CN205691203U - 一种线性霍尔浮球液位传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种线性霍尔浮球液位传感器，包括检测杆、固定设置在该检测杆内的线性霍尔元件、随液位的上下浮动而浮动的浮子和由该浮子带动且与该线性霍尔元件产生相对位移的磁体，该线性霍尔元件随磁体的位移能实现线性的电压输出。其包括直滑式和旋转式线性霍尔浮球液位传感器。该直滑式线性霍尔浮球液位传感器为由浮子带动磁体在检测杆上上下滑动，与线性霍尔元件产生相对位移，实现液位监测并输出连续的模拟信号。该旋转式浮球液位传感器为由浮子带动磁体在检测杆上旋转，使线性霍尔元件与磁体产生旋转位移，实现连续信号的输出。本实用新型可将液位的连续变化输出为连续的电压(0‑5V)变化值，适用于精确控制小液位情况下的液位变化。

Description

一种线性霍尔浮球液位传感器

技术领域

本实用新型涉及液位传感器技术领域，特别是涉及一种线性霍尔浮球液位传感器。

背景技术

现有的浮球液位传感器一般均为开关传感器，利用浮力检测液位，如干簧管浮球传感器，该传感器的检测管中装有若干只干簧管，当装有磁钢的浮球沿检测管随液位上、下浮动时，使不同位置的干簧管动作，从而使传感器输出的阻值发生变化，显示表上则将这变化的阻值转换成发光二极管的亮熄来显示被测的液位；或当液位到达设定高度时，显示表内继电器吸合由继电器的触点通或断去控制液面或报警。这种开关性传感器，在单一检测行程内，只能测量液位的有和无，输出为开关量信号，不能准确测量当前液位的连续参数。因此，现有的浮球液位传感器在单一检测行程内，指示的液位结果不够精确。

由此可见，上述现有的浮球液位传感器在结构、方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种新的线性霍尔浮球液位传感器，使其能连续线性的输出当前液位的连续值，已成为当前业界极需改进的目标。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种线性霍尔浮球液位传感器，使其能连续的、线性的输出当前液位的连续值，从而克服现有的浮球液位传感器的不足。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种线性霍尔浮球液位传感器，包括检测杆、固定设置在所述检测杆内的线性霍尔元件、随液位的上下浮动而浮动的浮子和由所述浮子带动且与所述线性霍尔元件产生相对位移的磁体，所述线性霍尔元件随所述磁体的位移能实现线性的电压输出。

作为本实用新型的一种改进，所述浮子套设在所述检测杆上且可沿其上下滑动，所述磁体包括两块分别设置在所述浮子上端部和下端部的磁铁，且所述两块磁铁的磁极相对设置，所述线性霍尔元件位于所述两块磁铁之间。

进一步改进，所述浮子为中空的圆柱体结构，所述两块磁铁均为磁环结构，所述磁环结构分别设置在所述圆柱体结构的上端部和下端部，所述线性霍尔元件位于所述两个磁环结构之间。

进一步改进，所述浮子和磁体通过连接机构相连，所述连接机构包括连杆和与其连接的不封闭滑环，所述不封闭滑环可旋转的设置在所述检测杆上，所述磁体包括两块分别设置在所述不封闭滑环两端部的磁铁，且所述两块磁铁的磁极相对设置，所述线性霍尔元件位于所述两块磁铁相对的区域内，所述浮子通过所述连杆与所述不封闭滑环相连接，所述浮子随液位浮动带动所述不封闭滑环围绕所述检测杆旋转，产生所述线性霍尔元件与所述磁体的相对位移。

进一步改进，所述检测杆为具有凸起槽的中空杆，所述凸起槽沿所述检测杆的轴线设置，所述线性霍尔元件固定于所述凸起槽中。

进一步改进，所述线性霍尔元件通过与电路板连接设置在所述检测杆中，所述线性霍尔元件与所述电路板垂直连接。

进一步改进，所述不封闭滑环的两端部均设有用于固定磁铁的磁铁槽。

进一步改进，所述连杆为可伸缩杆。

采用上述的技术方案，本实用新型至少具有以下优点：

本实用新型利用浮子浮力带动磁体做直线或旋转运动，再利用磁体与线性霍尔元件产生的相对位移变化，由线性霍尔元件输出连续的电压(0-5V)变化，以判断当前液位情况，本实用新型用于精确控制小液位情况下的液位变化，能精确的反应并测量浮子在液位槽中的位置，从而实现液位的精确控制与计算。

