CN87207470U - 气压干簧式水位传感器 - Google Patents

Abstract

一种电脑控制洗衣机的水位传感器。适用于水量在45立升以内或水位在380毫米以下的各类型洗衣机，特别是全自动型套缸洗衣机的水位检测。该传感器是由一个在不同气压下可自由伸缩的气囊，气囊可触动的导磁合金片，合金片的下方装一条形永久磁铁，合金片的上方电路板上安置数个干簧管，以及信号引出端等元件组成。该传感器可省去A/D模数转换装置，结构简单，成本低。具有制造方便，性能好，使用寿命长，安全可靠等优点。

Description

气压干簧式水位传感器

本实用新型涉及的是一种电脑控制洗衣机的水位测量装置。适用于水量在45立升以内或水位在380毫米以下的各类型洗衣机，特别是全自动型套缸洗衣机的水位检测。

现有的全自动洗衣机的水位控制，一般采用气压式水位开关，这种开关由一片橡皮薄膜和与之相联的一对电触点，以及一个弹簧，一个可以旋转的波形轮和旋钮组成。当水位上升或下降时所产生的气压变化推动橡皮薄膜，带动触头接通与分离，控制洗衣机工作。通过改变旋钮的角度可以改变弹簧对薄膜的反作用力，调节水位高低之目的。这种结构的水位开关作为全自动洗衣机的传感元件存在某些明显的不足，即不能在不同水位时输出不同的电信号，不能反映零水位的状态，对洗衣机安全运行不利；不能受电脑的按键控制，洗衣机面板上必须装机械旋钮，破坏了电脑控制洗衣机的整体性美观。

其它型式的水位传感器，如CN86203013全自动洗衣机用的电极式水位传感器，其工作原理是利用水具有导电性能，使传感器壳体中的四根长度不同的金属探针在不同水位的情况下，分别和水接触时能输出不同信号，控制洗衣机工作。又如CN86206809磁力滑动变阻式液位传感器，是依靠磁性浮子的磁力使传感器管体中滑芯随浮子上下滑动，改变管体中电阻线的有效长度，从而输出一个变阻信号给控制系统。这两种传感器结构虽然简单，但对其安装位置有严格要求，受一定限制。电极式水位传感器由于电极直接和水接触，如果不加保护性措施，电器的漏电可能会引起水位检测系统误测，甚至造成破坏。磁力滑动变阻式虽然避免了这一点，但也存在着由于电阻线磨损而造成检测误差增大和以模拟量输出的信号需进行A／D转换等方面的不便。

本实用新型的目的是针对上述水位传感器的不足，提供一种既能保证水位检测准确又能满足电脑控制全自动洗衣机控制要求的水位传感器。

本实用新型的目的是以如下方式完成的：在一传感器壳体内，设置一个能在不同气压下可自由伸缩的气囊，气囊伸缩端有一开有方形窗口的导磁合金片，合金片的下方有一条形永久磁铁，紧贴着合金片的上方并排安置数个小型干簧管，干簧管是按装在电路板上的，电路板的一侧是信号引出端。

本实用新型的工作原理是：在无水时，橡皮气囊在一个微调弹簧的作用下，处于初始位置，干簧管均暴露在条形磁铁所产生的磁场中并全部吸合。当水位逐渐升高时，气囊受气压增大而逐渐伸长，并推动合金片，当合金片复盖在某一干簧管上时，该干簧管处的磁场由于合金片的磁屏蔽作用而骤减，导致该处干簧管释放、水位不同，合金片的行程也不同，所复盖的干簧管的个数也不同。这样，在不同水位时，各个干簧管的通断状态能反映实际水位情况。所需的水位参数可以通过洗衣机面板上的按键预置进微电脑，微电脑根据各干簧管通断状态的电平信号与预置参数比较，作出判断，控制洗衣机运行。

本实用新型由于干簧管上的电平信号能直接输入微电脑，省去了价格昂贵的A／D模数转换装置，使电脑控制系统的成本降低。且具有制造方便，零件数目与造价同原水位开关相差无几，但性能和使用寿命优于原水位开关。

图1是本实用新型的一种具体结构的纵向剖面图；

图2是本实用新型的电路原理图；

图3是图1所示实用新型中合金片的平面图。

参照图1，气囊4可与端盖14制成一体并设在传感器壳体3的一端，端盖14开有进气管1，进气管1与气囊4的气室2相通，壳体3内壁有一长槽10，合金片5设在槽10内并可滑动，气囊4是橡胶制的，当气室2内压力增大时，气囊4向左伸长，推动合金片5沿壳体3上的槽10向左滑动，直到与弹簧11的反作用力平衡而定位。合金片5是一种0.15毫米厚的软磁合金材料，合金片5的中间开有一方形窗口，如图3所示。合金片5下方的壳体3上装一条形永久磁铁13，合金片5的上方是一块环氧树脂电路板8，电路板8上并排焊了四个干簧管7，干簧管7采用的是JAG－4H型，电路板8一端卡在外壳13的卡槽中，另一端用螺丝9固定在外壳3上。外壳3用工程塑料注塑成圆桶状，弹簧11用镀锌钢丝做成。外壳3上设有一可调节弹簧11对合金片5的反作用力的旋钮式后盖12。后盖12调整好后可用粘合剂将其稍加固定。条形磁铁13所产生的磁场通过合金片5的窗口使干簧管7磁化吸合，被合金片5遮挡处的干簧管因磁场强度减弱而释放。干簧管7吸合与释放的电信号经引出端6引入微电脑。

工作时，5伏正电源如图2所示，由电阻加到信号引出端6上，接干簧管7的另一信号引出端6接零电位。水位为零时，合金片5的窗口使四个干簧管7均暴露在条形磁铁13所产生的磁场中，全部吸合，从信号引出端6上输出的信号电压为0000（二进制）状态。当水位上升时，产生一增大的气压由进气管1进入气室2，使气囊4伸长并推动合金片5运行到图1所示位置时，最左边一个干簧管7释放，信号引出端6上输出电压为1000（二进制）状态，表明低水位到位，当最高水位到位时，信号引出端6上输出的电压应为1111（二进制）状态。

Claims (6)

1、一种用于电脑控制洗衣机的气压干簧式水位传感器，包括壳体3，接线引出端6，其特征在于传感器壳体3内装有一个气囊4，气囊4与一开有方形窗口的合金片5的一端接触，合金片5的下方装有一条形永久磁铁13，合金片5的上方并排安置数个小型干簧管7，干簧管7是固定在电路板8上的。

2、根据权利要求1所述的传感器，其特征在于气囊4是设在端盖4上并安装在壳体3的一端。

3、根据权利要求1所述的传感器，其特征在于壳体3内壁有长槽10，合金片5设在槽10内并可滑动。

4、根据权利要求1或2或3所述的传感器，其特征在于合金片5是0.15毫米厚的软磁合金材料。

5、根据权利要求1所述的传感器，其特征在于电路板8上并排焊置4个干簧管7。

6、根据权利要求1所述的传感器，其特征在于壳体3的另一端设有一可调节弹簧11对合金片5反作用力的旋钮式后盖12。

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