CN102878708A - 太阳能热水器水温水位测量装置 - Google Patents

太阳能热水器水温水位测量装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种太阳能热水器水温水位测量装置，包括密封壳，与密封壳上部连接的传感器壳，传感器壳上部连接有顶盖，传感器壳连接有变形壳，传感器壳或变形壳内壁粘接有横梁，横梁底端粘接有应变片，在横梁的中部顶端压接有导杆，导杆顶端粘接有水压压力片；在顶盖或变形壳上开设有水压通孔；在传感器壳或顶盖侧壁开设有水温传感器通孔，水温传感器通孔内粘接有水温传感器套，水温传感器套内置有水温传感器；在传感器壳内壁底端连接有连接板，连接板底端连接有信号处理板。本发明新颖独特，采用应变片和独特的设计，避免传感器件与水直接接触，延长传感器的寿命，全天候连续测量，灵敏度高，水质要求低。

Description

太阳能热水器水温水位测量装置
技术领域
本发明涉及太阳能热水器配件，尤其涉及一种结构新颖，寿命长的太阳能热水器水温水位测量装置。
背景技术
随着太阳能热利用的逐渐发展，太阳能热水器作为太阳能热利用的主要代表得到迅速发展，水温水位传感器作为一种能够检测水温水位，并且将检测到的水温水位转化成电信号的元器件，在太阳能热水器中得到广泛运用，同样也起着举足轻重的作用。由于水温水位传感器经常工作在热水器储水箱之中，在长期的水煮和汽蒸过程中，信号线及电子器件很容易被腐蚀。中国很多地区水质问题严重，水垢易附着在水温传感器电极和感温部件。所以耐水垢，电极、信号线和感温器件的密封问题一直成为难以解决的难题。水温水位传感器直接影响到水温水位测控装置，水温水位传感器工作稳定是对整个太阳能热水器智能控制的保障。
太阳能水温水位的测量装置及仪表是关系到太阳能热水器全自动运行的重要部件，通过此部件，使用者可以清晰明白的了解并看到太阳能热水器所指示的水量水温，以及控制和指挥与其相关联的辅助设备（如电加热，水泵，电磁阀以及恒温伴热带等），而其中用于水温水位测量最关键的传感工具就是传感器。
传感器是由热敏电阻及相关的电子元件和防水感应材料等部件组成，放入太阳能热水器水箱内部用于探测水温水位；由于太阳能热水器水箱内部特殊的工作环境，传感器长时间在高温高湿的环境中工作；容易导致传感器失灵，使用寿命缩短。而且每当传感器失灵后，80%的太阳能热水器会出现溢水事故，由于溢水的水量相对较大，轻则浪费水资源，重则造成瓦面屋顶漏水湿及他人的房屋，造成很大的经济损失。频繁的售后服务大部分是因为传感器的失灵而引起的，给厂家和经销商以及使用者带来相当的不便和麻烦，所以，传感器一直以来就是太阳能热水器整个行业的一块心病。造成这种结果的最主要的原因是：1、传感器元器件的组成除电子元件以外，还配套使用了多种不同成份的用于包裹密封电线和电子元件的材料；如不锈钢管/铜管，硅胶及塑料等；由于其各自的膨胀系数完全不同，在高低温伸缩作用下非常容易进水从而使水温传感器失灵；2、传感探头在高温作用下非常容易形成水垢，由于传感探头有一定的弱电解电极磁力作用，被热水分解的矿物盐等成份非常容易吸附到传感器的金属部位上来，而使传感器的测量产生误差或失灵。
温度传感器采用热敏电阻，目前统一的标准是Rt=10KΩ的NTC(负温度系数)电阻，温度传感探头一般和水位水温传感器安装在一起，一般放在水位水温传感器的中间部位，它表示太阳能水箱中间部分的温度。目前探测水位的方法很多，最常用的是导电式方法和浮子式方法。导电式水位水温传感器的原理就是利用水的导电性来探测水面的高度，浮子式的原理就是通过不同高度的干簧管通断情况来探测水面的高度，干簧管是一种电子元件，当其磁场改变时，内部的开关闭合，电流从干簧管两端流过，给出水位的信号。
专利号为02112754.9的中国专利公开了一种太阳能热水器水温传感装置，它是在太阳能热水器水箱箱顶开孔中安装一金属结构承台，以此承台为基础，在水箱内装置一套由浮子、杠杆、传动杆等组成的水位位移机构，在水箱外、承台的上方竖直设置一主支架板，在此支架板飞两侧分别设置一套共用一根密封传动轴的齿轮、齿条滑块传动机构，其中一齿轮齿条滑块传动机构连接水位位移机构，另一齿轮齿条滑块传动机构则连接位移电信号变换机构，使水箱中水位的变化转行成电阻值的变化，电阻值有导线引出供后继自动控制器使用，实现水位的自动测量；承台上安装的直达水箱底部的温度敏感器件来实现水温的自动测量，该水位水温传感器结构简单、工作安全可靠，灵敏度高。但由于该水温传感器与水直接接触，易导致水温传感器失灵，使用寿命缩短。