CN101514915A - 水位传感器 - Google Patents

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CN101514915A CNA2009101151239A CN200910115123A CN101514915A CN 101514915 A CN101514915 A CN 101514915A CN A2009101151239 A CNA2009101151239 A CN A2009101151239A CN 200910115123 A CN200910115123 A CN 200910115123A CN 101514915 A CN101514915 A CN 101514915A
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洪涛
周解平
闻建中
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Abstract

一种水位传感器，包括两端部密闭的直管、自上而下地依次排布在直管内腔里的多组水位测量组件，每组水位测量组件包括测量电阻和与测量电阻电连接的磁控开关，对应于每组水位测量组件，在直管外侧设置有多个用来控制磁控开关开合的磁性元件。通过依次设置在两端密闭的直管内腔的多组水位测量组件和相应的设置在直管外部的磁性元件，控制由测量电阻组成的电路的参数变化，实现了电路元件的水隔离，延长了水位传感器的使用寿命，是一种结构简单，生产成本较低的水位传感器。

Description

水位传感器
技术领域
本发明涉及一种水位传感器，尤其是一种太阳能热水器用的水位传感器。
背景技术
水位传感器的种类繁多，应用较为广泛的是采用浸泡在水中的多个金属导电测点测量水电阻的方法来测量水位。这种方法虽然生产成本较低，但是其测点在水中很快会被氧化、腐蚀或被高温水中析出的水垢所覆盖使水位检测失效，上述情况在水质差的地区尤为严重。
还有电容式和压力式水位传感器，但是由于二者的生产成本很高，一般不被太阳能热水器生产厂家考虑采用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单、使用寿命长并且生产成本较低的水位传感器。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种水位传感器，包括两端部密闭的直管、自上而下地依次排布在直管内腔里的多组水位测量组件，每组水位测量组件包括测量电阻和与测量电阻电连接的磁控开关，对应于每组水位测量组件，在直管外侧设置有多个用来控制磁控开关开合的磁性元件。
由于上述技术方案的采用，本发明与现有技术相比，具有以下优点：
通过依次设置在两端密闭的直管内腔的多组水位测量组件和相应的设置在直管外部的磁性元件，控制由测量电阻组成的电路的参数变化，实现了电路元件的水隔离，延长了水位传感器的使用寿命，是一种结构简单，生产成本较低的水位传感器。
附图说明
图1为本发明的侧向剖视图；
图2为图1中A部分的局部放大图；
图3为图2的A-A向剖视图；
图4为本发明的电路图；
图5为位于如图2所示的部分直管内腔中的电元件；
其中：1、直管；2、测量电阻；3、磁控开关；4、磁性元件；5、保护外套；6、浮板；7、保护电阻；8、控制器；9、水箱；10、垂重物。
具体实施方式
如图4、图5所示的水位传感器，包括两段密闭并且带有中空内腔的直管1(如图3所示)、自上而下地依次排布在直管1内腔里的多个相串联的测量电阻2、与每个测量电阻2并联的磁控开关3，当磁控开关3闭合时，与其并联的测量电阻2被短路。
一个测量电阻2与一个磁控开关3组成一组水位测量组件，对应于每组水位测量组件，在直管1的外侧还设置有用来控制磁控开关3开合的磁性元件4，多个测量电阻2还串联有一个保护电阻7，如图4所示，包括4组水位测量组件，相应的在直管1的外侧，设置了4个磁性元件4，保护电阻7用来保证当4个测量电阻2均被短路时测量电路的安全。直管1采用不锈钢材料，磁控开关3采用干簧管。
根据磁控开关3的工作原理，当磁性元件4靠近磁控开关3时，磁控开关3闭合。如图3所示，在直管1的外侧包覆有一层防水、防腐、耐高温的保护外套5，保护套5将直管1及设置在直管1内部的电路密封，以保证水位传感器的电路结构与水隔离。保护外套5上连接有多个可在浮力作用下转动的浮板6，每个浮板6的一端部设置有一个磁性元件4，其另一个端部与转动中心轴连接，如图2所示，当浮板6受到浮力作用时，带有磁性元件4的端部浮起，远离磁控开关3，导致磁控开关3断开，相应的测量电阻2接入电路。
假设水箱9内的水位高度如图1所示，位于下方的三个浮板6均在浮力的作用下抬起，磁性元件4远离相应的磁控开关3，如图4所示，电阻R1、R2、R3和保护电阻R0接入电路，而电阻R4则处于短路状态，控制器8测量相应的电路参数，如当前电流值，判断水箱9内的水位高度。
假设水位进一步上升，则最上方的浮板6也在浮力的作用下抬起，导致电阻R4接入电路，控制器8测量到的电路参数随之发生变化；如果水位下降，当水位高度不足以使该高度范围内的浮板6处于漂浮状态时，相应的浮板6落回与直管1相平行的位置上，随着水位的下降，电阻R3、R2、R1对应的浮板随之依次落下，最终情况为，电阻R4、R3、R2、R1均处于短路状态，只有保护电阻R0接入电路。
如图1所示，多个浮板6自上而下地设置在直管1的同一侧面，在直管1的下端部设置有用来保证水位传感器在水箱9内呈竖直状态的垂重物10，在将水位传感器置入太阳能热水器的水箱9内时，直管1在垂重物10的作用下沿水箱的一侧壁呈竖直状态放置，多个浮板6的转动开合方向背离该侧水箱侧壁，当多个浮板6均没有浮力作用时，水位传感器在水箱内的占用空间仅为直管1与浮板6的截面之和，大大的节约了水位传感器在水箱内占用的空间。并且，由于太阳能热水器水箱9的水位传感器入口设置在水箱9的侧壁而非上顶端，这就需要先将水位传感器以水平姿态***水箱9，再在垂重物10的作用下，调整至竖直姿势，本发明所涉及的水位传感器具有较小的横截面积并且设置了垂重物10，在很大程度上，使上述操作过程更加方便、快捷。
本发明所涉及的水位传感器运用浮力原理，并且将测控开关3、相应的测量电阻2以及磁性元件4的位置与水位高度联系起来，并且，每一个磁性元件4均采用装配在浮板6上的方式对应于一个水位高度范围，具有更好的测量效果。

