CN1256405A - 液位测控装置及制造方法 - Google Patents

Abstract

本创造发明属于溶液定温定量的测控装置领域。更适用于热水器的上插式测量水箱内水温、水位的液位测控装置。该装置的组成是在探头外壳上装有测位电极和测温元件,并与主控系统相联,特征在于各电极和测温元件均分别联接在多芯插座上,在该装置中至少有一根主电极和两根或两根以上的限位电极组成。该装置与现有技术相比较具有结构简单合理,安装维修方便,测量精度高,可靠性强,而且经济。

Description

液位测控装置及制造方法

本创造发明属于溶液定位的测控装置领域，特别适用于热水器的上插式测量水箱内水温、水位的液位测控装置及其制造方法。

在当今采用太阳能热水器，做为绿色环保产品，早已被人们广泛地使用，因为它能充分利用自然界的无穷经济能源，而又不对自然界产生新的污染，是非常被人们所欣赏和重视开发的领域。在现有技术中，太阳能热水器的自动测量水温、水位的测控装置是分别安装在太阳能热水器水箱内的底部，由于该测控装置长期浸泡在热水中，所以必须包裹有耐热的绝缘防护层，以防止该装置导电部件的腐蚀生锈。其缺点是测控探头电极与液体接触面积小，测试灵敏度低，如探头电极端面结垢将失去测试功能，耐热绝缘防护层，长期浸泡在溶液中，容易老化，开裂和造成测量误差。另外该装置还存在制作工艺复杂，测试装置体积大、成本高、安装困难和不易维修清理等特点。

本创造发明的目的是提出一种结构简单、设计合理，使用维修方便、可靠和经济的液位测控装置及其制造方法。

该装置的工作原理，是在测量水位的主电极周围装有不同长度的限位电极，并形成设定液位的控制电路，当主、副电极同时与上涨的液面接触时，该液位的控制回路被接通，此时的测量信号返回主控系统被显示或控制给水系统。在该装置的主电极上可以装有测温元件，由主电极将水箱容器内液体的实际温度，通过主电极直接传导至测温元件上，并由导线将测量的温度信号输出给主控系统的显示屏上。

本创造发明液位测控装置的具体结构可根据附图进行详细叙述。该附图1为液位测控装置的结构示意图，附图2为可更换限位电极的液位测控装置的结构示意图。在附图中1为多芯插座，2为测温热敏元件，3为多芯插头，4为探头外壳，5为水位上限位电极，6为水位下限位电极，7为中水位电极，8为主电极。由附图可看出，本创造发明是一种能够测量水箱内水位高度和水温的液位测控装置，该装置是在探头外壳4内安装有测控电极和测温元件，并由多芯插头3和导线与主控系统相接而组成，其特征是在探头外壳4的上端装有多芯插座1，在探头外壳4内所装的主电极8、液位下限位电极6和液位上限位电极5均分别联接在多芯插座1内，在探头外壳4内和多芯插座1下端的主电极8上安装有测温热敏元件2，并分别与多芯插座1相联接。本装置的其它特征还有在探头外壳4内至少装有一根主电极8和两根或两根以上的多根限位电极。安装在探头外壳4内和主电极8上端的测温热敏元件2可以是热双金属测温元件，也可以是热敏传感测温元件。根据附图2可看出，本装置的另外形式还有，在探头外壳4下端限位电极的出口，可做成插孔式，还可做成螺口式，其特征是在探头外壳4下端的限位电极还可以是可更换的电极，该电极可以是插入式密封连接，也可以是螺纹连接。

本发明液位测控装置的制造方法是将多芯插座1与各限位电极连接后，再由注塑机将多芯插座1的下端和各限位电极的上端，包括测温热敏元件(2)在内注塑成一整体。被注塑而成的探头外壳4应该采用绝缘耐蚀材料制成。每根限位电极均可采用不锈钢电极、铜电极或其它导电耐蚀材料制成。

