專利名稱：一種非接觸式水位傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，涉及液位測(cè)量技術(shù)，特別涉及熱水器水位測(cè)量技術(shù)。
二背景技術(shù)：
液位控制在現(xiàn)代生活中無處不在，液位測(cè)量技術(shù)也有多種多樣，隨著熱水器進(jìn)入百姓家庭，水位傳感器的需求量日益增加。
現(xiàn)在國內(nèi)太陽能熱水器生產(chǎn)商采用的水位傳感器均為接觸式傳感器，即將水作為導(dǎo)電介質(zhì)以電極作為水位測(cè)量探頭。在測(cè)量探頭接觸或浸泡在水中時(shí)，電路導(dǎo)通，指示燈亮起或啟動(dòng)控制電路。該類傳感器由于所用電極材料直接與水接觸，特別是在水溫接近100℃時(shí)，水垢會(huì)沉積在測(cè)量電極材料表面，從而降低電極的導(dǎo)電能力，造成非預(yù)期的電路開路，導(dǎo)致水位傳感器不能正常工作，水位指示異常，由此造成太陽能熱水器故障或損壞既增加了最終用戶的使用維護(hù)成本又跑水浪費(fèi)了大量的水資源。
水位傳感器通常采用的一種結(jié)構(gòu)形式如附圖1所示，用軟線2將用良導(dǎo)體材料制作的電極1并聯(lián)聯(lián)接，用絕緣材料3封裝軟線，使用時(shí)根據(jù)不同的液位浸泡電極的情況，指示器給出液為指示?，F(xiàn)在常用的水位傳感器的另一種形式結(jié)構(gòu)如附圖2所示，以導(dǎo)電橡膠作電極1，以普通橡膠作絕緣材料，其它連接方式同附圖1給出的方案。該類水位傳感器在使用過程中電極反復(fù)浸泡在水中和裸露在空氣中，使用過程中電極表面容易被水垢覆蓋，造成傳感器工作不正常影響使用壽命，同時(shí)浸泡在水中的橡膠由于老化會(huì)發(fā)生龜裂和電極分離，使得電極工作失常。
中國專利ZL 98213305.7介紹了一種方向性開關(guān)式液位傳感器，采用一種浮體內(nèi)裝水銀開關(guān)作為檢測(cè)液位的傳感器(探頭)，利用水銀開關(guān)浮起時(shí)的開關(guān)狀態(tài)發(fā)生改變來檢查液位。對(duì)于水銀開關(guān)，一旦封裝材料破損則存在污染和泄露的危險(xiǎn)，由此其應(yīng)用受到極大限制。
三
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在針對(duì)現(xiàn)有熱水器水位傳感器存在的使用壽命不足的問題，提供一種實(shí)用的水位傳感器。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，由n個(gè)并聯(lián)聯(lián)接的可浮于水面的測(cè)量探頭7組成，測(cè)量探頭7為密封在空心容器內(nèi)的方向開關(guān)4。采用密封在空心容器內(nèi)的方向開關(guān)4作為水位傳感器的測(cè)量探頭7，測(cè)量探頭7可浮于水面(即整體密度小于1)，測(cè)量探頭7與固定點(diǎn)的距離以實(shí)現(xiàn)測(cè)量探頭7可以浮起，并傾倒為近于水平狀態(tài)為宜，將水位傳感器的測(cè)量探頭7分別與水位指示系統(tǒng)10的電源5和指示燈6連接形成回路。水位傳感器的測(cè)量探頭7通過聯(lián)線2懸掛于液面8的上方，在通電狀態(tài)下電路呈開路狀態(tài)，指示燈不亮(如附圖3所示)；液面上升時(shí)，測(cè)量探頭7由于浮力作用傾倒、近于水平狀態(tài)時(shí)方向開關(guān)4接通，電路導(dǎo)通，指示燈亮起(如附圖4所示)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)液面位置的指示。