Claims (9)

1、一种水位传感器，其特征在于：包括两端部密闭的直管(1)、自上而下地依次排布在所述的直管(1)内腔里的多组水位测量组件，每组所述的水位测量组件包括测量电阻(2)和与所述的测量电阻(2)电连接的磁控开关(3)，对应于每组所述的水位测量组件，在所述的直管(1)外侧设置有用来控制所述的磁控开关(3)开合的磁性元件(4)。
2、根据权利要求1所述的水位传感器，其特征在于：对于每组所述的水位测量组件，所述的测量电阻(2)与所述的磁控开关(3)相并联，属于不同组的多个所述的测量电阻(2)相串联连接，当所述的磁性元件(4)靠近所述的磁控开关(3)时，所述的磁控开关(3)闭合。
3、根据权利要求1所述的水位传感器，其特征在于：所述的直管(1)的外侧包覆有一层防水、防腐、耐高温的保护外套(5)。
4、根据权利要求3所述的水位传感器，其特征在于：所述的保护外套(5)上连接有多个可在浮力作用下移动的浮板(6)，每个所述的浮板(6)上设置有一个所述的磁性元件(4)，当所述的浮板(6)受到浮力作用时，所述的磁性元件(4)远离所述的磁控开关(3)。
5、根据权利要求4所述的水位传感器，其特征在于：多个所述的浮板(6)自上而下地设置在所述的直管(1)的同一侧面。
6、根据权利要求1所述的水位传感器，其特征在于：它还包括与多个所述的测量电阻(2)相串联的保护电阻(7)。
7、根据权利要求1所述的水位传感器，其特征在于：所述的磁控开关(3)为干簧管。
8、根据权利要求1所述的水位传感器，其特征在于：所述的直管(1)为不锈钢管。
9、根据权利要求1所述的水位传感器，其特征在于：所述的直管(1)的下端部设置有用来保证所述的水位传感器在水箱(9)内呈竖直状态的垂重物(10)。
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