專利名稱：太陽(yáng)能熱水器水位水溫傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及太陽(yáng)能熱水器水箱中貯水的水位、水溫的檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有太陽(yáng)能熱水器由于被檢測(cè)水位位差小、水溫高，易產(chǎn)生水垢而給水位、水溫的精確檢測(cè)帶來(lái)一定的困難，目前太陽(yáng)能熱水器的水位傳感器中，內(nèi)置位式電極點(diǎn)型、位式磁浮子型、電容型存在可靠性差、壽命短、不可連續(xù)測(cè)量或測(cè)量精度不夠等缺點(diǎn)，壓力型工藝要求高，成本高且測(cè)量精度也很難提高，外置流量計(jì)型因非直接測(cè)量水位而存在累計(jì)誤差。
中國(guó)專利ZL 02219281.6公開了一種太陽(yáng)能熱水器水位水溫傳感器，此傳感器設(shè)有一可安裝在水箱箱頂開孔中的承臺(tái)，此承臺(tái)具有兩個(gè)豎向通孔，在承臺(tái)下面、水箱內(nèi)設(shè)有一套由浮子、杠桿、傳動(dòng)桿等組成的水位位移機(jī)構(gòu)，在承臺(tái)上面、水箱外設(shè)有一豎向主支架板，在此主支架板兩側(cè)分別安裝一個(gè)共用一密封傳動(dòng)軸的齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中一齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和水位位移機(jī)構(gòu)通過(guò)穿過(guò)承臺(tái)一通孔的傳動(dòng)桿相連，此齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)置于由主支架板、承臺(tái)和密封隔離罩構(gòu)成的隔離腔中，另一齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和滑動(dòng)電阻相連，構(gòu)成位移電信號(hào)機(jī)構(gòu)。位移電信號(hào)機(jī)構(gòu)和水位位移機(jī)構(gòu)共同實(shí)現(xiàn)水位到電阻值的變換。承臺(tái)上另一通孔裝有插入水箱內(nèi)部的溫度傳感器實(shí)現(xiàn)水溫的測(cè)量。此太陽(yáng)能熱水器水位水溫傳感器可實(shí)現(xiàn)水位、水溫的連續(xù)測(cè)量，但由于存在穿過(guò)隔離腔腔壁主支架板的傳動(dòng)軸，使得隔離腔不能實(shí)現(xiàn)隔離腔內(nèi)外完全隔離，隔離腔內(nèi)的水蒸汽會(huì)從傳動(dòng)軸孔向外泄漏，而外部又無(wú)保溫隔熱層，水蒸汽在冬天氣溫低于零度時(shí)會(huì)結(jié)冰而造成傳感器失靈。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種太陽(yáng)能熱水器水位水溫傳感器，它具有很高的靈敏性、密封隔離性、保溫隔熱性和對(duì)高溫?zé)崴八傅牟幻舾行?，能在?nèi)部高溫?zé)崴?、水蒸汽、水垢和外部日曬雨淋、?yán)寒酷熱環(huán)境下長(zhǎng)期可靠地連續(xù)提供高精度的水位水溫信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能熱水器水位水溫全面、有效、高精度的測(cè)量。
