依据世界海上环境保护委员会1980年6月13日经过的MEPC.5（XⅢ）抉择要求：为快速和准确地测定污油水舱的油水界面，必须在油船上装置主管机关所同意的有用的油水界面勘探器，在油水别离受影响的和计划把水直接排到海里去的其他舱也应该有这种勘探器。为添补国内本项空白，研发本UIT油水界面勘探器。
概述
油水界面勘探器具有如下功用：
油水界面勘探器可勘探气油界面、油水界面的方位。丈量气体温度，油温度和水温度。
选用体系自校对规划方案简化生产工艺，并进步气油界面、油水界面的方位及气体温度，油温度和水温度丈量精度。
数字式液面数据处理显现外表可对体系丈量精度进行校对，数据处理，显现、报讯。
运用液晶显现器显现各种校对或丈量提示信息、丈量数值及状况信息。
油水界面勘探器包含带微处理器液面传感器、数字式液面数据处理显现外表及绝缘卷尺组成。
图1 油水界面勘探器的体系组成图
图1中所示， 带微处理器液面传感器由电容传感器、电容量丈量信号调度电路、扩大器、A/D转化器、微处理器、串行接口及微型开关电源（图中未示出）组成;数字式液面数据处理显现外表由串行接口、微处理器、液晶显现屏及微型开关电源（图中未示出）等组成。
本勘探器较之其他现有液位、液面丈量外表，具有以下专长：
选用高性能的电容量丈量及调度集成电路，进步丈量精度，并且不受周围环境的影响。
用双CPU组成测验体系，以数字方式进行传输，进步外表的可靠性。
传感器装备微处理器对信号进行预处理后，以数字方式进行传输。
主机的微处理器接收到数字信号，进行后处理后再显现和报讯。
在传感器中只需添加很少的硬件开支，便可附加其他传感器，如温度传感器丈量温度，压力式液位传感器丈量液体深度，以完成多参数的一起丈量。
选用微型高功率开关电源集成电路，进步干电池的电源运用功率。
液面传感器能够有继电器输出操控型和串行数据输出型，作为付产品。
液面传感器
本规划的油水界面勘探器选用介质改变型电容传感器。假定电容器为两平极结构，作绝缘处理后的电容器南北极间浸入不同的界质中，因为电容器中的介质相对介电系数不同，电容量是不同的;而当电容器南北极处在两不同介质的界面处，当液体介质的液面发生改变，也将导致电容器的电容C也发生改变。作为界面勘探器其要点是后者，即检测电容传感器在气油界面、油水界面方位改变导致电容器的电容C改变状况。
电容传感器处在大气中、浸入不同液体或浸入不同液体深度不同，其电容量的改变，选用专用的信号调度电路把电容量转化份额电压输出。在大气中相对介电常数为1，电容传感器的电容量为C0，经调度转化后输出电压为V0，在油品中相对介电常数变大，在水中相对介电常数更大，电容传感器的电容量将跟着浸入不同液体深度加大而变大，经调度转化后输出电压也将随之变大。这电压信号再经扩大器扩大和A/D转化，得到不同的A/D值。A/D值的巨细标明传感电容器所在的介质或淹没入油、水介质的深度。
本油水界面勘探器选用两通道A/D转化器，其间一通道用于丈量传感电容传感器的输出电压，另一通道用于温度信号的丈量。微处理器操控数据的收集并进行数据预处理后，以数字方式用必定格局经过串行接口把两个数据传送往显现外表。
油水界面勘探器的要害器材是电容信号调度电路CAV414。CAV414是一种专为电容传感器而规划的通用性强、多用途集成电路，该芯片内包含有完好的信号处理单元。（见图二）CAV414芯片内含基准振动器，其振动频率可由基准振动电容Cosc和Rosc来调整，基准振动器驱动2个同步积分器，而在电阻（Rcx1+W0）和Rcx2值相一起，电容Cx1和（Cx2+Cx）则决议2个被驱动的积分器的积分电压起伏，即积分器的积分电压起伏不同反映了电容Cx1和（Cx2+Cx）的相对容量差。CAV414具有很高的共模抑制比和分辩率。它的差分信号端可由低通滤波器来进行处理和限制，而低通滤波器的角频率和增益也由几个外接元器材来调度，输出信号起伏也可由内部扩大器进行预扩大，扩大倍数可由RL1/RL2及R1/R2确认。
