CN203310142U - 机电结构式传感器和太阳能热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机电结构式传感器和太阳能热水器。所述电结构式传感器，包括电位器、电位器连杆、推拉杆、浮球连杆、浮球和支撑架，所述浮球与所述浮球连杆的一端连接，所述浮球连杆、所述支撑架、所述推拉杆和所述电位器连杆依次转动连接；通过浮球的运动带动电位器的触动点运动，从而将水箱中水位信息通过电位器表示出来。所述太阳能热水器包括上述电结构式传感器。本实用新型能够在高温、高湿、高温的蒸汽环境中工作，且并不会造成机械结构的损坏，所述电位器不受水箱内的环境影响，能达到检测精度高，使用寿命长的目的。

Description

机电结构式传感器和太阳能热水器

技术领域

本实用新型属于太阳能热水器领域，尤其是一种机电结构式传感器和使用该机电结构式传感器的太阳能热水器。

背景技术

太阳能热水器已经成了生活中的必需品，然而其核心的控制部件是传感器，传感器的准确度和稳定性都反映着一个系统的好坏，控制系统的数据都是来自于传感设备的信号。目前，太阳能热水器多采用水温水位传感器，然而，而在高温、高湿、高工作温度范围、水中离子含量以及模拟信号的转换误差、信号的传输距离等等这些都极易造成用户端信号接收的不稳定，从而也会造成客户端的显示不能反映实际的状态。因此需要提供一种克服水质影响且能够承受高温、高湿的工作环境的测量装置。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于，提出一种机械与电子相结合且结构简单的太阳能热水器水温水位传感器。

本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种机电结构式传感器，包括电位器、电位器连杆、推拉杆、浮球连杆、浮球和支撑架，所述浮球与所述浮球连杆的一端连接，所述浮球连杆的另一端经第一转动轴与所述支撑架转动连接；在所述第一转动轴和浮球之间的浮球连杆上还有第二转动轴，所述推拉杆的一端经第二转动轴与所述浮球连杆转动连接，所述推拉杆的另一端经第三转动轴与所述电位器连杆的一端转动连接；所述电位器连杆的另一端与所述电位器的触动点连接，在所述触动点和第三转动轴之间设有第四转动轴，所述第四转动轴设置在所述电位器上。

优选的，前述的机电结构式传感器，其中所述电位器连杆、推拉杆和浮球连杆在同一平面上，所述第一转动轴、第二转动轴、第三转动轴和第四转动轴与所述平面的交点分别为点一、点二、点三和点四，所述点一、点二、点三和点四组成平行四边形。

优选的，前述的机电结构式传感器，其中在所述电位器外还设有外壳，所述外壳与支撑架固定连接。

优选的，前述的机电结构式传感器，其中所述支撑架为槽状结构，所述推拉杆置于所述槽状结构的槽中并与其滑动配合。

优选的，前述的机电结构式传感器，其中所述机电结构式传感器还包括温度传感器，所述温度传感器设置在所述支撑架上。

优选的，前述的机电结构式传感器，其中在支撑架上还设有温度传感器套，所述温度传感器置于所述温度传感器套中。

优选的，前述的机电结构式传感器，还包括有显示装置，用于将所述电位器的电阻变换信号转变为水位信号进行显示。

本实用新型的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本实用新型提出的一种太阳能热水器，包括上述的机电结构式传感器、控制器、上水装置和水箱，所述机电结构式传感器的浮球置于水箱中，所述控制器包括输入模块、判断模块和输出模块，所述输入模块与所述机电结构式传感器的电位器连接，用于接受由所述电位器提供的水位信号，所述判断模块与输入模块连接，用于对所述水位信号进行判断，并发出加水指令或不加水指令，所述控制器与上水装置连接，用于根据所述判断模块发出的指令向所述上水装置进行控制。

优选的，前述的太阳能热水器，还包括温度传感器，所述温度传感器的探头置于所述水箱的液面以下，所述温度传感器将温度信号传递给所述输入模块，所述判断模块对所述水位信号和/或温度信号进行判断，并向所述输出模块并发出加水指令或不加水指令。

