CN2169122Y - 双线远传水位水温显示器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种远传测量热水箱内水位和 水温的显示器，属于物理技术应用领域。其主要技术 特征在于利用传感器将水位的变化转换成阶跃变化 的电信号，将水温的变化转换成连续变化的电信号， 叠加在一起通过两根导线远传到显示板上，再利用两 种信号不同的特征，将两种信号识别出来分别推动两 排发光二极管中相应的数目，从而显示出热水箱中的 水位和水温。

Description

本实用新型涉及一种能远距离测量热水箱内水位和水温的显示器，属于物理技术应用领域。

目前国内推广的各种家用太阳能热水器都未配有能远距离测量水位和水温的仪器。如果采用传统的玻璃管温度计测水温，用连通玻璃管测水位，只能在热水器旁边测量。而大多数热水器都是装在房顶上的，必须采用远距离测量的方法。《电子技术应用》1992年第四期上介绍了一种空气声学水位计，美国在八十年代中期把它列为更新换代产品，这种水位计工作时必须同时测量水温和声波传播时间，技术要求高，对于家用而言，过于复杂和昂贵，难以普及。不配水位计的太阳能热水器在使用中有许多的不方便之处。例如，人工控制注水时，很难知道需要注多少水，也不知道已经注了多少水，放热水淋浴时，也不知道热水箱中剩有多少水，因此常会出现淋浴者擦满了肥皂而热水不够冲洗的尴尬局面。如果不知道水温，也可能使淋浴者被热水烫伤。

本实用新型的目的在于提供一种简便易行的适合家用太阳能热水器配套使用的能远距离测量水位和水温的显示器。并且只用双导线传送信号就能同时测量水位和水温。

附图1为本实用新型显示部分的外形示意图

附图2为本实用新型的电路原理图

现结合附图2对本实用新型的技术方案进行详细描述：本技术方案是利用裸导线头感知的水位的变化转换成阶梯式的电流信号，而将感温二极管感知的水温在一定温度范围内转换成连续的电流信号，两种电流信号叠加在一起经过双导线远传到显示板上，经过识别分离后分别推动两种不同颜色的若干发光二极管来同时显示出水位和水温。其工作原理是：运算放大器A₉、A₁₀、电阻R₂₄－R₂₈和二极管D₁组成水温传感器，A₁₁－A₁₄、电阻R₂₉－R₃₈和导线1，2，3，4组成水位传感器。两种传感器组装在一起，D₁的正端经绝缘处理，负端与导线5焊接再通到“地”。D₁与导线5的接点裸露在水箱的最深处，而导线1，2，3，4的裸头设置于水箱的不同深度。水温的升高，将使D₁两端的电压降低，A₁₀的输出端电压降低，A₉的输出端电压升高，流过R₂₈通到“地”线的电流增大。温度变化大，则该电流变化亦大。导线1，2，3，4的上端分别与运放A₁₁，A₁₂，A₁₃和A₁₄的反相输入端相连，无水时，它们由于电阻R₂₉，R₃₀，R₃₁和R₃₂的作用均处于高电平，而A₁₁－A₁₄的同相输入端则处于相对较低的电平上，因此A₁₁－A₁₄的输出均为低电平，R₃₅－R₃₈上皆无电流。随着水位的升高，由于水面逐渐与导线4，3，2，1的裸头接触，就会使A₁₄－A₁₁的反相输入端依次变为相对于同相输入端为低的电平上，从而使A₁₄－A₁₁的输出端依次变成高电平，流过R₃₈－R₃₅的电流均流入“地”线，因此流入“地”线的电流是阶梯式上升的。传感器的电源是由远处显示器主体中的电池经稳压后通过电阻R₂₃由双导线远送过来的。由水温和水位变化转换成的电流信号叠加在一起流过电源线和R₂₃，在R₂₃上产上压降，高电位端接在“地”线上，低电位端接在电池的负极上。R₂₃的高电位端同时又接在A₁－A₈的同相输入端，而它们的反相输入端分别接在由R₃－R₇和R₁₆－R₂₁组成的两个分压器的不同分压点上。IC₁、R₁、R₂构成一稳压电源，R₂的下端接在R₂₁的上端，以保证加在R₁₆－R₂₀分压器两头的电压稳定。R₂₁与R₂₃阻值相等，R₂₂用以补偿R₂₁和R₂₃两端的电压。随着水温的升高，R₂₃两端的电压逐渐增大，就会使运放A₈－A₅逐一翻转，从而将同一颜色的发光二极管LED₈－LED₅逐一点亮，由点亮的二极管的数目就显示出水温的高低。由于水温变化在R₂₃上产生的最大电压增幅比水位变化引起的R₂₃上的一个阶跃电压的幅度小不会使A₁－A₄产生不应有的翻转。水位上升到接触裸线头4时就会产生一个阶跃电流流过R₂₃，在R₂₃上产生的阶跃电压足够大，正好能使A₄翻转，从而通过R₁₁和三极管T₄将另一种颜色的LED₄－LED₁中的LED₄点亮，表明水位已升到裸线头4的位置，与此同时，有一个相等的阶跃电流流过R₂₁，产生一个与R₂₃上相同的阶跃电压，因此R₂₁和R₂₃两电阻上端的电压的判别不会因水位的变化而变化，也就不会引起LED₈－LED₅中点亮的发光二极管的数目的变化。

本实用新型将两种不同颜色的发光二极管LED₁－LED₈分成两排从显示器主体的塑料外壳1的两排圆孔中露出来，以使用户更易看清和识别，微动开关3安排在显示器主体塑料外壳1的右下端，略微露出面板，开关的两块铜片直接铆在塑料后板2的内部。

本实用新型的传感器部分装在另一只塑料壳中，D₁和裸线头1，2，3，4成一束伸出壳外适当长度。

Claims (5)

1、一种双线远传水位水温显示器，其特征在于其由带测温二极管D₁和裸导线头1，2，3，4，5的水位水温传感器和带有两排发光二极管的显示器主体电路组成。

2、根据权利要求1所述的双线远传水位水温显示器其特征在于显示器主体电路利用因水位变化在R₂₃上产生的阶跃电压能被R₂₁上同时产生的阶跃电压抵偿，不会使A₅－A₈产生不应有的翻转，而因水温变化在R₂₃上产生的电压变化小于阶跃电压，不足以使A₁－A₄产生不应有的翻转，由此将通过双线传送的迭加在一起的两种信号能被鉴别出来。

3、根据权利要求1所述的双线远传水位水温显示器其特征在于利用两排不同颜色的发光二极管分别代表水位和水温；利用点亮的数目来指示水位和水温的高低。

4、根据权利要求1、3所述的双线远传水位水温显示器其特征在于发光二极管分两排略露出面板。

5、根据权利要求1所述的双线远传水位水温显示器其特征在于电源微动开关3设在显示器面板1的右下方，而起开关作用的铜片直接铆在塑料后板2内。

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