專(zhuān)利名稱(chēng)：新型液體角度位置傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種傳感器，特別是家用太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的水位傳感器。
技術(shù)背景目前在自動(dòng)控制行業(yè)內(nèi)，智能測(cè)量水位的儀器設(shè)備較多，例如壓力式傳感器、 干簧管式傳感器、霍爾開(kāi)關(guān)式、電極式等。但普遍存在諸多缺點(diǎn)，像前三種因?yàn)榻Y(jié)垢、 不耐高溫、不耐低溫、價(jià)格昂貴等原因等幾乎沒(méi)有在家用太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)自動(dòng)控制行業(yè) 使用。目前家用太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)自動(dòng)控制行業(yè)普遍存在的是電極式傳感器，此類(lèi)傳感器 存在如下缺陷第一，電極式傳感器因?yàn)橛盟鳛榻橘|(zhì)，公共電極與電極1、2、3、4等 導(dǎo)通是通過(guò)水作為介質(zhì)電阻來(lái)進(jìn)行導(dǎo)通，所以各地水質(zhì)不同電阻就不同，很容易造成測(cè) 量不準(zhǔn)確，從而出現(xiàn)假水位的現(xiàn)象。要么無(wú)水顯示有水，造成長(zhǎng)時(shí)間電加熱。再有就是 水滿(mǎn)顯示不滿(mǎn)造成水流不止，浪費(fèi)水資源。第二，傳感器長(zhǎng)期在水中工作容易結(jié)垢，結(jié) 垢后造成電阻值發(fā)生變化進(jìn)而靈敏度降低，即使開(kāi)始安裝沒(méi)有問(wèn)題但隨著結(jié)垢又會(huì)出現(xiàn) 問(wèn)題。第三，電極式傳感器由于使用的電極式原理，由于電極式傳感器的電極長(zhǎng)期在水 中通電工作，所以電極容易電解腐蝕，從而最終爛掉，降低使用壽命。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種新型液體位置傳感器，以解決現(xiàn)有技術(shù)測(cè)量不準(zhǔn) 確，靈敏度低，電極易電解腐蝕，使用壽命短等問(wèn)題。本實(shí)用新型主要由電子元器件、浮子、單片機(jī)等四部分構(gòu)成，解決其技術(shù)問(wèn)題 所采用的技術(shù)方案是在原用水作為介質(zhì)進(jìn)行導(dǎo)通的位置設(shè)置液體開(kāi)關(guān)，利用液體開(kāi)關(guān)的 作用，將原來(lái)的用水作為導(dǎo)電介質(zhì)改為不發(fā)生電解的液體開(kāi)關(guān)，將傳感器與液體開(kāi)關(guān)設(shè) 定一定的導(dǎo)通角，液體開(kāi)關(guān)置于密封的浮子殼體內(nèi)，密封膠灌封，不與水進(jìn)行接觸。當(dāng)不測(cè)量水位時(shí)所有的液體開(kāi)關(guān)都處于斷開(kāi)狀態(tài)，當(dāng)測(cè)量第一個(gè)水位時(shí)，Sl液 體開(kāi)關(guān)導(dǎo)通；當(dāng)測(cè)量第二個(gè)水位時(shí)Si、S2同時(shí)導(dǎo)通；當(dāng)測(cè)量第三個(gè)水位時(shí)Si、S2、S3 同時(shí)導(dǎo)通；當(dāng)測(cè)量第三個(gè)水位時(shí)Si、S2、S3、S4同時(shí)導(dǎo)通；以此類(lèi)推。并且將液體開(kāi) 關(guān)置于密封的環(huán)境。采用本實(shí)用新型的積極效果是所述傳感器體積小、一體化、測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確不受 任何水質(zhì)的影響，同時(shí)穩(wěn)定性好，價(jià)格便宜適用于民用普遍推廣。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明附

圖1本實(shí)用新型液體位置傳感器電路結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2本實(shí)用新型液體開(kāi)關(guān)角度測(cè)量液體位置示意圖；圖中1液體開(kāi)關(guān)Si、2液體開(kāi)關(guān)S2、3液體開(kāi)關(guān)S3、4液體開(kāi)關(guān)S4、5電阻 Rl、6電阻R2、7電阻R3、8電阻R4、9 二極管Dl、10單片機(jī)、11浮子、12浮子無(wú)水位位置即O導(dǎo)通角、13浮子1水位位置即0^導(dǎo)通角、14浮子2水位位置即(02導(dǎo)通角、 15浮子3水位位置即《3導(dǎo)通角、16浮子4水位位置即《4導(dǎo)通角。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的實(shí)施例將參照附圖1和附圖2進(jìn)行描述。如圖所示；是在原用水作為介質(zhì)進(jìn)行導(dǎo)通的位置設(shè)置液體開(kāi)關(guān)1、2、3、4，利 用液體開(kāi)關(guān)1、2、3、4的作用，將原來(lái)的用水作為導(dǎo)電介質(zhì)改為不發(fā)生電解的液體開(kāi) 關(guān)，將傳感器與液體開(kāi)關(guān)1、2、3、4設(shè)定一定的導(dǎo)通角，液體開(kāi)關(guān)1、2、3、4置于密封 的浮子11殼體內(nèi)，密封膠灌封，不與水進(jìn)行接觸。