CN201488776U - 电极式液位传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型所公开的电极式液位传感器，它包括底部导电的防护外壳，防护外壳上设有进水口，内部设有绝缘内芯，所述绝缘内芯上间隔设有电极，防护外壳上连接有电阻电路板，防护外壳的导电底部与电极通过穿过绝缘内芯的导线与电阻电路板电连接。本实用新型所得到的电极式液位传感器，液位匹配电阻位于防护外壳外，在工作时无需将浸入液体中，从而解决了以往因绝缘性下降而导致传感器测量不准的问题，同时使得传感器使用寿命大大加长。

Description

电极式液位传感器

技术领域

本实用新型涉及一种传感器，尤其是一种电极式液位传感器。

背景技术

目前的电极式液位传感器为一体式结构，电阻和电极都设置在金属的防护外壳内，并通过绝缘材料(如热缩管)将电阻及电阻与电极的连接处包覆，只留出电极与液体接触，以检测液位，这样的结构使得传感器的使用寿命很大程度上取决于绝缘材料的绝缘性能，由于绝缘性能长期浸入液体中，很容易引起老化，从而导致电阻间的绝缘性能下降，而且该种类型的传感器只要当绝缘材料发生轻微故障时，便会造成测量不准，引起传感器的报废。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决上述技术的不足而提供的一种液位匹配电阻位于防护外壳外，工作时匹配电阻无需浸入液体中的电极式液位传感器。

为了达到上述目的，本实用新型所设计的电极式液位传感器，它包括底部导电的防护外壳，防护外壳上设有进水口，内部设有绝缘内芯，所述绝缘内芯上间隔设有电极，防护外壳上连接有电阻电路板，防护外壳的导电底部与电极通过穿过绝缘内芯的导线与电阻电路板电连接。从而使匹配电阻位于防护外壳外，工作时匹配电阻无需浸入液体中。电阻电路板可直接设置在防护外壳的顶部，也可通过连接线进行分体式设置，所述电阻电路板上可设有串联的匹配电阻，所述防护外壳导电的底部为公共端，该公共端与最末端的匹配电阻一端连接并形成连接点，所述电极与与之对应的匹配电阻一端连接并形成连接点，使得电极之间、电极与公共地之间串有电阻，所述连接点上引出有液位测量线。当液体没有接触电极时，液位测量线之间电阻值固定，当电极与液体接触时会造成电极与公共端之间的电阻大大减小(为其间液体的电阻)，根据这一特性可进行“有极”地液位测量。电极的位置可等距离分布，也可呈其他分布，其数量也可根据实际需要而定，匹配电阻大小可为相等，也可配合电极设置成不同的阻值以配合使用。

优选的方案是所述电极从下往上依次为第一电极、第二电极、第三电极和第四电极，电阻电路板上设有的匹配电阻为串联的第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻，第一电阻一端与公共端相连接并引出有第一液位测量线，另一端与第一电极和第二电阻一端相连接并引出有第二液位测量线，第二电阻的另一端与第二电极和第三电阻一端相连接并引出有第三液位测量线，第三电阻另一端与第三电极和第四电阻相连接并引出有第四液位测量线，第四电阻的另一端与第四电极相接并引出有第五液位测量线。

为了更好地实现绝缘内芯与电极的连接，所述绝缘内芯上可间隔设有成对通槽，成对通槽上嵌入连接有与之相配合的卡簧式电极，电极上连接有导线并与之冷压成型。“冷压”可形成良好的接触效果，增加导电性，所述防护外壳截面可为圆形，绝缘内芯两侧间隔设有使之与防护外壳紧固的半月形绝缘骨架，从而使得绝缘内芯在防护外壳内不会松动。

所述防护外壳的导电底部与电阻电路板电连接的导线为公共地线，公共地线是整个测量系统的基准，其导电性、接触性的好坏直接影响到传感器的测量精度，为了保证公共地线的可靠性，公共地线可由主芯、外绞导线和绝缘外套组成，外绞导线缠绕在主芯外侧，绝缘外套将其包覆，其中主芯可用耐腐蚀导电电极材料，如不锈钢等，外绞导线可使用良好导电效果的铜线或铝线等。为了在测量液位的同时测量温度，从而实现液位温度一体式测量，所述绝缘内芯上半部分设有温度传感器，温度传感器上连接有测温线，测温线穿过绝缘内芯，当液位传感器坚直安装于太阳能水箱时，可使温度传感器位于水箱内的高温水区。所述防护外壳外套设有热缩管，防护外壳顶部设有耐温绝缘胶塞，防护外壳底部设有顶紧螺钉，通过顶紧螺钉将防护外壳的导电底部与绝缘内芯紧固。

