CN201697694U - 一种储热水箱的水位检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种储热水箱的水位检测装置，包括具有进水口(11)和出水口(12)的储热水箱(1)，其特征在于：所述储热水箱(1)内的顶部固定有安装支架(2)，该安装支架(2)内安装有超声波测距仪器，该超声波测距仪器包括超声波探头(3)及与该超声波探头(3)连接的电子单元(4)。本装置采用超声波测距仪器测量水面与基准位置的距离，而超声波测距仪器不与储热水箱内的水直接接触，并且超声波测距采用弱电作为电源，因此使用安全；而且根据超声波测距的原理，其不易受水垢等外界影响，水位检测更准确。

Description

一种储热水箱的水位检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种储热水箱的水位检测装置。

背景技术

随着经济不断的发展，能源短缺和污染问题日益严重，节能和环保已成为现代经济发展主流，热泵技术由于自身具有的节能与环保的特点而受重视，空气能热泵供水系统得以发展和推广。

目前商用空气能热泵供水系统工程主要由热泵中央系统、空气能热泵、储热水箱等三大部分组成。控制中央系统发出信号通知空气能热泵工作，热水进入储热水箱，储热水箱设有水位线，水位线由5个小浮球式水位开关控制，它们的切断或接通直接影响着整个商用空气能热泵系统工程。

而现有储热水箱的水位普遍使用浮球式水位开关(如图6所示)检测。浮球式水位开关包括浮子1’、导线2’、导杆3’、干弹簧管4’和磁环5’。磁环5’装在浮子1’内，导杆3’上部设有上限位卡环6’，导杆3’下部设有下限位卡环7’，浮子1’活动套设在导杆3’上并位于上限位卡环6’和下限位卡环7’之间，干弹簧管4’位于导杆3’内并与导线2’相连，当浮球运行到的干弹簧管位置时干弹簧管里的开关动作。由于水都有浮力，而浮球系统是根据液体的浮力而配套制作的，当储热水箱内的液位上涨时，浮子也相应上涨至上限位卡环时断开，同理当液面下降至下限位卡环时闭合，当下降下限位卡环位置时，浮球系统就是会碰到在干弹簧管的开关，从而使干弹簧管开关闭合接通电信号，而电控设备在接到电信号时会马上动作，切断或接通电源，形成自动控制系统，前述水位开关容易受外界环境影响，易坏。由于浮球式水位开关长期和热水接触产生水垢，就容易产生误动作或者不动作，测量水位精度无法自动设制，而且水与市电接触存在一定安全隐患。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种不易受水垢等外界影响的储热水箱的水位检测装置，其还具有安全性好的优点。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种储热水箱的水位检测装置，包括具有进水口和出水口的储热水箱，其特征在于：所述储热水箱内的顶部固定有安装支架，该安装支架内安装有超声波测距仪器，该超声波测距仪器包括超声波探头及与该超声波探头连接的电子单元，。

上述电子单元包括信号处理器，信号处理器的一个输出端与超声波探头的输入端连接，超声波探头的输出端依次通过信号放大处理模块、信号滤波处理模块和A/D转换模块与信号处理器的输入端相连，而信号处理器的第二个输出端通过信号电流放大模块将距离模拟信号输出。

为使超声波测距仪器能准确测距，上述超声波测距仪器通过多个螺栓和螺母固定在安装支架的底部，所述超声波探头位于安装支架的下方。同时，上述超声波探头悬空设置并与储热水箱内的水面垂直。

上述储热水箱的顶盖上开有供超声波测距仪器的控制线穿出的呼吸口。

为防止在意外情况下，储热水箱内水过满而使超声波测距仪器浸泡在水里损坏，上述储热水箱的顶盖呈弧形，储热水箱的顶盖上开有溢流口，该溢流口位于安装支架上用以安装超声波测距仪器的安装面的下方。当水流过满会从溢流口流出，且溢流口在安装支架上用以安装超声波测距仪器的安装面的下方，因此有效防止超声波测距仪器浸泡在水里而损坏。

为进一步保证超声波测距仪器的使用安全，上述超声波测距仪器还包括保护开关，该保护开关位于安装支架的下方。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本装置采用超声波测距仪器测量水面与基准位置的距离，而超声波测距仪器不与储热水箱内的水直接接触，并且超声波测距采用弱电作为电源，因此使用安全；而且根据超声波测距的原理，其不易受水垢等外界影响，水位检测更准确。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为图1的A处放大图；

图3为本实用新型实施例的俯视图；

图4为本实用新型实施例中电子单元的电路原理图；

图5为本实用新型实施例在商用空气能热泵供水系统上的使用示意图；

图6为现有储热水箱的水位检测装置。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1～5所示，为本实用新型的一个优选实施例。