密封的裝置里面四個(gè)液體開(kāi)關(guān)1、2、 3、4根據(jù)上面角度的計(jì)算公式設(shè)定每個(gè)開(kāi)關(guān)的角度，從而測(cè)量的從低到高的水位，開(kāi)關(guān) 的數(shù)量由測(cè) 量的水位值決定，如果浮子11置于12位置時(shí)即垂直位置時(shí)無(wú)液體開(kāi)關(guān)閉合； 如果浮子11置于13位置就設(shè)置1液體開(kāi)關(guān)1導(dǎo)通；如果11浮子處于14位置就設(shè)置液體 開(kāi)關(guān)1、2導(dǎo)通；如果浮子11處于15位置就設(shè)置液體開(kāi)關(guān)1、2、3導(dǎo)通；如果浮子11處 于16位置就設(shè)置液體開(kāi)關(guān)1、2、3、4導(dǎo)通；并且根據(jù)公式計(jì)算出導(dǎo)通角。如果測(cè)量五 個(gè)水位就放五個(gè)液體開(kāi)關(guān)，計(jì)算出導(dǎo)通角。當(dāng)?shù)竭_(dá)設(shè)置水位時(shí)液體開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，從而把信 號(hào)輸出，由單片機(jī)進(jìn)行計(jì)算顯示目前的水位。其中液體開(kāi)關(guān)1、2、3、4分別放在浮子11的中間位置，根據(jù)公式計(jì)算出導(dǎo)通角 (0 180度)，從下至上，依次為液體開(kāi)關(guān)1、2、3、4。液體開(kāi)關(guān)1與電阻5兩端相連；
液體2開(kāi)關(guān)與電阻6兩端相連；液體開(kāi)關(guān)3與電阻7兩端相連；液體開(kāi)關(guān)4與電阻8兩端 相連；這樣每個(gè)液體開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)就有對(duì)應(yīng)的電阻被短路使電阻為0。公式推導(dǎo)設(shè)定水箱的總高度為H，水箱的上水后剩余空間的高度為h，利用公 式C0Sa=h/H，因?yàn)镠、h為已知量即可計(jì)算出要傾斜的角度，同時(shí)又知道液體開(kāi)關(guān) 的導(dǎo)通角為β，所以要測(cè)量水位的總的導(dǎo)通角就是ω = α+β，這樣傳感器要測(cè)量的水 位就被轉(zhuǎn)化為角度被測(cè)量出來(lái)了。工作時(shí)，正常信號(hào)由單片機(jī)一腳發(fā)出，經(jīng)過(guò)電阻到達(dá)另一腳接收。液體開(kāi)關(guān)的 作用就是減少電阻的阻值，使單片機(jī)檢測(cè)腳位的高低電平的轉(zhuǎn)換時(shí)間縮短。再通過(guò)單片 機(jī)進(jìn)一步處理信號(hào)，從而判斷水位的多少。
權(quán)利要求1.一種新型液體角度位置傳感器，主要由電子元器件、浮子、單片機(jī)等四部分構(gòu) 成，其特征是在原用水作為介質(zhì)進(jìn)行導(dǎo)通的位置設(shè)置液體開(kāi)關(guān)，將傳感器與液體開(kāi)關(guān)設(shè) 定一定的導(dǎo)通角。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型液體角度位置傳感器，其特征是液體開(kāi)關(guān)置于密封的浮 子殼體內(nèi)，密封膠灌封，不與水進(jìn)行接觸。
專(zhuān)利摘要一種新型液體位置傳感器及水位測(cè)量方法，該傳感器是在原用水作為介質(zhì)進(jìn)行導(dǎo)通的位置設(shè)置了液體開(kāi)關(guān)，傳感器與液體開(kāi)關(guān)設(shè)定一定的導(dǎo)通角，利用液體開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)作用，將原來(lái)的用水作為導(dǎo)電介質(zhì)改為不發(fā)生電解的液體開(kāi)關(guān)，并且將液體開(kāi)關(guān)置于密封的浮子殼體內(nèi)，密封膠灌封，不與水進(jìn)行接觸，也就解決了結(jié)垢、及各地水質(zhì)不同造成的假水位情況的發(fā)生。其測(cè)量方法是將傳感器與液體開(kāi)關(guān)設(shè)定一定的導(dǎo)通角度，使其在發(fā)生位移時(shí)角度發(fā)生變化，在要測(cè)量的水位進(jìn)行導(dǎo)通，從而準(zhǔn)確的測(cè)量出要檢測(cè)的水位。本實(shí)用新型所述傳感器體積小、一體化、測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確不受任何水質(zhì)的影響，同時(shí)穩(wěn)定性好，價(jià)格便宜適用于民用普遍推廣。
文檔編號(hào)G01F23/76GK201803766SQ20102055434
公開(kāi)日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2010年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月9日
發(fā)明者張文永, 程玉斌 申請(qǐng)人:德州賽佳新能源科技有限公司