專利名稱：太陽能熱水器溫度液位傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種傳感器，尤其是涉及一種專門為太陽能熱水器而設(shè) 計(jì)的能感知液位及溫度高低的傳感器。
技術(shù)背景現(xiàn)有技術(shù)用于太陽能熱水器的液位及溫度傳感器，主要問題一是電子元 件與傳感探頭一體，直接進(jìn)入水箱，使電子元件長期處于高溫水環(huán)境之中，加速電子元件的老化而降低使用壽命；二是為了不使電子元件與水接觸，必 須有很好的密封性能，現(xiàn)有的密封辦法主要有用熱縮管、硅膠、環(huán)氧樹脂等， 而采用上述辦法使用壽命都不長；三是現(xiàn)有技術(shù)一般采用熱敏電阻，而熱敏 電阻長期在高溫、高濕環(huán)境中很容易損壞。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，從而開發(fā)一種結(jié)構(gòu)簡 單、可靠，機(jī)電分離，使用壽命長的太陽能熱水器液位溫度傳感器。本實(shí)用新型的另一個目的是提供一種電極不易結(jié)垢的太陽能熱水器液 位溫度傳感器。本實(shí)用新型的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的 一種 太陽能熱水器溫度液位傳感器，具有傳感元件和電器線路，其特征在于所 述的傳感元件是安裝在機(jī)體上的一組三根以上采用不銹鋼導(dǎo)線的液位電極 和一根采用二種不同金屬導(dǎo)線連接起來的溫度探頭；所述的液位電極包括電 極和公共電極；所述的傳感元件與電器線路相分離。不銹鋼導(dǎo)線的直徑可以 根據(jù)需要而確定。上述技術(shù)方案可以根據(jù)太陽能熱水器熱水箱出氣口的不同結(jié)構(gòu)而采用 二種解決途徑一種是熱水箱出氣口位于頂部，則采用豎插式傳感器，它的液位電極的 電極是一組裸露但相互分離且長短不等的不銹鋼絲，所述的公共電極是一根 銅管， 一般采用紫銅管；所述的溫度探頭的金屬導(dǎo)線由絕緣材料包覆，置于 公共電極的銅管內(nèi)，所述銅管下端封閉。電極的粗細(xì)程度以能達(dá)到桿與桿之 間相互分離為原則，或者還可采用一種分離架，使電極與電極之間不會產(chǎn)生 接觸，還可降低電極的直徑。為了使熱水箱出氣口出氣順暢，機(jī)體內(nèi)有T字形用于出氣的通孔，所述 通孔由機(jī)體的底部通向兩側(cè)。由中間引導(dǎo)到二邊出氣。另一種是熱水箱出氣口位于側(cè)邊，則采用橫插式傳感器，液位電極是一 組長短不同的不銹鋼導(dǎo)線，所述導(dǎo)線由絕緣材料包覆，導(dǎo)線末端外露；溫度 探頭的金屬導(dǎo)線由絕緣材料包覆。在這種情況下就沒有導(dǎo)線之間相互接觸的 問題，這樣導(dǎo)線直徑可以比較細(xì)。用材方面可以大大節(jié)省。作為優(yōu)選方案，外露的導(dǎo)線末端上繞有螺旋圈。這樣有利于準(zhǔn)確地測量 出水位。作為優(yōu)選方案，溫度探頭的金屬導(dǎo)線的端部連接有重錘體。在溫度探頭 的下端部連接上重錘體使導(dǎo)線始終處于垂直狀態(tài)，使水位測量更準(zhǔn)確。 本實(shí)用新型的技術(shù)方案是基于水位電極當(dāng)電極放入水箱中后，根據(jù)水導(dǎo)電的原理，水箱中的水位發(fā) 生變化時，與之相連的水位信號線二端的電阻值也會同步發(fā)生變化，不同電 阻值通過儀表的換算得出一定的水位值。溫度傳感器是根據(jù)二種不同材料的熱特性。二根不同材料的金屬導(dǎo)線， 當(dāng)溫度變化時，在溫度信號線的二端會產(chǎn)生電動勢，將這個電動勢通過儀表 內(nèi)的差分放大器放大后，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換送入單片機(jī)進(jìn)行線性化處理，因?yàn)檫@個 電動勢與環(huán)境溫度之間也成一定關(guān)系，所以必須檢測出機(jī)殼內(nèi)熱敏電阻的阻 值，以確定環(huán)境溫度。將環(huán)境溫度與電動勢進(jìn)持綜合運(yùn)算后，得出水箱內(nèi)熱 水的溫度。防止電極結(jié)垢的原理是因測液位時，液位信號線的一端正，而另一端負(fù)， 而在測量環(huán)境溫度時，正負(fù)極相反，所以電極上的電位極性是變化的，是高頻交流脈沖，故在上電極不易結(jié)塘。因此，本實(shí)用新型的有益效果是由于電子元件不接觸水，因此整個傳 感器不需密封，其結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，電極不容易結(jié)垢，使用壽命長。


附圖1是本實(shí)用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖2是本實(shí)用新型的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。 附圖3是本實(shí)用新型的電原理圖。
