專利名稱：自除垢電極式水位檢測傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于液體液面的指示或測量領(lǐng)域，尤其涉及一種水位指示、報警裝置的水位檢測元件。
背景技術(shù)：
液位計是用于測量、指示容器內(nèi)液體液位或液面的儀表，其液體的液位或液面檢測方式通常有直讀式、浮力式、差壓式、電學(xué)式、光學(xué)式和聲學(xué)式等；其電學(xué)檢測方式又可分為電阻式、電容式和電感式，其中電阻式檢測方式所采用的電極式液位檢測傳感器由于其元件結(jié)構(gòu)簡單、動作可靠、生產(chǎn)成本低而廣泛被采用。
電極式液位檢測傳感器是利用液體的導(dǎo)電特性，在容器中設(shè)置兩組或兩組以上相互絕緣的金屬電極，當(dāng)容器內(nèi)的液體液面發(fā)生變化時，液體與兩組或多組電極發(fā)生液面的接觸或脫離，使兩組金屬電極之間的電阻發(fā)生變化(增大或減小)，從而檢測出液體液面發(fā)生的變化。
在實(shí)際使用過程中，由于水中有溶解鈣離子(Ca2+)、鎂離子(Mg2+)、二氧化硅(SiO2)、硫酸根(SO42-)、碳酸根(CO32-)等，在對水加熱時會形成鈣鎂碳酸鹽沉淀(附著)在容器內(nèi)壁和設(shè)置與容器內(nèi)的物體上，形成日常所說的“水垢”。水的硬度越大，結(jié)垢現(xiàn)象越嚴(yán)重。沉淀(附著)在電極式液位檢測傳感器金屬電極表面的水垢，會造成傳感器的靈敏度下降，當(dāng)傳感器的金屬電極表面結(jié)垢嚴(yán)重時，該傳感器就因無法使用而需更換，現(xiàn)在用于各種水加熱裝置(如電熱開水器、電熱淋浴器或太陽能熱水器等)液位測量的電極式液位檢測傳感器的平均使用壽命僅半年左右。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的發(fā)明目的是提供一種可利用溫度變化自動除去金屬電極表面水垢、使用壽命長的自除垢電極式水位檢測傳感器。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是提供一種自除垢電極式水位檢測傳感器，包括傳感器的金屬電極，其特征是在金屬電極的外表面套裝自動除垢裝置。
其中所述的自動除垢裝置與金屬電極的外表面緊密配合。
其所述的自動除垢裝置為溫敏形狀記憶合金彈簧或雙程溫敏形狀記憶合金彈簧。
其所述雙程溫敏形狀記憶合金彈簧在加熱狀態(tài)下自伸展的長度大于金屬電極的長度，雙程溫敏形狀記憶合金彈簧在常溫狀態(tài)下自收縮的長度小于金屬電極的長度。
上述的金屬電極為單極式或多極多段一體式。
與現(xiàn)有技術(shù)比較，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是1.利用在不同溫度條件下形狀記憶合金彈簧部件的形狀變化，自動除去電極表面的水垢，延長電極的使用壽命。
2.自動除垢部件結(jié)構(gòu)簡單，動作可靠。
3.自動除垢部件生產(chǎn)工藝簡單，制作成本低。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例在加溫狀態(tài)下彈簧的外型圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例在常溫狀態(tài)下彈簧的外型圖；圖4是本實(shí)用新型另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
圖1中，金屬電極1的外周套裝有雙程溫敏形狀記憶合金彈簧2，彈簧與金屬電極的外表面為緊密配合。
圖2中，雙程溫敏形狀記憶合金彈簧2在加溫狀態(tài)下伸展開的長度大于金屬電極1的長度，在電極兩端限位部件的限制下，彈簧伸展至金屬電極外表面的全長。
圖3中，雙程溫敏形狀記憶合金彈簧2在常溫狀態(tài)下收縮后的長度小于金屬電極1的長度。
圖4中，多極多段一體式金屬電極上的每一段電極1的外表面均套裝有一個雙程溫敏形狀記憶合金彈簧2，每一段電極之間有絕緣體3間隔。
