CN204924372U - 基于温度传感器的水位传感器 - Google Patents

Abstract

基于温度传感器的水位传感器，包括密封防水外壳；还包括恒流源、多个温度传感器、测量电路；其特征是：每个所述温度传感器与一电阻紧密贴合构成测温模块，每个温度传感器贴合的电阻均相同；所述电阻串联并与恒流源串联构成闭合回路；所述测量电路电连接所述温度传感器，用于得到各温度传感器的温度对应的电信号；所述恒流源和测温模块均设置在密封防水外壳中。该种水位传感器不容易损坏、使用寿命长、成本低。

Description

基于温度传感器的水位传感器

技术领域

本实用新型涉及水位传感器技术领域，具体是一种用于太阳能热水器中的水位传感器。

背景技术

目前，用于太阳能热水器中的水位传感器大多采用电极式，这种传感器结构简单，成本较低，测量结果准确可靠。但上述传感器需要比较干燥的工作环境，由于传感器长时间浸泡在水中，当水渗入传感器内部后，其就完全失效了。

为解决上述问题，本领域一般采取改进密封的方法延长传感器的工作寿命，但由于热水器中水的温差变化较大，一般的密封措施无法较长时间的起到应有的作用。因此，电极式传感器必须隔一段时间就进行更换，造成极大的人力和物力浪费。

实用新型内容

为了克服上述现有技术存在的缺点，本实用新型的目的在于提供一种基于温度传感器的水位传感器，该种水位传感器不容易损坏、使用寿命长、成本低。

本实用新型提供的基于温度传感器的水位传感器，包括密封防水外壳；还包括恒流源、多个相同的温度传感器、测量电路；其特征是：每个所述温度传感器与一电阻紧密贴合构成测温模块；所述电阻串联并与恒流源串联构成闭合回路；所述测量电路电连接所述温度传感器，用于得到各温度传感器的温度对应的电信号；所述恒流源和测温模块均设置在密封防水外壳中。

作为本实用新型进一步的技术方案：所述的密封防水外壳包括多段导热壳体与多个隔温部件；所述的导热壳体由传热材料制成，每个所述温度传感器与一段所述导热壳体接触；所述的隔温部件由隔热材料制成；两段相邻的导热壳体之间由至少一个隔温部件隔热连接。

更进一步的：任意相邻的两个电阻之间的间距相等。

更进一步的：所述闭合电路向下引出有用于外接控制***的连接端。

更进一步的：所述测量电路位于密封防水外壳内，与各温度传感器导线连接。

更进一步的：所述测量电路设置在密封防水外壳外，各温度传感器向密封防水外壳外引出导线并在密封防水外壳的底部形成与测量电路连接的接线端。

本实用新型的有益效果是：温度传感器的使用非常普遍。其体积小，重量轻，尤其重要的是其可以不接触水工作，因此防水封装比较容易。使用温度传感器代替电极测量水位，将可以大大延长水位传感器的使用寿命。而且，由于太阳能热水器中一般都需要温度传感器，因此，使用温度传感器测量水位可以一物两用，减小传感器的体积，且温度传感器一种通用的标准件，价格与电极相比相对较低，可以显著降低传感器的成本。本实用新型通过温度传感器制成的水位传感器，不容易损坏、使用寿命长、成本低。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明：

图1为本实用新型实施例一的结构示意图；

图2为本实用新型实施例二的结构示意图；

图3为本实用新型中测温模块的结构示意图；

图中：1测温模块；2恒流源；3密封防水外壳；4导线；5接线端；6隔温部件；7测量电路；8电阻；9温度传感器。

具体实施方式

实施例一：如图1所示，该基于温度传感器的水位传感器，包括密封防水外壳3、恒流源2、多个测温模块1，还包括测量电路7。

所述恒流源2和测温模块1均设置在密封防水外壳3中。

测温模块由一温度传感器9与一电阻8紧密贴合构成，使温度传感器9测量结果直接反应电阻8的温度，如图3所示，各测温模块的电阻8串联并与恒流源2串联构成闭合回路。所述闭合电路引出有用于外接控制***的连接端。电阻的阻值可以根据发热量需求进行选择，一般发热量大的，有利于提高检测精度。

该实施例中，测量电路7位于密封防水外壳3内，与各测温模块中的温度传感器9导线连接，用于得到各温度传感器9的温度对应的电信号。

密封防水外壳3包括多段导热壳体与多个隔温部件6。导热壳体由传热材料制成，例如采用不锈钢制成，有利于热的传导，提高了测量的准确度，当然，在实际应用中，也可以使用其它传热材料，例如铝、铜等。每个所述温度传感器9与一段所述导热壳体接触。隔温部件6由隔热材料制成；两段相邻的导热壳体之间由至少一个隔温部件6隔热连接，这样各温度传感器9具有热独立性，避免由于外壳导热带来的干扰。