本实用新型所得到的电极式液位传感器，液位匹配电阻位于防护外壳外，在工作时无需将浸入液体中，从而解决了以往因绝缘性下降而导致传感器测量不准的问题，同时使得传感器使用寿合大大加长。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的结构示意图；

图2是本实用新型实施例2的接线示意图；

图3是本实用新型实施例2的结构示意图；

图4是本实用新型实施例2的截面图；

图5是本实用新型实施例3公共地线的结构示意图。

图中：防护外壳1、进水口2、绝缘内芯3、电极4、第一电极41、第二电极42、第三电极43、第四电极44、电阻电路板5、第一电阻51、第二电阻52、第三电阻53、第四电阻54、导线6、匹配电阻7、液位测量线8、第一液位测量线81、第二液位测量线82、第三液位测量线83、第四液位测量线84、第五液位测量线85、成对通槽9、半月形绝缘骨架10、公共地线11、主芯12、外绞导线13、绝缘外套14、温度传感器15、测温线16、顶紧螺钉17。

具体实施方式

下面通过实施例结合附图对本实用新型作进一步的描述。

实施例1

如图1所示，本实施例所描述的电极式液位传感器，用于测量大阳能水箱的液位，它包括底部导电的防护外壳1，防护外壳1上设有进水口2，内部设有绝缘内芯3，绝缘内芯3上间隔设有电极4，电阻电路板5直接设置在防护外壳1的顶部，防护外壳1的导电底部与电极4通过穿过绝缘内芯3的导线6与电阻电路板5电连接。内芯上半部分设有温度传感器15，温度传感器15上连接有测温线16，测温线16穿过绝缘内芯3，当液位传感器坚直安装于太阳能水箱时，可使温度传感器15位于水箱内的高温水区。

实施例2

如图2、3所示，本实施例所描述的电极式液位传感器，电极4从下往上依次为第一电极41、第二电极42、第三电极43和第四电极44，电阻电路板5上设有的匹配电阻7为串联的阻值都为1000欧姆的第一电阻51、第二电阻52、第三电阻53和第四电阻54，第一电阻51一端与公共端相连接并引出有第一液位测量线81，另一端与第一电极41和第二电阻52一端相连接并引出有第二液位测量线82，第二电阻52的另一端与第二电极42和第三电阻53一端相连接并引出有第三液位测量线83，第三电阻53另一端与第三电极43和第四电阻54相连接并引出有第四液位测量线84，第四电阻54的另一端与第四电极44相接并引出有第五液位测量线85。绝缘内芯3上间隔设有成对通槽9，成对通槽9上嵌入连接有与之相配合的卡簧式电极4，电极4上连接有导线6并与之冷压成型，如图4所示，防护外壳1截面为圆形，内芯两侧间隔设有使之与防护外壳1紧固的半月形绝缘骨架10，防护外壳1外套设有热缩管，防护外壳1上与电极4相对处分别设有的进水口2，防护外壳1顶部设有耐温绝缘胶塞18，防护外壳1底部设有顶紧螺钉17，通过顶紧螺钉17将防护外壳1的导电底部与绝缘内芯3紧固。

当测量导电液体液位时，在液体未浸没第一电极41的情况下，各液位测量线8之间电阻都为1000欧姆，第一液位测量线81和第五液位测量线85间总共电阻为4000欧姆，当液体浸没第一电极41时，第二液位测量线82与第一液位测量线81间的电阻被短路，其间电阻为极小值，第一液位测量线81和第五液位测量线85间总共电阻约为3000欧姆，此时为液位25％；当液体浸没第二电极42时，第三液位测量线83与第一液位测量线81间的两个电阻被短路，其间电阻为为极小值，第一液位测量线81和第五液位测量线85间总共电阻约为2000欧姆，此时为液位50％；当液体浸没第三电极43时，第四液位测量线84与第一液位测量线81间的三个电阻被短路，其间电阻为为极小值，第一液位测量线81和第五液位测量线85间总共电阻约为1000欧姆，此时为液位75％；当液体浸没第四电极44时，第五液位测量线85与第一液位测量线81间的四个电阻都被短路，其间电阻为极小值；此时为满液位100％。