本實(shí)用新型的目的是這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)的設(shè)置一個(gè)可安裝在太陽(yáng)能熱水器水箱箱頂開孔中的承臺(tái)，承臺(tái)內(nèi)部填充有保溫材料，以此承臺(tái)為基礎(chǔ)，在水箱內(nèi)安裝由浮子、杠桿、傳動(dòng)桿等組成的杠桿水位位移變換機(jī)構(gòu)，在水箱外承臺(tái)的上方豎向設(shè)置一下端開口的腔體，在腔體內(nèi)豎向裝有滑軌，滑軌上滑裝有遮光板，遮光板下端與傳動(dòng)桿連接，在腔體與遮光板平行的兩側(cè)壁上分別設(shè)有一個(gè)透明窗體，一個(gè)窗體外側(cè)裝有幾列發(fā)光管組成的發(fā)光管陣列，發(fā)光管陣列中任意兩列發(fā)光管均上下相互錯(cuò)開，使得任意兩列發(fā)光管中的發(fā)光管均不在同一水平位置，另一個(gè)窗體外側(cè)固裝有與發(fā)光管陣列水平相對(duì)且與發(fā)光管陣列的發(fā)光管數(shù)相同的光敏接收管組成的接收管陣列，遮光板、發(fā)光管陣列和接收管陣列等組成位移電信號(hào)變換機(jī)構(gòu)。在腔體外部設(shè)有保溫隔熱層，保溫隔熱層外罩有罩殼。當(dāng)浮子隨水箱中的水位升降時(shí)，杠桿水位位移變換機(jī)構(gòu)帶動(dòng)位移電信號(hào)變換機(jī)構(gòu)中的遮光板在發(fā)光管陣列與接收管陣列之間作上下移動(dòng)，發(fā)光管陣列中部分發(fā)光管發(fā)射的光線將被遮光板遮擋而不能通過(guò)，使得接收管陣列中部分接收管沒有接收到與其相對(duì)的發(fā)光管發(fā)射的光線而處于不導(dǎo)通狀態(tài)，并且當(dāng)遮光板處于不同位置時(shí)，遮擋的發(fā)光管發(fā)射的光線均不完全相同，接收管陣列將相應(yīng)產(chǎn)生不同組合形式的導(dǎo)通狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能水箱水位到接收管陣列導(dǎo)通狀態(tài)之間的變換，接收管陣列導(dǎo)通狀態(tài)信號(hào)由導(dǎo)線引出供后繼自動(dòng)控制器使用，實(shí)現(xiàn)水位的自動(dòng)測(cè)量；承臺(tái)上還安裝由外護(hù)套管和溫度敏感器件組成的水溫檢測(cè)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)水溫的自動(dòng)測(cè)量。
本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，由于腔體、腔體壁上的透明窗體、承臺(tái)等組成密封隔離腔，密封隔離腔內(nèi)外無(wú)機(jī)械傳動(dòng)，使得隔離腔內(nèi)外完全密封隔離，并且密封隔離腔外部又設(shè)有保溫隔熱層，使得本實(shí)用新型能在內(nèi)部高溫?zé)崴?、水蒸汽、水垢和外部日曬雨淋、?yán)寒酷熱的環(huán)境下連續(xù)可靠地提供高精度的水位水溫信號(hào)。


圖1是本實(shí)用新型的正剖視(圖3中A-A剖視)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型的側(cè)剖視(圖3中B-B剖視)示意圖。
圖3是圖1的C-C剖面示意圖。
圖4是圖3中滑軌改成滑槽后的示意圖。
圖5是圖1中承臺(tái)下面的浮子、杠桿、V形杠桿支架、傳動(dòng)桿結(jié)構(gòu)改制成傳動(dòng)桿、浮子、限位滑桿結(jié)構(gòu)后的示意圖(承臺(tái)底面以上為局部剖)。
圖6是圖1中承臺(tái)下面的浮子、杠桿、V形杠桿支架、傳動(dòng)桿結(jié)構(gòu)改制成傳動(dòng)桿、浮子、限位滑桿結(jié)構(gòu)后，浮子豎向時(shí)的示意圖(承臺(tái)底面以上為局部剖)。