优选的，前述的太阳能热水器，其中所述浮球连杆由所述水箱的侧边或上部穿入。

优选的，前述的太阳能热水器，其中所述浮球连杆与所述水箱密封滑动连接。

优选的，前述的太阳能热水器，其中在所述水箱上设有排气管或溢流管，所述浮球连杆通过所述排气管或溢流管与所述水箱密封滑动连接。

本实用新型的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本实用新型提出的一种使用上述机电机构式传感器的太阳能热水器，包括控制器和上水装置，所述控制器包括输入模块、判断模块和输出模块，所述电位器和所述温度传感器分别将水位信号和温度信号传递给控制器的输入模块，所述控制器的判断模块对所述水位信号和/或温度信号进行判断，所述控制器的输出模块对所述上水装置进行控制。

借由上述技术方案，本实用新型机电结构式传感器至少具有下列优点：

1、本实用新型优选的实施方式，能够在易结水垢、高温、高湿、高温的蒸汽环境中工作，且并不会造成机械结构的损坏

2、本实用新型优选的实施方式中，所述电位器在水箱外部，不受水箱内的环境影响，能达到检测精度高，使用寿命长的目的。

3、本实用新型优选的实施方式，能够精确又不失真地将浮球运动反应出来。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本实用新型的实施例1的结构示意图；

图2是本实用新型的实施例2的结构示意图；

图3是本实用新型的实施例3的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的机电结构式传感器其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

实施例1

如图1所示的一种机电结构式传感器，包括电位器1、电位器连杆2、推拉杆3、支撑架6、浮球连杆4和浮球5，所述浮球5与所述浮球连杆4的一端连接，所述浮球连杆4的另一端经第一转动轴11与所述支撑架6转动连接；在所述第一转动轴11和浮球5之间的浮球连杆4上还有第二转动轴12，所述推拉杆3的一端经第二转动轴12与所述浮球连杆4转动连接，所述推拉杆3的另一端经第三转动轴13与所述电位器连杆2的一端转动连接；所述电位器连杆2的另一端与所述电位器1的触动点连接，在所述触动点和第三转动轴13之间设有第四转动轴14，所述第四转动轴14设置在所述电位器1上。

所述的第一转动轴11为所述浮球连杆4转动轴与所述支撑架6的交点，所述浮球连杆4在所述支撑架6所在平面上绕第一转动轴11转动；所述第二转动轴12是所述浮球连杆4和推拉杆3的交点；所述第三转动轴13是所述推拉杆3和电位器连杆2的交点；所述第四转动轴14是所述电位器连杆2转动轴与电位器1之间的交点，所述电位器连杆2在所述电位器上的一平面上绕第四转动轴14转动。其中，所述第一转动轴11和第四转动轴14是固定不动的，而第二转动轴12和第三转动轴13在所述机电结构式传感器的工作过程中，随所述推拉杆3的移动而移动。

本实用新型的工作过程为：所述浮球5运动时，由于所述浮球连杆4的另一端连接在所述支撑架6上，所述支撑架6是不能移动的，也就是所述浮球连杆4仅能绕第一转动轴11进行转动，在所述浮球连杆4转动时，所述第二转动轴12也随之转动，所述第二转动轴12带动所述推拉杆3进行移动，同时，所述第三转动轴13也移动相同的距离，所述第三转动轴13的移动则使所述电位器连杆2绕第四转动轴14转动，所述电位器连杆2的转动能够使所述触动点移动，从而改变电位器1的电阻值，所述电位器1将所述电阻值转化为电参量，并以数值显示。

由于所述传感器只有所述浮球5和部分浮球连杆4是机械连接，所以，所述浮球5和浮球连杆4能够在易结水垢、高温、高湿、高温的蒸汽环境中工作，且并不会造成机械结构的损坏，所述电位器1在与浮球5距离较远，不受水垢、高温、高湿、高温的蒸汽环境的影响，能达到检测精度高，使用寿命长的目的。

