CN107270996A - 一种水位检测电路和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及水位检测领域，特别地涉及一种水位检测电路和装置。本发明公开了一种水位检测电路和装置，其中水位检测电路包括水位判断芯片、第一探针S‑CE、第二探针S‑GND、电容C6和电阻R18，所述第一探针S‑CE和第二探针S‑GND间隔设置在待检测水位处，所述第二探针S‑GND接地，所述第一探针S‑CE接在水位判断芯片的第一IO口，所述水位判断芯片的第一IO口还依次串联电阻R18和电容C6接水位判断芯片的第二IO口，所述第一IO口用于检测信号，所述第二IO口用于发射脉冲信号。本发明电路结构简单，易于实现，成本低，安全性和可靠性高，且探针不易氧化，检测精度高，使用寿命长。

Description

一种水位检测电路和装置
技术领域
本发明属于水位检测领域，具体地涉及一种水位检测电路和装置。
背景技术
现有的台体熨斗锅炉内嵌入加热丝进行加热，其外壳裸露，所以外壳必须接大地，采用探针式检测锅炉水位状态时，如果锅炉漏电，由于探针没有接触到外壳，那么就是高压裸露，从安规考虑，此产品电路必须需要隔离，隔离后的电路，低压是安全电路。
台体熨斗锅炉蒸汽安全却是另外要考虑的参数，锅炉水位高度，是确保安全生产和提供优质蒸汽的重要参数，对现代工业生产来说尤其是这样，因为现代锅炉的显著特点之一就是蒸汽量显著提高，混合容积相对减小，水位变化速度很快，稍不注意，就容易造成锅炉满水，或者烧干锅炉。水位过高会引起蒸汽带水滴，水位过低又会影响蒸汽不够，导致内部气体增加，严重时还会迫使锅炉爆炸。因此锅炉水位控制是非常重要的。
锅炉水位控制关键是水位检测，现有的台体熨斗锅炉的水位探针检测有两种方式：1.交流式方式检测，电路复杂，成本高；2、用NTC温度传感器检测锅炉水位状态，这种方式是没有办法让水位维持在正常的标准下，会导致以上描述的情况可能，安全性低，且成本也较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水位检测电路和装置用以解决上述问题。
为实现上述问题，本发明采用的技术方案为：一种水位检测电路，包括水位判断芯片、第一探针S-CE、第二探针S-GND、电容C6和电阻R18，所述第一探针S-CE和第二探针S-GND间隔设置在待检测水位处，所述第二探针S-GND接地，所述第一探针S-CE接在水位判断芯片的第一IO口，所述水位判断芯片的第一IO口还依次串联电阻R18和电容C6接水位判断芯片的第二IO口，所述第一IO口用于检测信号，所述第二IO口用于发射脉冲信号。
进一步的，还包括电阻R17，所述电阻R17串接在水位判断芯片的第一IO口与电阻R18之间，所述第一探针S-CE接在电阻R17和R18之间的节点上。
更进一步的，所述R17的阻值为15KΩ。
进一步的，所述电阻R18的阻值为1KΩ。
进一步的，所述水位判断芯片为单片机。
更进一步的，所述单片机的型号为HT66F004。
进一步的，所述电容C6为瓷片电容。
更进一步的，所述电容C6的型号为0805。
本发明还公开了一种水位检测装置，该水位检测装置安装有上述的水位检测电路。
本发明的有益技术效果：
本发明电路结构简单，易于实现，成本低，安全性和可靠性高，检测精度高，且探针不易氧化，使用寿命长。
附图说明
图1为本发明具体实施例的电路原理图。
具体实施方式
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
如图1所示，一种水位检测电路，包括水位判断芯片U4、第一探针S-CE、第二探针S-GND、电容C6、电阻R18和电阻R17。本具体实施例中，水位判断芯片U4为单片机，型号为HT66F004。当然，在其它实施例中，水位判断芯片U4也可以是MCU微处理器等，此是本领域技术人员可以轻易实现的，不再详细说明。
所述第一探针S-CE和第二探针S-GND间隔设置在待检测水位处，本具体实施例中，第一探针S-CE和第二探针S-GND间隔设置台体熨斗锅炉的待检测水位处，所述第二探针S-GND接地，所述单片机U4的第一IO口IO_pwm_judge依次串联电阻R17、电阻R18和电容C6接单片机U4的第二IO口IO_pwm，所述第一探针S-CE接在电阻R17和电阻R18之间的节点上，所述第一IO口IO_pwm_judge作为检测输入端用于检测信号，所述第二IO口IO_pwm用于发射脉冲信号。
