CN105865575A - 一种电极式水位开关、热水器及其水位检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电极式水位开关、热水器及其水位检测方法，该开关包括：获取装置、电极(106)和电极检测电路(108)；其中，所述获取装置，用于获取交流弱电信号；所述电极(106)，用于使用所述交流弱电信号作为信号源，进行水位检测；所述电极检测电路(108)，用于根据所述电极(106)对水位的检测，输出对应的水位检测结果。本发明的方案，可以克服现有技术中电极腐蚀及结水垢程度不均、使用寿命短和维护难度大等缺陷，实现电极腐蚀及结水垢程度均匀、使用寿命长和维护难度小的有益效果。

Description

一种电极式水位开关、热水器及其水位检测方法

技术领域

本发明属于热水装置技术领域，具体涉及一种电极式水位开关、热水器及其水位检测方法。

背景技术

随着商用热水机组的大量应用，市面上常用的干簧管易被水垢卡死，另外电极式水位开关的应用越来越多。但当前电极式水位开关电极腐蚀及结水垢程度不均、且电极易腐蚀等难题一直困扰用户，给售后维修带来很多不便。

例如：当前商用热水机或太阳能水箱使用的电极式水位开关多为直流弱电方式，因水里的电离子在直流电压下具有单向导电性，电子会往一个方向移动并吸附到正极上，致使正电极很容易吸附很多杂质或水垢，而负电极因逐步腐蚀会变得越来越细，久而久之，会造成正电极上水垢越结越多，负电极变细，达到一定程度后会使电极间的水阻变大，影响水位检测，需要人来定期擦洗电极。另外，当前电极式水位开关大多使用弱电直流信号进行检测，造成的电极腐蚀程度不一样，影响电极的长期使用。

现有技术中，存在电极腐蚀及结水垢程度不均、使用寿命短和维护难度大等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述缺陷，提供一种电极式水位开关、热水器及其水位检测方法，以解决现有技术中电极式水位开关电极腐蚀及结水垢程度不均的问题，达到减小水垢的效果。

本发明提供一种电极式水位开关，包括：获取装置、电极和电极检测电路；其中，所述获取装置，用于获取交流弱电信号；所述电极，用于使用所述交流弱电信号作为信号源，进行水位检测；所述电极检测电路，用于根据所述电极对水位的检测，输出对应的水位检测结果。

可选地，所述获取装置，包括：变压器；所述变压器，用于基于交流电源，获取交流弱电信号。

可选地，还包括：隔离电路；所述隔离电路，适配设置于所述获取装置的输出侧、和/或所述电极的输入侧，用于将所述交流弱电信号与大地隔离。

可选地，还包括：调节电路；所述调节电路，适配设置于所述获取装置与所述电极之间，用于当所述电极至少包括双电极头时调节电极头间的最小电流值。

可选地，所述调节电路，包括：电阻；所述电阻，适配串联于所述获取装置的输出侧与所述电极的输入侧之间。

可选地，所述交流弱电信号，包括：工频50Hz交流弱电信号；和/或，所述电极，包括：四个电极头。

可选地，所述交流弱电信号，包括：工频50Hz交流24V信号。

与上述电极式水位开关相匹配，本发明另一方面提供一种热水器，包括：以上所述的电极式水位开关。

与上述热水器相匹配，本发明再一方面提供一种热水器的水位检测方法，包括：使用交流电源作为水位检测时的供电电源，对以上所述的热水器的水箱内水位情况进行检测；根据检测到的水箱中水位情况，对所述水箱进行及时供水，以实现所述水箱中水位情况的自动调节。

可选地，对所述热水器的水箱内水位情况进行检测，包括：基于所述供电电源，获取交流弱电信号；使用所述交流弱电信号，对水箱内水位情况进行检测；根据对所述水位情况的检测，输出对应的水位检测结果。