本發(fā)明涉及的非接觸式水位傳感器，所用方向開關(guān)為非液體開關(guān)，可以是振動(dòng)開關(guān)，傾斜開關(guān)中的一種。
本發(fā)明涉及的非接觸式水位傳感器，所用的測(cè)量探頭7的封裝形式可以是任何一種能使方向開關(guān)7與水隔絕，整體密度小于1的封裝形式，封裝方式可以是采用玻璃、橡膠、塑料等材料實(shí)現(xiàn)使測(cè)量探頭7浮于水面的任何一種。
本發(fā)明涉及的非接觸式水位傳感器，所用測(cè)量探頭7與固定點(diǎn)的距離依連線的軟硬而有所變化，以實(shí)現(xiàn)測(cè)量探頭7可以浮起，并傾倒為近于水平狀態(tài)為宜，一般為2-5厘米。
本發(fā)明涉及的水位傳感器為點(diǎn)測(cè)量裝置，可以并聯(lián)設(shè)置多個(gè)測(cè)量點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)液位的多點(diǎn)監(jiān)視，在滿足絕緣封裝要求的條件下，測(cè)量點(diǎn)可以無數(shù)多，一般設(shè)置3～7個(gè)測(cè)量點(diǎn)，優(yōu)選3～5個(gè)測(cè)量點(diǎn)。附圖5給出了一種五測(cè)量點(diǎn)的非接觸式水位傳感器結(jié)構(gòu)示意圖，五個(gè)測(cè)量探頭7-1、7-2、7-3、7-4、7-5分別與水位指示系統(tǒng)10和五個(gè)指示燈6串聯(lián)連接后，與電源5并聯(lián)連接形成回路。
本發(fā)明涉及的水位傳感器工作過程中它的方向開關(guān)不直接與水接觸，不會(huì)由于電極表面產(chǎn)生的水垢問題影響信號(hào)傳遞。同時(shí)，不會(huì)由于導(dǎo)電材料泄露引起污染。該水位傳感器具有維護(hù)成本低，可靠性高，使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。
四
附圖1現(xiàn)有水位傳感器的一種結(jié)構(gòu)形式 附圖2現(xiàn)有水位傳感器的另一種結(jié)構(gòu)形式 附圖3本發(fā)明涉及的測(cè)量探頭開路狀態(tài)工作原理示意圖 附圖4本發(fā)明涉及的測(cè)量探頭導(dǎo)通狀態(tài)工作原理示意圖 附圖5本發(fā)明涉及的一種五測(cè)量點(diǎn)水位傳感器結(jié)構(gòu)示意圖 附圖6本發(fā)明涉及的一種三測(cè)量點(diǎn)水位傳感器工作原理示意圖。
附圖7本發(fā)明涉及的測(cè)量探頭的一種連接結(jié)構(gòu)示意圖 附圖8本發(fā)明涉及的測(cè)量探頭的另一種連接結(jié)構(gòu)示意圖 其中1-電極；2-軟線；3-絕緣封裝材料；4-方向開關(guān)；5-電源；6-指示燈；7-測(cè)量探頭；8-液面；9-聚丙烯管；10-水位指示系統(tǒng)；11-帶有螺紋的蓋子；12-導(dǎo)線聯(lián)結(jié)零件；13-密封墊 五具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型提出的技術(shù)方案進(jìn)行進(jìn)一步說明，但不作為對(duì)使用新型提出的技術(shù)方案的限制。
實(shí)施例一 下面給出一種本實(shí)用新型涉及的兩三測(cè)量點(diǎn)非接觸式傳感器的具體實(shí)施方式
，工作原理如附圖6所示，a表示無水狀態(tài)；b表示低水位狀態(tài)；c表示中水位狀態(tài)；d表示高水位或水滿狀態(tài)。將SW-300滾珠開關(guān)密封在ф8×25mm的聚丙烯容器中作為測(cè)量探頭7，采用具有足夠長(zhǎng)度的硅橡膠軟線作為信號(hào)連線2，使用三個(gè)測(cè)量探頭7，將三個(gè)測(cè)量探頭的信號(hào)連線2分別穿過帶有固定間距孔的ф4×30mm的聚丙稀管9中，通過測(cè)量探頭7與聚丙稀管9的聯(lián)線約束三個(gè)測(cè)量探頭的位置，測(cè)量探頭與聚丙稀管9之間的距離為2厘米。