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有技术的上述缺陷，提供一种结构新颖，使用寿命长的太阳能热水器水温水位测量装置。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：一种太阳能热水器水温水位测量装置，包括密封壳，与密封壳上部连接的传感器壳，传感器壳上部连接有顶盖，传感器壳连接有变形壳，传感器壳或变形壳内壁粘接有横梁，横梁底端粘接有应变片，在横梁的中部顶端压接有导杆，导杆顶端粘接有水压压力片；在顶盖或变形壳上开设有水压通孔；在传感器壳或顶盖侧壁开设有水温传感器通孔，水温传感器通孔内粘接有水温传感器套，水温传感器套内置有水温传感器；在传感器壳内壁底端连接有连接板，连接板底端连接有信号处理板。
变形壳为金属材质，水温传感器压接在变形壳内壁下部。
传感器壳内壁开设有阶梯台，阶梯台连接有变形壳，变形壳内壁下部粘接有横梁。
传感器壳内壁开设有阶梯台，阶梯台连接有横梁。
变形壳连接在传感器壳顶端，顶盖连接在变形壳顶端，在变形壳上部侧壁开设有水压通孔。
顶盖侧壁或顶端开设有水压通孔。
密封壳底端开设有通孔，通孔上连接有密封圈。
变形壳包括内置式变形壳，上凸式变形壳。
横梁包括I型梁，波纹型梁，I型波纹梁，带圆环的梁。
工作原理：水通过水压通孔进入腔内，水的压力直接作用在水压压力片上，水压压力片通过连接在底端的导杆、横梁及应变片将压力传导至信号处理板上，水温传感器也通过导线将水温传至信号处理板上，信号处理板再将相应的数值传至外显的显示器上。
本发明的有益之处是，新颖独特，采用应变片和独特的设计，避免传感器件与水直接接触，延长了传感器的使用寿命，减少了次生事故的发生，能实现全天候的水温、水位实时和连续测量，灵敏度高，水质要求低，适用范围广，适合业界推广使用。
附图说明
图1是本发明所述的太阳能热水器水温水位测量装置的第一实施例立体图；
图2是图1的分解图；
图3是图1的剖面结构示意图；
图4是本发明所述的太阳能热水器水温水位测量装置的第二实施例立体图；
图5是图4的分解图；
图6是图4的剖面结构示意图；
图7是本发明所述的太阳能热水器水温水位测量装置的第三实施例立体图；
图8是图7的分解图；
图9是图7的剖面结构示意图；
图10是本发明所述的太阳能热水器水温水位测量装置的第四实施例剖面结构示意图；
图11是本发明所述的太阳能热水器水温水位测量装置的第四实施例分解图；
图12是本发明所述的太阳能热水器水温水位测量装置的I型梁立体图；
图13是本发明所述的太阳能热水器水温水位测量装置的波纹型梁立体图；
图14是本发明所述的太阳能热水器水温水位测量装置的I型波纹梁立体图；
图15是本发明所述的太阳能热水器水温水位测量装置的带圆环的梁立体图。
具体实施方式
下面结合附图及较佳实施例就本发明太阳能热水器水温水位测量装置的技术方案作进一步的说明。
实施例1：
如图1至图3所示，本发明所述的太阳能热水器水温水位测量装置，包括密封壳1，与密封壳1上部连接的传感器壳2，传感器壳2上部连接有顶盖3，顶盖侧壁上开设有水压通孔31，传感器壳2内壁开设有三阶梯台，分别是内壁上部的第一阶梯台21、内壁中部的第二阶梯台22、内壁下部的第三阶梯台24，第一阶梯台21连接有内置式变形壳4，在内置式变形壳4内壁下部粘接有横梁41，横梁41底端粘接有应变片42，在横梁41的中部顶端压接有导杆43，导杆43顶端粘接有水压压力片44，水压压力片44；在传感器壳2内壁中部的第二阶梯台22与传感器壳2外圆周面之间开设有水温传感器通孔23，水温传感器通孔23内粘接有水温传感器套5，水温传感器套5内置有水温传感器51；在传感器壳2内壁下部的第三阶梯台24底端连接有连接板6，连接板6底端连接有信号处理板61。
实施例2：
如图4至图6所示，本发明所述的太阳能热水器水温水位测量装置，包括密封壳1，与密封壳1上部连接的传感器壳2，传感器壳2内壁开设有三阶梯台，分别是内壁上部的第一阶梯台21、内壁中部的第二阶梯台22、内壁下部的第三阶梯台24，传感器壳2上部的第一阶梯台21连接有上凸式变形壳7，上凸式变形壳7上部设有阶梯台71，阶梯台71内连接有顶盖3，在上凸式变形壳7的内壁下部粘接有横梁41，横梁41底端粘接有应变片42，在横梁41的中部顶端压接有导杆43，导杆43顶端粘接有水压压力片44，上凸式变形壳7采用金属材料制造，导热性好，因此将水温传感器51压接在上凸式变形壳7的内壁下部，对水温的测量同样精准，在上凸式变形壳7的上部侧壁开设有水压通孔73；在传感器壳2内壁下部的第三阶梯台24处连接有连接板6，连接板6底端连接有信号处理板61。