本发明的方案，使用同大地隔离的交流弱电信号检测水位，减少电极上电子的腐蚀，增长电极使用时间，减少售后维护难度。

进一步，本发明的方案，使用弱电交流信号检测水位，降低水中电离物流动方向，减少水垢；减小交流信号电流(例如：增大所串联的电阻阻值可以降低电流值)，提高电极使用寿命。其中，使用的弱电交流信号的电压恒定，通过增大电阻阻值，可以降低通过该电阻的电流值，进而减小弱电交流信号电流。

进一步，本发明的方案，使用交流弱电信号检测水位，可降低对电极的腐蚀，提高电极使用时间，减少维护成本，增长整机使用时间。

由此，本发明的方案利用弱电流信号检测水位，解决现有技术中电极式水位开关电极腐蚀及结水垢程度不均的问题，从而，克服现有技术中电极腐蚀及结水垢程度不均、使用寿命短和维护难度大的缺陷，实现电极腐蚀及结水垢程度均匀、使用寿命长和维护难度小的有益效果。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的电极式水位开关的一实施例的结构示意图；

图2为本发明的开关中信号源、调节电路及电极的一实施例的结构示意图；

图3为本发明的热水器的水位检测方法的一实施例的流程图；

图4为本发明的方法中水位检测处理的一实施例的流程图。

结合附图，本发明实施例中附图标记如下：

102-变压器；104-隔离电路；108-电极检测电路；106-电极；1062-第一电极头；1064-第二电极头；110-调节电路；1102-电阻。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

根据本发明的实施例，提供了一种电极式水位开关，如图1所示本发明的电极式水位开关的一实施例的结构示意图。该电极式水位开关包括：获取装置、电极106和电极检测电路108。

在一个例子中，所述获取装置，用于获取交流弱电信号。

可选地，所述获取装置，包括：变压器102。

例如：所述变压器102，用于基于交流电源，获取交流弱电信号。通过变压器将交流电源转换为交流弱电信号，以便向电极检测电路供电，处理方式简便、处理结果精准性好，可靠性高。

可选地，所述交流弱电信号，可以包括：工频50Hz交流弱电信号。通过工频50Hz交流弱电信号，可以提升电极检测的灵活性和适用范围。

可选地，所述交流弱电信号，可以包括：工频50Hz交流24V信号。通过将工频50Hz交流弱电信号作为电极检测电路的供电信号，使用方便，可靠性高，安全性好。

例如：使用工频50Hz交流弱电信号，电极间的电离子单向性移动就不存在，电离子周期性地移动，单个电极结水垢会减少，便于水位检测。

由此，通过获取交流弱电信号，以便向电极检测电路供电，获取方式简单、且安全性好，获取结果精准性好、可靠性高。

在一个例子中，所述电极106，用于使用所述交流弱电信号作为信号源(例如：如图2所示的AC交流弱电信号源)，进行水位检测。

可选地，所述电极，包括：四个电极头(例如：如图2所示的第一电极头1062和第二电极头1064)。通过四个电极头构成电极，可以扩大电极的适用范围和调节的灵活性。

由此，通过在使用交流弱电信号进行水位检测的情况下，通过电极输出水位检测结果，准确性好、可靠性高，且电极使用寿命长、检测安全性好。

在一个例子中，所述电极检测电路108，用于根据所述电极106对水位的检测，输出对应的水位检测结果。例如：输出至图2所示的其它主板。

例如：所述电极检测电路108，可以连接于所述电极106，以获取所述水位检测结果并输出。

例如：水中电离子(即带电离子)周期性地在电极间移动，2个电极腐蚀或结水垢相当，水阻不易变动大，可确保电极长期有效地检测水位。

由此，通过使用交流弱电信号检测水位，可以使水中的带电离子周期性地在电极间移动，从而使得电极包含至少2个电极头时各电极头腐蚀或结水垢相当，不会使电极头间水阻有较大变动，进而可以延长电极使用寿命和水位检测的准确性和可靠性。