一种储热水箱的水位检测装置，包括具有进水口11和出水口12的储热水箱1，储热水箱1内的顶部固定有安装支架2，该安装支架2内安装有超声波测距仪器，该超声波测距仪器包括超声波探头3及与该超声波探头3连接的电子单元4，超声波测距仪器通过四个螺栓和螺母固定在安装支架2的底部，超声波探头3位于安装支架2的下方。超声波探头3悬空设置并与储热水箱1内的水面垂直。

如图4所示，超声波测距仪器的电子单元包括信号处理器5，信号处理器5的一个输出端与超声波探头3的输入端连接，超声波探头3的输出端依次通过信号放大处理模块6、信号滤波处理模块7和A/D转换模块8与信号处理器5的输入端相连，而信号处理器5的第二个输出端通过信号电流放大模块9将距离模拟信号输出。储热水箱1的顶盖上开有供超声波测距仪器的控制线穿出的呼吸口13。

超声波测距仪器还包括保护开关15，该保护开关15位于安装支架2的下方。

储热水箱1的顶盖呈弧形，储热水箱1的顶盖上开有溢流口14，该溢流口14位于安装支架2上用以安装超声波测距仪器的安装面10的下方75mm位置处。

水位检测装置的工作原理是这样的：信号处理器5发出一个振荡驱动信号至超声波探头3，由声波特性，接收反射信号须要t时，通过计算声波在介质中传播须要距离340m/s，这样水面距离探头的距离为t*340/2，超声波探头3发出压电微弱信号给信号放大处理模块6，信号放大处理模块6将放大后的信号传给信号滤波处理模块7，信号滤波处理模块7将进行抗干扰处理后的信号传给A/D转换模块8，A/D转换模块8将转换后的信号传给信号处理器5，信号处理器5将计算后的距离模拟信号经过信号电流放大模块9将距离模拟信号输出。

本储热水箱的水位检测装置适合用于商用空气能热泵供水系统，其将储热水箱1与热泵中央系统16、空气能热泵17连接在一起，超声波测距仪器的控制线与热泵中央系统16相连接，储热水箱1的出水口12与用水区18的水网连接。

将储热水箱高度值减去由超声波水位计得到水箱水位数值得到储热水箱储水值，将储热水箱储水值显示为0％～100％，100％表示水满，水位＞100％则可能会发生溢水。热泵中央系统15主要由超声波测得的水位值、储热水箱水温、用户回水温度，三个数值比较来控制热泵机组的启停。正常工作进入冷水速热模式，水位检测装置测出当前水位显示百分数，工作至水位显示100％停机，当用户用水小于75％(该值可根据需要设定)再次通知热泵中央系统工作达到100％，如此循环。

Claims (8)

1.一种储热水箱的水位检测装置，包括具有进水口(11)和出水口(12)的储热水箱(1)，其特征在于：所述储热水箱(1)内的顶部固定有安装支架(2)，该安装支架(2)内安装有超声波测距仪器，该超声波测距仪器包括超声波探头(3)及与该超声波探头(3)连接的电子单元(4)。

2.根据权利要求1所述的储热水箱的水位检测装置，其特征在于：所述电子单元包括信号处理器(5)，信号处理器(5)的一个输出端与超声波探头(3)的输入端连接，超声波探头(3)的输出端依次通过信号放大处理模块(6)、信号滤波处理模块(7)和A/D转换模块(8)与信号处理器(5)的输入端相连，而信号处理器(5)的第二个输出端通过信号电流放大模块(9)将距离模拟信号输出。

3.根据权利要求1或2所述的储热水箱的水位检测装置，其特征在于：所述超声波测距仪器通过多个螺栓和螺母固定在安装支架(2)的底部，所述超声波探头(3)位于安装支架(2)的下方。

4.根据权利要求3所述的储热水箱的水位检测装置，其特征在于：所述超声波探头(3)悬空设置并与储热水箱(1)内的水面垂直。

5.根据权利要求1或2所述的储热水箱的水位检测装置，其特征在于：所述储热水箱(1)的顶盖上开有供超声波测距仪器的控制线穿出的呼吸口(13)。

6.根据权利要求1或2所述的储热水箱的水位检测装置，其特征在于：所述储热水箱(1)的顶盖呈弧形，储热水箱(1)的顶盖上开有溢流口(14)，该溢流口(14)位于安装支架(2)上用以安装超声波测距仪器的安装面(10)的下方。

7.根据权利要求6所述的储热水箱的水位检测装置，其特征在于：所述溢流口(14)位于安装支架(2)上用以安装超声波测距仪器的安装面(10)的下方的75mm位置处。

8.根据权利要求6所述的储热水箱的水位检测装置，其特征在于：所述超声波测距仪器还包括保护开关(15)，该保护开关(15)位于安装支架(2)的下方。

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