该实施例中采取的优化的技术，任意相邻的两个电阻8之间的间距相等。

实施例二：如图2所示，该实施例与实施例一的不同之处在于，所述测量电路7设置在密封防水外壳3外，各温度传感器9向密封防水外壳3外引出导线4并在密封防水外壳3的底部形成与测量电路连接的接线端5。其余技术同实施例一，不再赘述。

使用上述水位传感器测量水位的原理在于：当测温模块1中的电阻8通以电流时，由于电阻效应其会升温。由于水和空气的散热效果不同，其中的电阻升温表现也不同。由于空气是热的不良导体，在空气中，电阻一旦通电，其温度几乎会直线上升，如果电流较大，温度的上升会相当明显；而由于水是热的良导体，电阻在水中通电的话，其热量会很快的传递到水中，从而导致其温度也不会有太快的变化(如果容器较大的话甚至基本不变)。如果将多个相同的电阻串联到恒流源上放入水中，由于采用的是恒流源，每个电阻产生的热量大体是相同的，但在水中的电阻的温升将会远远小于空气中电阻的温升，即水中电阻的温度小于空气中电阻的温度。各对应的温度传感器9测量各电阻的温度变化，通过变化测量其是否位于水中，以此测量水位。

上述水位传感器的测量方法如下：

①将水位传感器基本竖直的放置于需测量水位容器内；

②使恒流源向闭合回路通电；

③使用测量电路依次测量每个温度传感器的温度，并将对应该温度的电信号值记为第一温度；

④经过一段预设的时间后，使用测量电路再次依次测量每个温度传感器的温度，并将对应该温度的电信号值记为第二温度；

⑤利用外接的比较电路将各温度传感器的第一温度与第二温度比较，将各温度传感器的第一温度与第二温度的差值记录为第三温度；

⑥外接的比较电路将第三温度与预设的阈值比较，每个第三温度对应有一个预设的阈值，如第三温度小于其对应的预设的阈值，则该第三温度所属的温度传感器位于水中，如第三温度大于其对应的预设的阈值，则该第三温度所属的温度传感器位于空气中；

⑦根据步骤⑥中的结果确定水位。

在上述方法中，所述预设的时间优选为5－120秒，每个第三温度对应的预设的阈值为各自第一温度的1％～3％。

水位传感器中可以使用任意类型的温度传感器，只要其能反应周围温度变化即可，不同的温度传感器可以以不同的信号反应温度，其测量可能需要不同的电路进行，也就是说，对不同的温度传感器，测量电路可能是不同的，两者间连接方式也可能是不同。无论如何，温度传感器和测量电路及两者之间的连接关系都是公知常识，本领域技术人员可以根据实际需要选用，因其与本专利无关，在此不予累述。

在附图1和附图2所述的实施例中，测量电路分别设置和不设置在水位传感器内，这些设置方式都是允许的。另外，也同样可以将外接的比较电路设置在水位传感器内，其具体设置方式可根据具体应用情况使用。

可以理解的是，附图中连接各测温模块的线、从测量电路引出的线等应是多根线组成的导线束，图中的一根线仅是一种示意，仅代表了其中的连接关系，而不是对数量的限定。具体的数量根据的实际的连接确定。

以上所述的外接的比较电路包括储存数据、比较功能，采用普通的比较电路即可(如单片机***、计算机软件等)，其设计方法为本领域的公知常识，因其与本专利的技术内容无关，在此不予累述。

以上所述，仅为本专利较佳的具体实施方式，但本专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本专利揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本专利的保护范围之内。

Claims (6)

1.基于温度传感器的水位传感器，包括密封防水外壳；还包括恒流源、多个温度传感器、测量电路；其特征是：每个所述温度传感器与一电阻紧密贴合构成测温模块，每个温度传感器贴合的电阻均相同；所述电阻串联并与恒流源串联构成闭合回路；所述测量电路电连接所述温度传感器，用于得到各温度传感器的温度对应的电信号；所述恒流源和测温模块均设置在密封防水外壳中。

2.根据权利要求1所述的基于温度传感器的水位传感器，其特征是：所述的密封防水外壳包括多段导热壳体与多个隔温部件；所述的导热壳体由传热材料制成，每个所述温度传感器与一段所述导热壳体接触；所述的隔温部件由隔热材料制成；两段相邻的导热壳体之间由至少一个隔温部件隔热连接。

3.根据权利要求1或2所述的基于温度传感器的水位传感器，其特征是：任意相邻的两个电阻之间的间距相等。

4.根据权利要求3所述的基于温度传感器的水位传感器，其特征是：所述闭合电路向下引出有用于外接控制***的连接端。

5.根据权利要求1所述的基于温度传感器的水位传感器，其特征是：所述测量电路位于密封防水外壳内，与各温度传感器导线连接。

6.根据权利要求1所述的基于温度传感器的水位传感器，其特征是：所述测量电路设置在密封防水外壳外，各温度传感器向密封防水外壳外引出导线并在密封防水外壳的底部形成与测量电路连接的接线端。