)與測量電路(1)相連接。
2.如權利要求1所述的物理介質界面變化測量探針，其特征在于兩個金屬觸點(21)、(22)之間距離不小于10毫米。
3.如權利要求1所述的物理介質界面變化測量探針，其特征在于套管(23)內填充有絕緣材料(24)。
4.如權利要求1所述的物理介質界面變化測量探針，其特征在于測量電路(1)由單片機MCU、三個邏輯非門IC1、IC2、IC3、電阻器R和電容器C構成，其中a、電阻器R和電容器C串聯，其串聯端通過導線與探針頭中的一個金屬觸點相連，電阻器R的另一端與一個邏輯非門IC1的輸入端相接，電容器C的另一端與一個邏輯非門IC3的輸入端相連接；b、邏輯非門IC1的輸出端與探針頭中的另一個金屬觸點通過導線相連，邏輯非門IC1的輸出端同時與一個邏輯非門IC2的輸入端相接，邏輯非門IC2的輸出端與邏輯非門IC3的輸入端相連接，邏輯非門IC3的輸出端與單片機MCU的數據線相連接。
專利摘要本實用新型涉及一種物理介質界面變化測量探針，由探針頭和測量電路構成，其特點是探針頭由絕緣套管和兩個固定在套管上并相互絕緣的金屬觸點構成，兩個金屬觸點分別通過導線與測量電路相連接。本實用新型探針頭可以做成各種形狀、大小；本實用新型可以測量的物理介質界面有氣體與液體界面、氣體與固體界面、氣體與氣體界面、液體與固體界面、液體與液體界面。
文檔編號G01B7/14GK2864673SQ200520099709
公開日2007年1月31日 申請日期2005年12月29日 優先權日2005年12月29日
發明者陳進, 莫曉聰, 許衛, 黃海燕 申請人:武漢理工大學