本具体实施例中，所述电阻R17的阻值为15KΩ，当然，在其它实施例中，电阻R17的阻值可以根据实际情况进行调整，此是本领域技术人员可以轻易实现的，不再详细说明。
本具体实施例中，所述电阻R18的阻值为1KΩ，当然，在其它实施例中，电阻R18的阻值可以根据实际情况进行调整，此是本领域技术人员可以轻易实现的，不再详细说明。
本具体实施例中，所述电容C6为瓷片电容，型号为0805，当然，在其它实施例中，电容C6的可以采用其它型号的电容或采用其它类型的电容，此是本领域技术人员可以轻易实现的，不再详细说明。
电容C6的容值大小可以根据实际情况进行选择，如根据第二IO口IO_pwm发射的脉冲信号的波形进行选择，此是本领域技术人员可以轻易实现的，不再详细说明。
检测过程：单片机U4的第二IO口IO_pwm发出脉冲信号，单片机U4的第一IO口IO_pwm_judge检测信号，当待检测水位无水时，第一IO口IO_pwm_judge检测到的信号与第二IO口IO_pwm发出的脉冲信号一致；当待检测水位有水时，第一探针S-CE和第二探针S-GND探针通过水导通，在第二IO口IO_pwm为高电平时，电容C6存在的电量会被第一探针S-CE和第二探针S-GND探针通过地放掉，使得第一IO口IO_pwm_judge检测到的高电平时间比第二IO口IO_pwm发出脉冲信号的高电平时间短，具体短多少取决于水的杂质，杂质越多，阻值越大，放电越少，第一IO口IO_pwm_judge的高电平时间越长，第一IO口IO_pwm_judge通过检测高电平时间与第二IO口IO_pwm发出脉冲信号的高电平时间进行比较来判断待检测水位是否有水。
举例说明：第二IO口IO_pwm发射的脉冲信号是：12ms高，8ms低的脉冲信号，当待检测水位无水时，第一IO口IO_pwm_judge检测到的信号就是12ms高、8ms低的脉冲信号；当待检测水位有水时，12ms的高电平信号会被拉低一部分，取决于水里含的杂质，杂质越多，阻值越大，放电越少。单片机U4通过判断第一IO口IO_pwm_judge检测到的12ms内的高电平的多少时间，来判断是否有水。8ms的低电平一定要让电容C6的电彻底放掉。
电容C6的选择与脉冲信号是相关的。由于电容C6与温度是相关的，随着温度升高，电容介质会减少，容量减少，但单片机U4是通过判断高电平时间范围来判断是否有水，也就彻底解决这个电容的缺陷。
水的电解会产生氧气跟氢气，正极产生氧气，负极产生氢气，产生的氧气会跟探针反应，最后形成一层生锈导致了探针失效。而本发明在待检测水位有水时，通过电容C6的充放电，可以使第一探针S-CE和第二探针S-GND交替为正极和负极，让第一探针S-CE和第二探针S-GND周围可以产生氧气跟氢气，从而在冷却后第一时间在成为水，减少氧气，从而减少第一探针S-CE和第二探针S-GND氧化，延长寿命。
本发明还公开了一种水位检测装置，该水位检测装置安装有上述的水位检测电路。
本发明电路结构简单，易于实现，成本低，安全性和可靠性高，检测精度高，且探针不易氧化，使用寿命长。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种水位检测电路，其特征在于：包括水位判断芯片、第一探针S-CE、第二探针S-GND、电容C6和电阻R18，所述第一探针S-CE和第二探针S-GND间隔设置在待检测水位处，所述第二探针S-GND接地，所述第一探针S-CE接在水位判断芯片的第一IO口，所述水位判断芯片的第一IO口还依次串联电阻R18和电容C6接水位判断芯片的第二IO口，所述第一IO口用于检测信号，所述第二IO口用于发射脉冲信号。
2.根据权利要求1所述的水位检测电路，其特征在于：还包括电阻R17，所述电阻R17串接在水位判断芯片的第一IO口与电阻R18之间，所述第一探针S-CE接在电阻R17和R18之间的节点上。
3.根据权利要求2所述的水位检测电路，其特征在于：所述R17的阻值为15KΩ。
4.根据权利要求1所述的水位检测电路，其特征在于：所述电阻R18的阻值为1KΩ。
5.根据权利要求1所述的水位检测电路，其特征在于：所述水位判断芯片为单片机。
6.根据权利要求5所述的水位检测电路，其特征在于：所述单片机的型号为HT66F004。
7.根据权利要求1所述的水位检测电路，其特征在于：所述电容C6为瓷片电容。
8.根据权利要求7所述的水位检测电路，其特征在于：所述电容C6的型号为0805。
9.一种水位检测装置，其特征在于：该水位检测装置安装有上述权利要求1-8任意一项所述的水位检测电路。
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