本实用新型中旋转式线性霍尔浮球液位传感器可根据实际需求调整连杆的长度，实现有效的延长液位测量范围。

附图说明

上述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，以下结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

图1是本实用新型直滑式线性霍尔浮球液位传感器的结构示意图。

图2是本实用新型旋转式线性霍尔浮球液位传感器的结构示意图。

图3是本实用新型旋转式线性霍尔浮球液位传感器中浮球与连杆机构的结构示意图。

图4是本实用新型旋转式线性霍尔浮球液位传感器中检测杆的横截面示意图。

图5是本实用新型旋转式线性霍尔浮球液位传感器中线性霍尔元件和电路板的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型线性霍尔浮球液位传感器包括检测杆、固定设置在该检测杆内的线性霍尔元件、随液位的上下浮动而浮动的浮子和由该浮子带动且与该线性霍尔元件产生相对位移的磁体，该线性霍尔元件随该磁体的位移能实现线性的电压输出。该检测杆为中空杆，线性霍尔元件位于其中，能起到防水作用。

实施例一：

参照附图1所示，本实用新型线性霍尔浮球液位传感器为直滑式线性霍尔浮球液位传感器，其中浮子3套设在检测杆1上且可沿该检测杆1上下滑动，该磁体4包括两块分别设置在该浮子3上端部和下端部的磁铁，且这两块磁铁的磁极相对设置，如附图1中上端部磁铁的S极与下端部磁铁的S极相对，当然，也可以上端部磁铁的N极与下端部磁铁的N极相对设置。该线性霍尔元件2位于该两块磁铁之间，随浮子3的上下滑动与线性霍尔元件2产生相对位移。由于该两块磁铁形成磁场，利用线性霍尔元件2在磁场中的相对位移变化，该线性霍尔元件2能实现液位监测并输出连续的模拟信号。

更优实施例为：该浮子3为中空的圆柱体结构，上述两块磁铁均为磁环结构，该磁环结构分别设置在该圆柱体结构的上端部和下端部，该线性霍尔元件2位于两个磁环结构之间的区域。则浮子3随液位的上下浮动而浮动，其带动两个磁环结构上下浮动，则线性霍尔元件2相对于两个磁环结构产生位移，利用线性霍尔元件2在由两个磁环结构产生的磁场中相对位移变化，该线性霍尔元件2能实现液位监测并输出连续的模拟信号。所以说本实用新型可根据浮子随液位的连续变化，输出连续的电压(0-5V)变化值，适用于精确控制小液位情况下的液位变化。

实施例二：

参照附图2所示，本实用新型线性霍尔浮球液位传感器为旋转式线性霍尔浮球液位传感器，其中浮子3’与磁体4’通过连接机构相连，该连接机构包括连杆5和与其连接的不封闭滑环6。该不封闭滑环6可旋转的设置在检测杆1’上，该磁体4’包括两块分别设置在不封闭滑环6两端部的磁铁，且该两块磁铁的磁极相对设置，该线性霍尔元件2位于该两块磁铁相对的区域内。该浮子3’通过连杆5与不封闭滑环6相连接。该浮子3’随液位浮动带动不封闭滑环6围绕检测杆1’旋转，产生线性霍尔元件2与磁体4’的相对位移。利用线性霍尔元件2在由两块磁铁产生的磁场中的相对位移变化，该线性霍尔元件2能实现液位监测并输出连续的模拟信号。

较优实施例为：参照附图3所示，该不封闭滑环6的两端部均设有用于固定磁铁的磁铁槽7，便于磁铁放置。

还有，参照附图4所示，该检测杆1’为具有凸起槽11的中空杆，该凸起槽11沿检测杆1’的轴线设置，该线性霍尔元件2固定于该凸起槽11中。其中线性霍尔元件2与电路板(PCB)8垂直连接，通过该电路板8设置在检测杆1’中，如附图5所示。