在一个可选实施方式中，结合获取装置和电极106，还可以包括：隔离电路104。

在一个例子中，所述隔离电路(例如：可以使用工频变压器)104，适配设置于所述获取装置的输出侧、和/或所述电极106的输入侧，用于将所述交流弱电信号与大地隔离。

例如：交流弱电信号同大地隔离，安全性增加，可确保电极式水位开关可靠安全、长期使用，提升产品质量。

由此，通过隔离电路104，使得交流弱电信号与大地隔离，可以提高水位检测的安全性和可靠性。

在一个可选实施方式中，结合获取装置和电极106，还可以包括：调节电路110。

在一个例子中，所述调节电路110，适配设置于所述获取装置与所述电极106之间，用于当所述电极至少包括双电极头时调节电极头间的最小电流值。

例如：所述电极检测电路108，可以连接于所述调节电路110，以获取所述水位检测结果并输出。

由此，通过调节电路110根据使用需求调节电极头间的最小电流值，使得电极式水位开关的使用灵活性大大提高，进而有利于提升其通用性和可靠性。

可选地，所述调节电路110，可以包括：电阻。

例如：所述电阻，适配串联于所述获取装置的输出侧和所述电极106的输入侧之间。

例如：通过串入的电阻阻值，可以调节电极间的最小电流值(例如：电极至少包含双电极头时电极头之间的最小电流值)，可确保电极检测的灵敏性。在不同水质中，能确保电极长期可靠工作，结水垢或腐蚀减少后，电极在水中放置的时间可加长，为用户使用提供方便，减少售后以前那种需定期去水箱现场清洗电极水垢的麻烦，提高产品质量及使用的方便性。

例如：该最小电流值，可以是：通过水质阻值分析模拟的方式，测试最大水阻下的电流值，选定对应的电阻阻值，进而根据该电阻阻值与恒定电压评估得到的电流值。

由此，通过适配串联的电阻调节电极头间的最小电流值，调节方式简单、可靠，调节便捷性和安全性得以大大提升。

经大量的试验验证，采用本实施例的技术方案，使用同大地隔离的交流弱电信号检测水位，减少电极上电子的腐蚀，增长电极使用时间，减少售后维护难度。

根据本发明的实施例，还提供了对应于电极式水位开关的一种热水器。该热水器包括：以上所述的电极式水位开关。

例如：在该热水器中，电极式水位开关的工作过程，可以包括：

(1)使用工频50Hz交流弱电信号，电极间的电离子单向性移动就不存在，电离子周期性地移动，单个电极结水垢会减少，便于水位检测。

(2)水中电离子周期性地在电极间移动，2个电极腐蚀或结水垢相当，水阻不易变动大，可确保电极长期有效地检测水位。

(3)通过串入的电阻阻值，可以调节电极间的最小电流值(例如：电极至少包含双电极头时电极头之间的最小电流值)，可确保电极检测的灵敏性。在不同水质中，能确保电极长期可靠工作，结水垢或腐蚀减少后，电极在水中放置的时间可加长，为用户使用提供方便，减少售后以前那种需定期去水箱现场清洗电极水垢的麻烦，提高产品质量及使用的方便性。

(4)交流弱电信号同大地隔离，安全性增加，可确保电极式水位开关可靠安全、长期使用，提升产品质量。

(5)控制板(例如：热水器的控制板)通过实时检测水箱内水位情况，根据水箱中水位状态及时供给水，自动调节，满足用户实时需求，提升产品便捷性。

由于本实施例的热水器所实现的处理及功能基本相应于前述图1所示的方法的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。

经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，本发明的方案，使用弱电交流信号检测水位，降低水中电离物流动方向，减少水垢；减小交流信号电流，提高电极使用寿命。