本创造发明液位测控装置是安装在太阳能热水器中热水箱的顶部，每根电极的长度可根据具体水箱的大小和设计者的要求而定，但主电极8的长度应与水箱底面至少有10mm的距离。根据附图可看出，本装置实施例所给出的可以是4根电极，主电极8为最长电极，水位下限位电极6为第二长度，它所显示的是水箱内水位仅小于20％的储水量，当水箱液面低于此限位时，主电极8与水位下限位电极6出现断路信号返回主控系统，并打开给水阀向水箱内注水，当水位液面升至水位上限位电极5处时，水箱内水量为100％，水位上限电极5与主电极8形成导通回路，并将信号返回主控系统，由主控系统控制关闭给水阀。在该装置中还设置了一根显示水箱内水储量为50％的中水位电极7，以此类推，根据需要同样还可以设制显示不同水位的电极，以供使用者参考使用。该装置是安装在集热管式太阳能热水器水箱的上部，并采用3/4英寸的硅胶圈套装在探头外壳4上，然后由上向下插入水箱并压实，在该装置中测控电极为铜电极。其对比结果见表1。在主电极8上端探头外壳内4所安装的测温热敏元件2为67F045温度开关，以上各部件均分别与多芯插座1内相对应的接点相联，并由多芯插头3经导线输送至主控系统后由显示屏给出实际的水温和水位。

实施例2是在冶金酸洗的除锈领域中应用，对金属块除锈一般采用稀酸腐蚀，首先将金属块放入不锈钢筐中后再放入稀酸槽，然后再盖好抽风罩并由本测控装置控制酸洗槽内的液位温度和高度，因为稀酸过多会流出酸洗槽而发生危险，液位过低则有部分金属块露出液面而不能清洗，温度过低则需要加长酸洗时间，所以采用本发明测控装置来控制液体高度。当液体低于设定高度时，液位下限位电极则控制打开进液阀门补充稀酸液，当液位达到上液位电极时则关闭进液阀停止进稀酸液，当刚放入金属块除锈时，液位长涨，当液位达到液位上限位电极时则被控制打开放液阀，使稀酸液位下降达到设定高度后关闭放液阀。当刚放入金属块除锈时，酸液温度则降低，此时测温热敏传感器则控制加热装置对酸洗槽进行加热，当达到设定温度时则自动停止加热，并对稀酸液进行保温，在该装置中我们采用的限位电极为不锈钢限位电极，测温热敏元件为温度传感器，其使用效果是测量精度高，安全、可靠和经济。

该装置与现有技术相比较具有结构简单合理，而且体积小，安装方便和不会发生泄漏故障，尤其是测量灵敏度和可靠性明显高于现有测量装置，而且成本仅是现有技术装置的50％。

表1性能对比表

测控装置对比	使用时间(年)	测控精度(％)	安全可靠性	安装及维修	装置体积	装置成本	液体泄漏
								本发明测控装置	10	大于98	优良	简单	小	约50％	无
现有技术测控装置	少于2	约50	一般	复杂	大	100％	微量

Claims (11)

1、一种能够测量热水器中水箱内水位高度和水温的液位测控装置，该装置是在探头外壳(4)内安装有测控电极和测温元件，并由多芯插头(3)和导线与主控系统相连接而组成，其特征在于探头外壳(4)的上端装有多芯插座(1)，在探头外壳(4)内所装的主电极(8)、水位下限位电极(6)和水位上限位电极(5)均分别联接在多芯插座(1)内，在探头外壳(4)内和多芯插座(1)下端的主电极(8)上安装有测温热敏元件(2)，并分别与多芯插座(1)相联接。

2、根据权利要求1所述测控装置，其特征是在该装置中至少装有一根主电极(8)和两根限位电极。

3、根据权利要求1和2所述测控装置，其特征是在于该装置中还可以装两根以上的多根限位电极。

4、根据权利要求1和3所述装置，其特征是在探头外壳(4)下端的限位电极还可以是可更换的限位电极。

5、根据权利要求1和4所述装置，其特征在于可更换限位电极可以是插入式密封联接。

6、根据权利要求1和4所述装置，其特征在于可更换限位电极可以是螺纹密封联接。

7、根据权利要求1所述液位测控装置，其特征在于该装置的制造方法是将多芯插座(1)与各限位电极联接后，再由注塑机将多芯插座(1)的下端和各限位电极的上端，包括测温热敏元件(2)在内注塑成一整体。

8、根据权利要求1和7所述装置，其特征在于被注塑而成的探头外壳(4)应该采用绝缘耐蚀材料制成。

9、根据权利要求1所述装置，其特征在于每根限位电极均可采用不锈钢电极、铜电极或其它导电耐蚀材料制成。

10、根据权利要求1所述测控装置，其特征是在于安装在探头外壳(4)内和主电极(8)上端的测温热敏元件(2)可以是热双金属测温元件。

11、根据权利要求1所述测控装置，其特征是在于安装在探头外壳(4)内和主电极(8)上端的测温热敏元件(2)也可以是热敏传感测温元件。

Images