还为了有效提高液位测量量程，该连杆5为可伸缩杆，随着连杆5的延长，浮子3’至检测杆1’的距离加长，间接提高了浮子的上浮位移。

本实用新型线性霍尔浮球液位传感器可以连续检测液位的变化，并将液位的连续变化输出为连续的电压(0-5V)变化，以判断当前液位情况，从而用于精确控制小液位情况下的液位变化，以及实现液位的精确控制与计算。

本实用新型利用浮子浮力带动磁体做直线或旋转运动，与线性霍尔配合，能精确的反应并测量浮子在液位槽中的位置，从而实现液位的精确控制。且旋转式线性霍尔浮球液位传感器比直滑式线性霍尔浮球液位传感器的有效液位测量量程要长。

本实用新型避免了传统干簧管浮球液位传感器只能测量液位的有和无、输出为开关量信号的不足，可以在被测量的范围内，连续线性的输出当前液位的连续值。

该实用新型线性霍尔浮球液位传感器可以用在低液位测量，如制冰机、冰激凌机、加湿器、饮料机、饮水机等液位槽的容积测量、液体消耗测量等等。其在制冰机上的应用，可以精确的测量液位的当前值，在制冰机应用过程中，使用该传感器能够精确地、适时的测量出当前所消耗的水量，通过计算所消耗水量的多少，从而计算出冰的厚度，控制精确稳定。并且在采用该传感器后，机器会不受制冷系统参数及环境温度的影响，工作稳定可靠。还有利用该传感器可以省去冰厚传感器，进一步省略冰满开关；并能实现纯净水制冰。

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，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种线性霍尔浮球液位传感器，其特征在于，包括检测杆、固定设置在所述检测杆内的线性霍尔元件、随液位的上下浮动而浮动的浮子和由所述浮子带动且与所述线性霍尔元件产生相对位移的磁体，所述线性霍尔元件随所述磁体的位移能实现线性的电压输出。

2.根据权利要求1所述的线性霍尔浮球液位传感器，其特征在于，所述浮子套设在所述检测杆上且可沿其上下滑动，所述磁体包括两块分别设置在所述浮子上端部和下端部的磁铁，且所述两块磁铁的磁极相对设置，所述线性霍尔元件位于所述两块磁铁之间。

3.根据权利要求2所述的线性霍尔浮球液位传感器，其特征在于，所述浮子为中空的圆柱体结构，所述两块磁铁均为磁环结构，所述磁环结构分别设置在所述圆柱体结构的上端部和下端部，所述线性霍尔元件位于所述两个磁环结构之间。

4.根据权利要求1所述的线性霍尔浮球液位传感器，其特征在于，所述浮子和磁体通过连接机构相连，所述连接机构包括连杆和与其连接的不封闭滑环，所述不封闭滑环可旋转的设置在所述检测杆上，所述磁体包括两块分别设置在所述不封闭滑环两端部的磁铁，且所述两块磁铁的磁极相对设置，所述线性霍尔元件位于所述两块磁铁相对的区域内，所述浮子通过所述连杆与所述不封闭滑环相连接，所述浮子随液位浮动带动所述不封闭滑环围绕所述检测杆旋转，产生所述线性霍尔元件与所述磁体的相对位移。

5.根据权利要求4所述的线性霍尔浮球液位传感器，其特征在于，所述检测杆为具有凸起槽的中空杆，所述凸起槽沿所述检测杆的轴线设置，所述线性霍尔元件固定于所述凸起槽中。

6.根据权利要求5所述的线性霍尔浮球液位传感器，其特征在于，所述线性霍尔元件通过与电路板连接设置在所述检测杆中，所述线性霍尔元件与所述电路板垂直连接。

7.根据权利要求4所述的线性霍尔浮球液位传感器，其特征在于，所述不封闭滑环的两端部均设有用于固定磁铁的磁铁槽。

8.根据权利要求4所述的线性霍尔浮球液位传感器，其特征在于，所述连杆为可伸缩杆。