附圖7是測(cè)量探頭7與連接線和聚丙稀管的連接結(jié)構(gòu)示意圖。測(cè)量探頭7通過帶有螺紋的蓋子11將導(dǎo)線聯(lián)結(jié)零件12與測(cè)量探頭7固定到一起；同時(shí)用另一個(gè)帶有螺紋的蓋子11將導(dǎo)線聯(lián)結(jié)零件12的另一端與聚丙稀管9聯(lián)接，導(dǎo)線聯(lián)結(jié)零件12的長(zhǎng)度為3厘米。
使用時(shí)，根據(jù)測(cè)量探頭的位置按常規(guī)方式與SL-1型水位水溫顯示器相連，向水箱中注水時(shí)，隨水位變化測(cè)量探頭會(huì)逐個(gè)被浮起，并傾倒為近于水平狀態(tài)，水位指示燈亮起指示水位。
實(shí)施例二 一種水位傳感器工作原理和使用方法同實(shí)施例一，測(cè)量探頭7與聚丙稀管9的連接結(jié)構(gòu)圖示意于附圖8。測(cè)量探頭7通過帶有螺紋的瓶蓋11和密封墊13將耐溫防水引線從浮子內(nèi)引出，帶有螺紋的瓶蓋11和密封墊13同時(shí)起到密封作用。將耐溫防水引線插入聚丙稀管9內(nèi)并固定位置，實(shí)現(xiàn)測(cè)量探頭的位置與約束。
權(quán)利要求1.一種非接觸式水位傳感器，由n個(gè)并聯(lián)聯(lián)接的可浮于水面的測(cè)量探頭(7)組成，其特征在于測(cè)量探頭(7)為密封在空心容器內(nèi)的方向開關(guān)(4)。
2.權(quán)利要求1所述的非接觸式水位傳感器，測(cè)量探頭(7)與固定點(diǎn)的距離為2-5厘米。
3.權(quán)利要求1所述的非接觸式水位傳感器，所述方向開關(guān)(4)為非液體開關(guān)。
4.權(quán)利要求1所述的非接觸式水位傳感器，所述測(cè)量探頭(7)的封裝方式可以是采用玻璃、橡膠、塑料等材料實(shí)現(xiàn)使測(cè)量探頭(7)浮于水面的任何一種形式。
5.權(quán)利要求1所述的非接觸式水位傳感器，所述n為3～7。
6.權(quán)利要求5所述的非接觸式水位傳感器，所述n為3～5。
7.權(quán)利要求6所述的非接觸式水位傳感器，所述n為3。
專利摘要本實(shí)用新型涉及的非接觸式水位傳感器屬于測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，由n個(gè)并聯(lián)聯(lián)接的可浮于水面的測(cè)量探頭(7)組成，測(cè)量探頭(7)為密封在空心容器內(nèi)的方向開關(guān)(4)，利用測(cè)量探頭(7)浮起時(shí)方向開關(guān)(4)的開關(guān)狀態(tài)改變來檢查、指示水位，方向開關(guān)(4)為非液體開關(guān)。傳感器工作過程中方向開關(guān)不直接與水接觸，不會(huì)由于電極表面產(chǎn)生的水垢問題影響信號(hào)傳遞。該水位傳感器維護(hù)成本低，安全可靠，使用壽命長(zhǎng)?？蛇m用于太陽能熱水器等水箱的水位監(jiān)視。
文檔編號(hào)F24J2/46GK201145601SQ20072002769
公開日2008年11月5日 申請(qǐng)日期2007年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月29日
發(fā)明者徐大剛, 陳方汀, 蕾 張 申請(qǐng)人:中國兵器工業(yè)集團(tuán)第五三研究所