根据本发明的实施例，还提供了对应于热水器的一种热水器的水位检测方法。如图3所示本发明的热水器的水位检测方法的一实施例的流程图。该热水器的水位检测方法包括：

在步骤S110处，使用交流电源作为水位检测时的供电电源，对以上所述的热水器的水箱内水位情况进行检测。

例如：水中电离子(即带电离子)周期性地在电极间移动，2个电极腐蚀或结水垢相当，水阻不易变动大，可确保电极长期有效地检测水位。

由此，通过使用交流弱电信号检测水位，可以使水中的带电离子周期性地在电极间移动，从而可以延长电极使用寿命，提升水位检测的准确性和可靠性。

下面结合图4所示本发明的方法中水位检测处理的一实施例的流程图，进一步说明步骤S110的对所述热水器的水箱内水位情况进行检测的具体过程。

步骤S210，基于所述供电电源，获取交流弱电信号。

例如：使用工频50Hz交流弱电信号，电极间的电离子单向性移动就不存在，电离子周期性地移动，单个电极结水垢会减少，便于水位检测。

步骤S220，使用所述交流弱电信号，对水箱内水位情况进行检测。

步骤S230，根据对所述水位情况的检测，输出对应的水位检测结果。

由此，通过使用交流弱电信号基于电极式水位开关进行水位检测，可确保电极长期有效地检测水位，且检测可靠性高、灵活性好。

在步骤S120处，根据检测到的水箱中水位情况，对所述水箱进行及时供水，以实现所述水箱中水位情况的自动调节。

例如：电路板(例如：电极检测电路108)通过实时检测水箱内水位情况，根据水箱中水位状态及时供给水，自动调节，满足用户实时需求，提升产品便捷性。

由此，通过基于电极式水位开关的水位检测结果，实时调节水箱中水位情况，自动化程度高，可靠性高，安全性好。

由于本实施例的热水器的水位检测方法所实现的处理及功能基本相应于前述热水器的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。

经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，使用交流弱电信号检测水位，可降低对电极的腐蚀，提高电极使用时间，减少维护成本，增长整机使用时间。

综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种电极式水位开关，其特征在于，包括：获取装置、电极(106)和电极检测电路(108)；其中，

所述获取装置，用于获取交流弱电信号；

所述电极(106)，用于使用所述交流弱电信号作为信号源，进行水位检测；

所述电极检测电路(108)，用于根据所述电极(106)对水位的检测，输出对应的水位检测结果。

2.根据权利要求1所述的开关，其特征在于，所述获取装置，包括：变压器(102)；

所述变压器(102)，用于基于交流电源，获取交流弱电信号。

3.根据权利要求1或2所述的开关，其特征在于，还包括：隔离电路(104)；

所述隔离电路(104)，适配设置于所述获取装置的输出侧、和/或所述电极(106)的输入侧，用于将所述交流弱电信号与大地隔离。

4.根据权利要求1-3之一所述的开关，其特征在于，还包括：调节电路(110)；

所述调节电路(110)，适配设置于所述获取装置与所述电极(106)之间，用于当所述电极至少包括双电极头时调节电极头间的最小电流值。

5.根据权利要求4所述的开关，其特征在于，所述调节电路(110)，包括：电阻；

所述电阻，适配串联于所述获取装置的输出侧与所述电极(106)的输入侧之间。

6.根据权利要求1-5之一所述的开关，其特征在于，

所述交流弱电信号，包括：工频50Hz交流弱电信号；和/或，

所述电极，包括：四个电极头。

7.根据权利要求6所述的开关，其特征在于，所述交流弱电信号，包括：工频50Hz交流24V信号。

8.一种热水器，其特征在于，包括：如权利要求1-7任一所述的电极式水位开关。

9.一种热水器的水位检测方法，其特征在于，包括：

使用交流电源作为水位检测时的供电电源，对如权利要求7所述的热水器的水箱内水位情况进行检测；

根据检测到的水箱中水位情况，对所述水箱进行及时供水，以实现所述水箱中水位情况的自动调节。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，对所述热水器的水箱内水位情况进行检测，包括：

基于所述供电电源，获取交流弱电信号；

使用所述交流弱电信号，对水箱内水位情况进行检测；

根据对所述水位情况的检测，输出对应的水位检测结果。