具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體說明。實(shí)施例如圖l所示是一種用于熱水箱頂部的豎插式傳感器，本實(shí)施例液位電極 的電極有4個即11、 12、 13、 14，是一組裸露但相互分離且長短不等的不銹 鋼絲，公共電極10是一根銅管， 一般采用紫銅管；溫度探頭2的金屬導(dǎo)線 由絕緣材料包覆，置于公共電極的銅管內(nèi)，所述銅管下端封閉。電極的粗細(xì) 程度以能達(dá)到桿與桿之間相互分離為原則，或者還可采用一種分離架，使電 極與電極之間不會產(chǎn)生接觸，還可降低電極的直徑。為了使熱水箱出氣口出 氣順暢，機(jī)體3內(nèi)有T字形用于出氣的通孔31，所述通孔由機(jī)體的底部通向 兩側(cè)，由中間引導(dǎo)到二邊出氣的出氣口 32，圖中，用信號線l將液位電極與 溫度探頭2的金屬導(dǎo)線相連，5是電路板。如圖2所示是熱水箱出氣口位于側(cè)邊，則采用橫插式傳感器，液位電極 1有4個即11、 12、 13、 14， IO是公共電極，是一組長短不同的不銹鋼導(dǎo)線， 上述導(dǎo)線由絕緣材料包覆，導(dǎo)線末端外露，外露的導(dǎo)線末端繞有螺旋圈，溫 度探頭2的金屬導(dǎo)線由絕緣材料包覆。在這種情況下就沒有導(dǎo)線之間相互接 觸的問題，這樣導(dǎo)線直徑可以比較細(xì)，用材方面可以大大節(jié)省。在溫度探頭 的金屬導(dǎo)線的端部連接有重綞體4，使導(dǎo)線始終處于垂直狀態(tài)，水位測量更 準(zhǔn)確，圖中，用信號線1將液位電極與溫度探頭2的金屬導(dǎo)線相連，4是固 定件。如圖3所示的電原理圖，11、 12、 13、 14、 IO是電極，其中10是公共 電極，T是溫度傳感器，Di、 D2是三極管，Ri、 R2、 R3、 R4是電阻，Rt熱敏 電阻。水位測量① 無水時，T3、 T4端電阻值R無水二Ri+R2+R3+R4② 1檔水位時，即10電極與11電極短路，其電阻值Ri檔=R2+R3+R4③ 2檔水位時，即10電極與11、 12電極短路，其電阻值R2檔=R3+R4④ 3檔水位時，即10電極與11、 12、 13電極短路，其電阻值R3檔二R4⑤ 4檔水位時，即10電極與11、 12、 13、 14電極短路， 其電阻值R4檔=0 Q測水位就是測T3， T4端的電阻大小。 溫度測量① 溫度傳感器T根據(jù)溫度變化在L、 T2端會產(chǎn)生相應(yīng)的電位差，電位值與溫度值成對應(yīng)關(guān)系。② L、 T2 二端的電位差經(jīng)儀表放大器放大后，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換，送到單片機(jī)換算成溫度值顯示出來。
權(quán)利要求1. 一種太陽能熱水器溫度液位傳感器，具有機(jī)體，液位傳感器，溫度傳感器和相配合的電器元件以及電氣線路，其特征在于所述的液位傳感器是安裝在機(jī)體上的一組三根以上采用不銹鋼導(dǎo)線的液位電極，所述的溫度傳感器是一根采用二種不同金屬導(dǎo)線連接起來的溫度探頭；所述的液位電極包括電極和公共電極；所述的傳感器與電器元件及電氣線路相分離。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能熱水器溫度液位傳感器，其特征在于 所述的液位電極的電極是一組裸露但相互分離且長短不等的不銹鋼絲，所 述的公共電極是一根銅管；所述的溫度探頭的金屬導(dǎo)線由絕緣材料包覆， 置于公共電極的銅管內(nèi)，所述銅管下端封閉。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽能熱水器溫度液位傳感器，其特征 在于所述的機(jī)體內(nèi)有T字形用于出氣的通孔，所述通孔由機(jī)體的底部通 向兩側(cè)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能熱水器溫度液位傳感器，其特征在于: 所述的液位電極是一組長短不同的不銹鋼導(dǎo)線，所述導(dǎo)線由絕緣材料包覆， 導(dǎo)線末端外露；所述的溫度探頭的金屬導(dǎo)線由絕緣材料包覆。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽能熱水器溫度液位傳感器，其特征在于: 所述外露的導(dǎo)線末端繞有螺旋圈。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的太陽能熱水器溫度液位傳感器，其特征 在于所述溫度探頭的金屬導(dǎo)線的端部連接有重錘體。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種太陽能熱水器液位溫度傳感器。傳感元件是安裝在機(jī)體上的一組三根以上采用不銹鋼導(dǎo)線的液位電極和一根采用二種不同金屬導(dǎo)線連接起來的溫度探頭；所述的液位電極包括電極和公共電極；所述的傳感元件與電器線路相分離。本實(shí)用新型由于電子元件不接觸水，因此整個傳感器不需密封，其結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，電極不容易結(jié)垢，使用壽命長。
文檔編號G01F23/22GK201096545SQ20072011096
公開日2008年8月6日 申請日期2007年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月21日
發(fā)明者楊麗君, 鄭方定 申請人:鄭方定