圖7是圖5的D-D剖面示意圖。
具體實(shí)施方式
從圖1、圖2、圖3可見，本實(shí)用新型設(shè)置了一個(gè)可安裝在太陽(yáng)能熱水器水箱箱頂開孔中的承臺(tái)8，承臺(tái)8上豎向設(shè)有通孔A16和通孔B17，該承臺(tái)8的內(nèi)部填充有保溫材料9。承臺(tái)8的下底面向下安裝有V形杠桿支架10，V形杠桿支架10下端和杠桿11鉸結(jié)，杠桿11的長(zhǎng)臂末端和浮子12鉸結(jié)，杠桿11的短臂端和傳動(dòng)桿15的下端鉸結(jié)，傳動(dòng)桿15的上段從承臺(tái)8上的通孔A16中穿出，浮子12、杠桿11、V形杠桿支架10及傳動(dòng)桿15的下段均穿過(guò)水箱箱頂開孔插入水箱中。承臺(tái)8的通孔B17中套裝直至水箱底部的密封套管14，密封套管14內(nèi)底部安裝熱電阻或熱敏電阻或集成溫度傳感器等溫度敏感器件13并引出導(dǎo)線C19。在承臺(tái)8的上方(即在水箱的上方)豎向固定安裝一下端開口的腔體1，在腔體1內(nèi)豎向裝有滑軌24，滑軌24的上下兩端分別支撐在腔體1內(nèi)頂部滑軌支撐孔26和承臺(tái)8上滑軌支撐孔(圖中未畫)中，滑軌24上滑裝遮光板23，遮光板23的下端鉸接傳動(dòng)桿15的上端，在腔體1與遮光板23面平行的兩側(cè)壁上分別開有窗孔A7和窗孔B25，窗孔A7中封粘有透明窗體A5，在窗體A5的外側(cè)固裝有發(fā)光管陣列4，發(fā)光管陣列4由一列或多列發(fā)光管組成(圖2中畫了兩列)，當(dāng)發(fā)光管的列數(shù)大于一列時(shí)，任意兩列發(fā)光管均上下相互錯(cuò)開，使得任意兩列發(fā)光管中的發(fā)光管均不在同一水平位置，發(fā)光管的列數(shù)和每列發(fā)光管的個(gè)數(shù)由實(shí)際所需精度確定，列數(shù)越多、每列發(fā)光管數(shù)越多則精度越高，并且在精度相同的條件下，增大列數(shù)，減少每列發(fā)光管數(shù)可縮短腔體1的高度。窗孔B25中封粘有透明窗體B21，在窗體B21的外側(cè)固裝有與發(fā)光管陣列4水平相對(duì)且與發(fā)光管陣列4的發(fā)光管數(shù)相同的光敏接收管組成的接收管陣列22，發(fā)光管陣列4和接收管陣列22分別引出導(dǎo)線A6和導(dǎo)線B20。在腔體1外部包裹有保溫材料3。罩殼2固裝在承臺(tái)8上的固定支架18上，將上述承臺(tái)8上方的所有裝置罩蓋住，免受日曬雨淋的影響。當(dāng)浮子12隨水箱內(nèi)的水位上升或下降時(shí)，帶動(dòng)杠桿11轉(zhuǎn)動(dòng)并使傳動(dòng)桿15帶動(dòng)遮光板23下降或上升，從而使得水位的變化轉(zhuǎn)換成了接收管陣列22導(dǎo)通狀態(tài)的變化，此變化的導(dǎo)通狀態(tài)信號(hào)經(jīng)導(dǎo)線B20傳給后繼自動(dòng)控制器，實(shí)現(xiàn)水位的精確測(cè)量。溫度敏感器件13將水箱中水的溫度轉(zhuǎn)換成變化的電參量也經(jīng)導(dǎo)線C19傳給后繼自動(dòng)控制器，實(shí)現(xiàn)熱水器水溫的精確測(cè)量。
由于承臺(tái)8、腔體1、腔體1側(cè)壁上的透明窗體A5和透明窗體B21等構(gòu)成一水箱內(nèi)外完全密封隔離腔，腔體1內(nèi)構(gòu)件均為耐高溫?zé)崴退魵獠牧现瞥?，使得本太?yáng)能熱水器水位水溫傳感器免受高溫?zé)崴?、水蒸汽的影響，具有很高的測(cè)量可靠性。腔體1外部包裹有保溫材料3，使得本太陽(yáng)能熱水器水位水溫傳感器具有保溫隔熱性。