用CAV414来丈量电容，其电路如图2所示，图2中，Cx为电容传感器，其值很小，运用中可将电容传感器置在大气中，调度电位器W1，使（Rcx1+W0）和Rcx2在电容Cx1和（Cx2+Cx）的初始值时使Vout输出0电压。那么，当电容传感器在气油界面、油水界面方位改变导致电容器的电容Cx改变状况，使输出电压Vout发生改变。其从小到大改变规则是：
电容传感器（1）在大气中→（2）逐渐浸入油品，越浸越深→（3）悉数浸入油品中→（4）逐渐浸入水中，越浸越深→（5）悉数浸入水中。确认RL1/RL2及R1/R2恰当数值后，不难差异电容传感器以上五个方位。方位（2）即气油界面、方位（4）即油水界面，这是界面勘探器测定要点，能够将方位（2）和方位（4）中的特定浸入线的A/D值存储，用数字法比较电容传感器浸入该液体是否超越特定浸入线，便可确认气油界面或油水界面。
图2 电容传感器信号调度电路图
卷尺和显现外表
卷尺既作为液面丈量的刻度尺，又是向界面勘探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选用高强度绝缘材料相互间及与外界绝缘。
油水界面勘探器的显现外表不光用于显现界面勘探传感器所在之处的界面、温度信息，并且还可丈量数据进行校准，其选用的点阵式LCD显现屏不光显现界面信息和温度数据，并且丈量数据进行校按时选用中文进行必要的提示。使操作简明便利。显现外表还带有断电坚持的Fiash存储器，用于存储校对数据及必要的参数。为了进行丈量数据校准，显现外表设置了一个按键，键功用及合作操作如下流程：
把JP1短接到ON 后按榜首按键，显现屏显现《调试》，外表进入数据校准状况。
按第二下按键，显现器显现《气油界面》后，应把勘探传感器浸入油中，刻度线对准气油界面，安稳步动。
勘探传感器开端丈量处在气油界面时传感电容的A/D转化值，传送到显现外表。
过一分钟待数据安稳后按第三下按键;显现器显现《油水界面》时，应把勘探传感器浸入油水中，刻度线对准油水界面， 安稳步动。
一分钟内，显现外表已得到安稳的气油界面传感电容的A/D值（A/D1），将值存储进Fiash存储器，一起，勘探传感器开端丈量处在油水界面时的传感电容A/D转化值，传送到显现外表。
过一分钟待数据安稳后按第四下按键; 显现器显现《冰水混合物》时，应把探头浸入冰水混合物中， 安稳步动。
一分钟内，显现外表已得到安稳的油水界面传感电容的A/D值（A/D2），将值存储进Fiash存储器，一起，勘探传感器开端丈量处在0℃时温度传感器的A/D转化值，传送到显现外表。
过一分钟待数据安稳后按第五下按键，回到丈量状况。
一分钟内，显现外表已得到安稳的在0℃时温度传感器的A/D转化值（A/D3），将值存储进Fiash存储器。
温度传感器选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。
显现外表只用一个按键，合作LCD显现屏界面信息显现，处理了油水界面勘探器的问题丈量数据校准问题，运用明晰便利。
之后在进行气油界面、油水界面的方位勘探时，显现外表中的微处理器只需把勘探传感器传送来的传感电容A/D值与A/D1及A/D2相比较，就可勘探出传感器所到方位，在界面处读取卷尺刻度，勘探的气油界面和油水界面。
丈量气体温度，油温度和水温度时，将温度传感器的A/D值运用A/D3进行斜率校对、运算得出温度值送显现。一起，温度丈量值还运用在对传感电容A/D值进行批改，以使界面方位丈量愈加准确。
结语
UIT油水界面勘探器已经过上海仪器外表自控体系查验测验所的多项检测，取得国家级仪器外表防爆安全监督查验站发给的《防爆合格证》 ;彻底到达国家技能监督局发布的《船用油水界面勘探器技能条件》，获我国船级社颁布的《型式认可证书》。已申请了专利，现在处在公示中。产品投入生产一年多来，取得了杰出的经济效益和社会效益。
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