实施例2

如图2所示的一种机电结构式传感器，其与实施例1的区别在于，所述电位器连杆2、推拉杆3、和浮球连杆4在同一平面A上，所述第一转动轴11、第二转动轴12、第三转动轴13和第四转动轴14与所述平面A的交点组成平行四边形。也就是说，所述第一转动轴11和第二转动轴12之间的距离与所述第三转动轴13和第四转动轴14之间的距离相等，所述第一转动轴11和第四转动轴14之间的距离与所述第二转动轴12和第三转动轴13之间的距离相等，从而能够使所述浮球5上下运动的距离更为精确的经所述电位器1显示出来，也就是说，如果所述浮球5在运动时，带动浮球连杆4转动的角度为∠1，在所述推拉杆3的推动下，推动所述电位器连杆2转动的角度为∠2，则∠1=∠2，即所述触动点能够精确又不失真地将浮球5运动反应出来。

在所述电位器1外还设有外壳9，所述外壳9与支撑架6固定连接，从而对所述电位器1进行保护，进一步延长了本传感器的使用寿命。

所述机电结构式传感器还包括温度传感器7，所述温度传感器7设置在所述支撑架6上，用于监测所述水箱中液体的温度，并以数字显示。

在支撑架6上还设有温度传感器套，所述温度传感器7置于所述温度传感器套中，以对所述温度传感器7进行保护。具体实施时，所述温度传感器套的材质可以为硅胶、塑料、橡胶等。

所述支撑架6为筒状结构，所述推拉杆3置于所述筒状结构内，从而进一步保证所述电位器连杆2、推拉杆3、和浮球连杆4在同一个平面内，且能起到保护作用，进一步延长了传感器的寿命。

所述支撑架6是狭长条槽状结构，所述推拉杆3置于所述槽状结构的槽中，所述推拉杆3与所述槽状结构滑动配合，从而能够使推拉杆在槽钢的槽子中运动，减少偏差。从安装关系来说，所述支撑架6是相对固定的，所述所述电位器连杆2、推拉杆3、和浮球连杆4相对于所述支撑架6运动。

可选择地，所述支撑架6上设有溢流管或排气管，所述推拉杆3置于所述溢流管或排气管内，所述溢流管或排气管口径大于所述推拉杆3的直径。从而所述推拉杆3在所述溢流管或排气管内设置，并不影响所述溢流管或排气管的功能。

所述支撑架6的材质可以为不锈钢或塑料，这样能够进一步适应高温高湿的环境。从而，能够提高所述机电结构式传感器的机械强度。

所述机电结构式传感器还包括有显示装置，用于将所述电位器的电阻变换信号转变为水位信号进行显示。

实施例3

如图3所示的一种太阳能热水器，包括上述机电结构式传感器、控制器20和上水装置21和水箱，所述机电结构式传感器的浮球5置于所述水箱中，所述输入模块与所述机电结构式传感器的电位器1连接，用于接受由所述电位器1提供的水位信号，所述判断模块与输入模块连接，用于对所述水位信号进行判断，并发出加水指令或不加水指令，所述控制器与上水装置21连接，用于根据所述判断模块发出的指令向所述上水装置21进行控制。

本实施例的工作过程为：1）所述输入模块接收所述水位信号；2）所述判断模块对所述信号进行判断：所述水位信号是否小于预设水位值，若小于所述预设水位值，则发出加水信号，直至测得的水位值大于所述预设水位值，则发出不加水信号；3）所述输出模块根据所述判断模块提供的信号对向所述上水装置21进行控制。

较佳的，所述太阳能热水器还包括温度传感器7，所述温度传感器7的探头置于所述水箱的液面以下，所述温度传感器将温度信号传递给所述输入模块，所述判断模块对所述水位信号和/或温度信号进行判断，并向所述输出模块发出加水指令或不加水指令。

具体实施时，可通过控制器20进行设定。设有温度传感器7的太阳能热水器的工作过程为：所述判断模块对所述信号进行判断，判断的方式有三种：1）所述温度信号提供的温度信息是否在预设温度范围之内；2）所述水位信号是否在预设水位值之内；3）所述温度信息和所述水位信号是否都在预设值之内。所述输出模块根据所述判断模块提供的信息对向所述上水装置21提供加水，可以为以下三种方式：1）在所述温度信息不在预设范围内时，提供加水信号；2）在所述水位低于预设值时，提供加水信号；3）在所述温度信息不在预设范围内或所述水位低于预设值时，提供加水信号。