由圖4可見，本實(shí)用新型中腔體1內(nèi)豎向裝有的滑軌24可改制成滑槽27來(lái)實(shí)現(xiàn)，遮光板23滑裝在滑槽27中。
由圖5、圖6、圖7可見，本實(shí)用新型中承臺(tái)8下面的浮子12、杠桿11、V形杠桿支架10、傳動(dòng)桿15等組成的杠桿水位位移變換機(jī)構(gòu)也可改制成傳動(dòng)桿31、浮子29、限位滑軌A28和限位滑軌B30等組成的水位位移變換機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。傳動(dòng)桿31上端與遮光板23固結(jié)或鉸接，傳動(dòng)桿31下端直接鉸結(jié)浮子29，浮子29相對(duì)兩側(cè)設(shè)有滑槽A32和滑槽B33，滑槽A32中豎向裝有固裝在承臺(tái)8下底面的限位滑軌A28，滑槽B33中豎向裝有固裝在承臺(tái)8下底面的限位滑軌B30，其中限位滑軌B30也可不裝，由溫度傳感器密封套管14兼作。浮子29可繞鉸結(jié)點(diǎn)豎向轉(zhuǎn)動(dòng)90度，在浮子29放入水箱穿過(guò)水箱開孔時(shí)，使浮子29轉(zhuǎn)動(dòng)到與傳動(dòng)桿31平行豎向進(jìn)入水箱，浮子29進(jìn)入水箱內(nèi)與水面接觸后會(huì)因重力和浮力作用而自然轉(zhuǎn)動(dòng)到與水面平行位置，浮子29豎向進(jìn)入水箱結(jié)構(gòu)使得在水箱開孔小的條件下允許加大浮子29體積，增加浮力，顯著提高靈敏度和可靠性。限位滑軌A28、限位滑軌B30可防止浮子29隨水面自由漂動(dòng)而造成傳動(dòng)桿31傾斜，避免因傳動(dòng)桿31傾斜造成的傳動(dòng)桿31與承臺(tái)8的通孔A16發(fā)生擠壓使傳動(dòng)桿31上下運(yùn)動(dòng)受阻和因傳動(dòng)桿31傾斜而改變水位位移和遮光板23位移之間變換關(guān)系，保證測(cè)量可靠性和精度。
本實(shí)用新型中窗孔A7和透明窗體A5，窗孔B25和透明窗體B21不僅可采用粘接方式安裝，也可采用其它可密封的安裝方式；當(dāng)腔體1材料為透明材料時(shí)，透明窗體可由腔體1壁代替。
權(quán)利要求1.一種太陽(yáng)能熱水器水位水溫傳感器，具有一個(gè)可安裝在太陽(yáng)能熱水器水箱箱頂開孔中的承臺(tái)(8)，承臺(tái)(8)上設(shè)有二個(gè)豎向通孔A(16)和通孔B(17)，承臺(tái)(8)的內(nèi)部填充有保溫材料(9)，承臺(tái)(8)的下底面安裝V形杠桿支架(10)，V形杠桿支架(10)的下端和杠桿(11)鉸結(jié)，杠桿(11)的長(zhǎng)臂末端和浮子(12)鉸結(jié)，杠桿(11)的短臂端和傳動(dòng)桿(15)下端鉸結(jié)，傳動(dòng)桿(15)的上段從承臺(tái)(8)的通孔A(16)中穿出，承臺(tái)(8)的通孔B(17)中套裝密封套管(14)，密封套管(14)內(nèi)底部安裝溫度敏感器件(13)并引出導(dǎo)線C(19)，其特征在于承臺(tái)(8)的上頂面豎向固裝一下端開口的腔體(1)，在腔體(1)內(nèi)豎向裝有滑軌(24)，滑軌(24)上滑裝有遮光板(23)，遮光板(23)的下端聯(lián)接傳動(dòng)桿(15)上端，在腔體(1)與遮光板(23)面平行的兩側(cè)壁上分別開有窗孔A(7)和窗孔B(25)，窗孔A(7)中封裝有透明窗體A(5)，窗體A(5)的外側(cè)裝有幾列發(fā)光管組成的發(fā)光管陣列(4)，發(fā)光管陣列(4)中任意兩列發(fā)光管均上下相互錯(cuò)開，窗孔B(25)中封裝有透明窗體B(21)，窗體B(21)的外側(cè)固裝有與發(fā)光管陣列(4)水平相對(duì)且與發(fā)光管陣