实施例3

如图5所示，本实施例所描述的电极式液位传感器，所述防护外壳1的导电底部与电阻电路板5电连接的导线6为公共地线11，由主芯12、外绞导线13和绝缘外套14组成，外绞导线13缠绕在主芯12外侧，绝缘外套14将其包覆，其中主芯12为不锈钢丝，外绞导线13为铜丝。

Claims (10)

1.一种电极式液位传感器，它包括底部导电的防护外壳(1)，防护外壳(1)上设有进水口(2)，内部设有绝缘内芯(3)，其特征是所述绝缘内芯(3)上间隔设有电极(4)，防护外壳(1)上连接有电阻电路板(5)，防护外壳(1)的导电底部与电极(4)通过穿过绝缘内芯(3)的导线(6)与电阻电路板(5)电连接。

2.根据权利要求1所述的电极式液位传感器，其特征是所述电阻电路板(5)上设有串联的匹配电阻(7)，所述防护外壳(1)导电的底部为公共端，该公共端与最末端的匹配电阻(7)一端连接并形成连接点，所述电极(4)与与之对应的匹配电阻(7)一端连接并形成连接点，使得电极(4)之间、电极(4)与公共地之间串有电阻，所述连接点上引出有液位测量线(8)。

3.根据权利要求2所述的电极式液位传感器，其特征是所述电极(4)从下往上依次为第一电极(41)、第二电极(42)、第三电极(43)和第四电极(44)，电阻电路板(5)上设有的匹配电阻(7)为串联的第一电阻(51)、第二电阻(52)、第三电阻(53)和第四电阻(54)，第一电阻(51)一端与公共端相连接并引出有第一液位测量线(81)，另一端与第一电极(41)和第二电阻(52)一端相连接并引出有第二液位测量线(82)，第二电阻(52)的另一端与第二电极(42)和第三电阻(53)一端相连接并引出有第三液位测量线(83)，第三电阻(53)另一端与第三电极(43)和第四电阻(54)相连接并引出有第四液位测量线(84)，第四电阻(54)的另一端与第四电极(44)相接并引出有第五液位测量线(85)。

4.根据权利要求1或2或3所述的电极式液位传感器，其特征是所述绝缘内芯(3)上间隔设有成对通槽(9)，成对通槽(9)上嵌入连接有与之相配合的卡簧式电极(4)，电极(4)上连接有导线(6)并与之冷压成型。

5.根据权利要求4所述的电极式液位传感器，其特征是所述防护外壳(1)截面为圆形，绝缘内芯(3)两侧间隔设有使之与防护外壳(1)紧固的半月形绝缘骨架(10)。

6.根据权利要求1或2或3所述的电极式液位传感器，其特征是所述防护外壳(1)的导电底部与电阻电路板(5)电连接的导线(6)为公共地线(11)，由主芯(12)、外绞导线(13)和绝缘外套(14)组成，外绞导线(13)缠绕在主芯(12)外侧，绝缘外套(14)将其包覆。

7.根据权利要求4所述的电极式液位传感器，其特征是所述防护外壳(1)的导电底部与电阻电路板(5)电连接的导线(6)为公共地线(11)，由主芯(12)、外绞导线(13)和绝缘外套(14)组成，外绞导线(13)缠绕在主芯(12)外侧，绝缘外套(14)将其包覆。

8.根据权利要求5所述的电极式液位传感器，其特征是所述防护外壳(1)的导电底部与电阻电路板(5)电连接的导线(6)为公共地线(11)，由主芯(12)、外绞导线(13)和绝缘外套(14)组成，外绞导线(13)缠绕在主芯(12)外侧，绝缘外套(14)将其包覆。

9.根据权利要求8所述的电极式液位传感器，其特征是所述绝缘内芯(3)上半部分设有温度传感器(15)，温度传感器(15)上连接有测温线(16)，测温线(16)穿过绝缘内芯(3)。

10.根据权利要求9所述的电极式液位传感器，其特征是所述防护外壳(1)外套设有热缩管，防护外壳(1)顶部设有耐温绝缘胶塞(18)，防护外壳(1)底部设有顶紧螺钉(17)，通过顶紧螺钉(17)将防护外壳(1)的导电底部与绝缘内芯(3)紧固。

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