所述温度预设范围为0℃～85℃，当所述温度传感器7测得水箱中温度高于85℃时，则控制器20控制上水装置21进行加水，直至达到低于85℃或者达到加水极限。

将所述水箱的水位最低限设定为1/4水箱容积，当低于水箱中的水少于1/4水箱容积时，则控制器20控制上水装置21进行加水，直至达到低于85℃或者达到加水极限。

较佳的，所述浮球连杆4由所述水箱的侧边穿入。所述浮球连杆4与所述水箱密封滑动连接，即所述水箱不妨碍所述浮球连杆4的运动，又以防止水箱中的水流出。

可选择地，所述浮球连杆4由所述水箱上部穿入。

较佳的，在所述水箱上设有排气管或溢流管，所述浮球连杆通过所述排气管或溢流管与所述水箱密封滑动连接。在所述水箱中进水或排水时，所述排气管能够平衡水箱内外气压，在所述水箱中的水超过一定限度后，能够所述溢流管排出。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种机电结构式传感器，其特征在于，包括电位器、电位器连杆、推拉杆、浮球连杆、浮球和支撑架，

所述浮球与所述浮球连杆的一端连接，所述浮球连杆的另一端经第一转动轴与所述支撑架转动连接；

在所述第一转动轴和浮球之间的浮球连杆上还有第二转动轴，所述推拉杆的一端经第二转动轴与所述浮球连杆转动连接，所述推拉杆的另一端经第三转动轴与所述电位器连杆的一端转动连接；

所述电位器连杆的另一端与所述电位器的触动点连接，在所述触动点和第三转动轴之间设有第四转动轴，所述第四转动轴设置在所述电位器上。

2.根据权利要求1所述的机电结构式传感器，其特征在于，

所述电位器连杆、推拉杆和浮球连杆在同一平面上，所述第一转动轴、第二转动轴、第三转动轴和第四转动轴与所述平面的交点分别为点一、点二、点三和点四，所述点一、点二、点三和点四组成平行四边形。

3.根据权利要求1所述的机电结构式传感器，其特征在于，

在所述电位器外还设有外壳，所述外壳与支撑架固定连接。

4.根据权利要求1所述的机电结构式传感器，其特征在于，

所述支撑架为槽状结构，所述推拉杆置于所述槽状结构的槽中并与其滑动配合。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的机电结构式传感器，其特征在于，

所述机电结构式传感器还包括温度传感器，所述温度传感器设置在所述支撑架上。

6.根据权利要求5所述的机电结构式传感器，其特征在于，

在支撑架上还设有温度传感器套，所述温度传感器置于所述温度传感器套中。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的机电结构式传感器，其特征在于，

所述机电结构式传感器还包括有显示装置，用于将所述电位器的电阻变换信号转变为水位信号进行显示。

8.一种太阳能热水器，其特征在于，

包括权利要求1至4中任一项所述的机电结构式传感器、控制器、上水装置和水箱，

所述机电结构式传感器的浮球置于水箱中，

所述控制器包括输入模块、判断模块和输出模块，

所述输入模块与所述机电结构式传感器的电位器连接，用于接受由所述电位器提供的水位信号，

所述判断模块与输入模块连接，用于对所述水位信号进行判断，并发出加水指令或不加水指令，

所述控制器与上水装置连接，用于根据所述判断模块发出的指令向所述上水装置进行控制。

9.根据权利要求8所述的太阳能热水器，其特征在于，

所述太阳能热水器还包括温度传感器，所述温度传感器的探头置于所述水箱的液面以下，所述温度传感器将温度信号传递给所述输入模块，所述判断模块对所述水位信号和/或温度信号进行判断，并向所述输出模块发出加水指令或不加水指令。

10.根据权利要求8所述的太阳能热水器，其特征在于，

所述浮球连杆由所述水箱的侧边或上部穿入；

所述浮球连杆与所述水箱密封滑动连接；

在所述水箱上设有排气管或溢流管，所述浮球连杆通过所述排气管或溢流管与所述水箱密封滑动连接。

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