列(4)的發(fā)光管數(shù)相同的光敏接收管組成的接收管陣列(22)，發(fā)光管陣列(4)和接收管陣列(22)分別引出導(dǎo)線A(6)和導(dǎo)線B(20)，腔體(1)外部包裹有保溫材料(3)，保溫材料(3)外罩有罩殼(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能熱水器水位水溫傳感器，其特征在于腔體(1)內(nèi)豎向裝有的滑軌(24)制成腔體(1)內(nèi)側(cè)壁上的滑槽(27)，遮光板(23)滑裝在滑槽(27)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽(yáng)能熱水器水位水溫傳感器，其特征在于承臺(tái)(8)底面以下的浮子(12)、杠桿(11)、V形杠桿支架(10)、傳動(dòng)桿(15)結(jié)構(gòu)制成傳動(dòng)桿(31)上端與遮光板(23)固結(jié)或鉸接，傳動(dòng)桿(31)下端鉸結(jié)浮子(29)，浮子(29)相對(duì)兩側(cè)設(shè)有滑槽A(32)和滑槽B(33)，滑槽A(32)內(nèi)裝有固定在承臺(tái)(8)下底面的豎向限位滑軌A(28)，滑槽B(33)內(nèi)裝有固定在承臺(tái)(8)下底面的豎向限位滑軌B(30)結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽(yáng)能熱水器水位水溫傳感器，其特征在于承臺(tái)(8)底面以下的浮子(12)、杠桿(11)、V形杠桿支架(10)、傳動(dòng)桿(15)結(jié)構(gòu)制成傳動(dòng)桿(31)上端與遮光板(23)固結(jié)或鉸接，傳動(dòng)桿(31)下端鉸結(jié)浮子(29)，浮子(29)相對(duì)兩側(cè)設(shè)有滑槽A(32)和滑槽B(33)，滑槽A(32)內(nèi)裝有固定在承臺(tái)(8)下底面的豎向限位滑軌A(28)，滑槽B(33)內(nèi)裝有套裝在承臺(tái)(8)通孔B(17)中的溫度傳感器密封套管(14)結(jié)構(gòu)。
專利摘要一種太陽(yáng)能熱水器水位水溫傳感器，在太陽(yáng)能熱水器水箱箱頂開孔中安裝一承臺(tái)，以此承臺(tái)為基礎(chǔ)，在水箱內(nèi)裝置一套由浮子、杠桿、傳動(dòng)桿等組成的水位位移機(jī)構(gòu)，在水箱外、承臺(tái)的上方豎向設(shè)置一下端開口的腔體，在腔體內(nèi)滑裝在滑軌上的遮光板和腔體上和遮光板平行的兩側(cè)壁上的發(fā)光管陣列和光敏接收管陣列等組成位移電信號(hào)變換機(jī)構(gòu)，水位位移機(jī)構(gòu)與位移電信號(hào)變換機(jī)構(gòu)通過(guò)傳動(dòng)桿相連，使水位的變化轉(zhuǎn)換成光敏接收管陣列導(dǎo)通狀態(tài)的變化，此導(dǎo)通狀態(tài)由導(dǎo)線引出供后繼自動(dòng)控制器使用，實(shí)現(xiàn)水位的自動(dòng)測(cè)量；承臺(tái)上安裝直達(dá)水箱底部的溫度敏感器件來(lái)實(shí)現(xiàn)水溫的自動(dòng)測(cè)量，該水位水溫傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作安全可靠，靈敏度高。
文檔編號(hào)F24J2/46GK2616866SQ0322044
公開日2004年5月19日 申請(qǐng)日期2003年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月14日
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