本實(shí)用新型工作過程簡述形狀記憶合金以其特有的形狀記憶效應(yīng)(Shape Memory Effect)而得名。所謂形狀記憶效應(yīng)，是指材料在一定條件下變形，當(dāng)加熱到一定溫度時，其形狀得以恢復(fù)的功能，由它制造的元件，其形狀對溫度有記憶能力。目前被發(fā)現(xiàn)具有形狀記憶效應(yīng)的合金種類達(dá)幾十種，主要有鎳鈦合金、鐵鉑合金、金鎘合金、銅鋅鈷合金、銅鎳鋁合金等，目前形狀記憶合金在國民經(jīng)濟(jì)的各行各業(yè)(如航空航天、國防、能源、交通、電子、生物醫(yī)學(xué)和日常生活等諸多領(lǐng)域)已獲得大量應(yīng)用。
形狀記憶合金可分為兩類，一類是“單程形狀記憶合金”，即形狀加熱復(fù)原后，溫度再變，形狀始終固定不變。還有一類形狀記憶合金，能在形狀加熱復(fù)原后，當(dāng)再冷卻到可逆轉(zhuǎn)變溫度以下時，形狀又會自動返回成低溫時所塑成的形狀，此稱“雙程形狀記憶合金”。
本實(shí)用新型正是根據(jù)形狀記憶合金的這種特性，采用具有雙程溫度記憶效應(yīng)的形狀記憶合金制成彈簧狀的自動除垢部件，利用其遇高溫時伸展，遇低溫時收縮的特點(diǎn)，借助彈簧與金屬電極表面的相互移動和發(fā)生摩擦，用機(jī)械方式除去沉淀(附著)在電極式液位傳感器金屬電極表面的水垢，從而達(dá)到自動除垢的發(fā)明目的。
當(dāng)水加熱裝置的水箱中注入常溫水時，套裝在金屬電極外周的形狀記憶合金彈簧收縮，當(dāng)水箱中的水被加熱，溫度上升后，形狀記憶合金彈簧伸展。隨著水箱中水溫的不斷升、降變化，彈簧不斷發(fā)生伸展和收縮，與金屬電極表面不斷發(fā)生相互移動和摩擦，除去沉淀(附著)在電極式液位傳感器金屬電極表面的水垢。
通過本實(shí)用新型的實(shí)施，可使電極式水位檢測傳感器的使用壽命延長5至7倍。
本實(shí)用新型可廣泛用于各種水加熱裝置的水位檢測裝置。
權(quán)利要求1.一種自除垢電極式水位檢測傳感器，包括傳感器的金屬電極，其特征是在金屬電極的外表面套裝自動除垢裝置。
2.按照權(quán)利要求1所述的自除垢電極式水位檢測傳感器，其特征是所述的自動除垢裝置與金屬電極的外表面緊密配合。
3.按照權(quán)利要求1所述的自除垢電極式水位檢測傳感器，其特征是所述的自動除垢裝置為溫敏形狀記憶合金彈簧。
4.按照權(quán)利要求3所述的自除垢電極式水位檢測傳感器，其特征是所述的溫敏形狀記憶合金彈簧是雙程溫敏形狀記憶合金彈簧。
5.按照權(quán)利要求4所述的自除垢電極式水位檢測傳感器，其特征是所述雙程溫敏形狀記憶合金彈簧在加熱狀態(tài)下自伸展的長度大于金屬電極的長度。
6.按照權(quán)利要求5所述的自除垢電極式水位檢測傳感器，其特征是所述雙程溫敏形狀記憶合金彈簧在常溫狀態(tài)下自收縮的長度小于金屬電極的長度。
7.按照權(quán)利要求1所述的自除垢電極式水位檢測傳感器，其特征是所述的金屬電極為單極式或多極多段一體式。
專利摘要自除垢電極式水位檢測傳感器，屬于液體液面的指示或測量領(lǐng)域，尤其涉及一種水位指示、報警裝置的水位檢測元件。包括傳感器的金屬電極，其特征是在單極式或多極多段一體式金屬電極的外表面套裝有由溫敏形狀記憶合金彈簧構(gòu)成的自動除垢裝置。本實(shí)用新型利用在不同溫度條件下形狀記憶合金彈簧部件的形狀變化，自動除去電極表面的水垢，延長電極的使用壽命。其自動除垢部件結(jié)構(gòu)簡單，動作可靠，生產(chǎn)工藝簡單，制作成本低，可使電極式水位檢測傳感器的使用壽命延長5至7倍。本實(shí)用新型可廣泛用于各種水加熱裝置的水位檢測裝置。
文檔編號G01F23/24GK2553348SQ0226791
公開日2003年5月28日 申請日期2002年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月26日
發(fā)明者肖博 申請人:肖博