本实施例与实施例1相比，采用上凸式变形壳7的设计，水温传感器51直接贴在上凸式变形壳7的内壁上，在上凸式变形壳7上部侧壁开设水压通孔73，结构简单。
实施例3：
如图7至图9所示，本发明所述的太阳能热水器水温水位测量装置，包括密封壳1，与密封壳1上部连接的传感器壳2，传感器壳2上部连接有顶盖3，顶盖侧壁上开设有水压通孔31，传感器壳2内壁开设有三阶梯台，分别是内壁上部的第一阶梯台21、内壁中部的第二阶梯台22、内壁下部的第三阶梯台24，第一阶梯台21粘接有横梁41，横梁41底端粘接有应变片42，在横梁41的中部顶端压接有导杆43，导杆43顶端粘接有水压压力片44；在传感器壳2内壁上部的第一阶梯台21与传感器壳2外圆周面之间开设有水温传感器通孔23，水温传感器通孔23内粘接有水温传感器套5，水温传感器套5内置有水温传感器51；在传感器壳2内壁下部的第三阶梯台24底端连接有连接板6，连接板6底端连接有信号处理板61。
本实施例与实施例1相比，减少内置式变形壳4，直接在传感器壳2的内壁上开设水温传感器通孔23，将横梁41粘接在传感器壳2的内壁第一阶梯台21上，结构更加简单，生产成本更低。
实施例4：
如图10、图11所示，本发明所述的太阳能热水器水温水位测量装置，包括密封壳1，与密封壳1上部连接的传感器壳2，传感器壳2上部连接有顶盖3，顶盖侧壁上开设有水压通孔31，传感器壳2内壁开设有三阶梯台，分别是内壁上部的第一阶梯台21、内壁中部的第二阶梯台22、内壁下部的第三阶梯台24，第一阶梯台21连接有内置式变形壳4，内置式变形壳4的上部外沿外凸并连接在第一阶梯台21上，在内置式变形壳4内壁下部粘接有横梁41，横梁41底端粘接有应变片42，在横梁41的中部压接有导杆43，导杆43顶端粘接有水压压力片44，在传感器壳2顶端连接有顶盖3，在顶盖3上部侧壁开设有水温传感器通孔23，水温传感器通孔23内粘接有水温传感器套5，水温传感器套5内置有水温传感器51，在顶盖3的侧壁开设有水压通孔31；在传感器壳2内壁下部的第三阶梯台24底端连接有连接板6，连接板6底端连接有信号处理板61。
在上述实施例中，密封壳1底端开设有通孔13，通孔13上连接有密封圈15。
在上述实施例中，横梁41包括I型梁411，波纹型梁413，I型波纹梁415，带圆环的梁417，图12所示的横梁41为I型梁411，图13所示的横梁41为波纹型梁413，图14所示的横梁41为I型波纹梁415，图15所示的横梁41为带圆环的梁417。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员能够对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (9)

1.一种太阳能热水器水温水位测量装置，包括密封壳，与密封壳上部连接的传感器壳，传感器壳上部连接有顶盖，其特征在于：所述传感器壳连接有变形壳，传感器壳或变形壳内壁粘接有横梁，横梁底端粘接有应变片，在横梁的中部顶端压接有导杆，导杆顶端粘接有水压压力片；在顶盖或变形壳上开设有水压通孔；在传感器壳或顶盖侧壁开设有水温传感器通孔，水温传感器通孔内粘接有水温传感器套，水温传感器套内置有水温传感器；在传感器壳内壁底端连接有连接板，连接板底端连接有信号处理板。
2.根据权利要求1所述的太阳能热水器水温水位测量装置，其特征在于：所述传感器壳内壁开设有阶梯台，阶梯台连接有变形壳，变形壳内壁下部粘接有横梁。
3.根据权利要求1所述的太阳能热水器水温水位测量装置，其特征在于：所述传感器壳内壁开设有阶梯台，阶梯台连接有横梁。
4.根据权利要求1所述的太阳能热水器水温水位测量装置，其特征在于：所述变形壳连接在传感器壳顶端，顶盖连接在变形壳顶端，在变形壳上部侧壁开设有水压通孔。
5.根据权利要求1所述的太阳能热水器水温水位测量装置，其特征在于：水温传感器压接在变形壳内壁下部。
6.根据权利要求1所述的太阳能热水器水温水位测量装置，其特征在于：所述顶盖侧壁或顶端开设有水压通孔。
7.根据权利要求1所述的太阳能热水器水温水位测量装置，其特征在于：所述密封壳底端开设有通孔，通孔上连接有密封圈。
8.根据权利要求1所述的太阳能热水器水温水位测量装置，其特征在于：所述变形壳包括内置式变形壳、上凸式变形壳。
9.根据权利要求1所述的太阳能热水器水温水位测量装置，其特征在于：所述横梁包括I型梁，波纹型梁，I型波纹梁，带圆环的梁。
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