[实用新型]低水位检测开关

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及一种检测开关，尤其是涉及一种适应于内燃机散热水箱低水位保护或对盛水容器水位检测的低水位检测开关。

【背景技术】

内燃机工作时，常因散热水箱水位不足而引起内燃机机体高水温而导致内燃机损坏，为了保证内燃机的正常工作，通常在内燃机散热水箱上安装低水位检测传感头，当散热水箱水位低于某一位置时，传感器送出信号，控制系统根据此信号对内燃机采取保护措施。

目前常见的内燃机散热水箱的低水位开关是采用干簧管结构形式，该产品结构简单，价格低廉，在很多国内外内燃机冷却系统上得到应用。该产品是在传感开关内镶嵌一根高灵敏微动干簧管，传感头外联结一内装有小磁铁的浮子，当水位充足时，浮子上浮，磁铁接触传感头内的干簧管，使干簧管接点开路；当水位低于某一水位后，浮子因重力下沉，浮子中的磁铁离开干簧管，干簧管接点短路，送出短接信号，从而得知水箱水位低。在散热水箱中水质符合厂家技术要求的工作条件下，此类产品可以正常工作，但是此类检测警示开关可靠性不高，主要缺点如下：一是在实际环境下，很难要求用户使用的冷却水质量长期完全符合厂家技术要求，例如：内燃机铁质缸体、铁质冷却水管及所添加的冷却水等原因，可能使水箱的冷却水所含铁物质及铁锈不断增加，经过一段时间的积累，这些铁物质因可磁化性质必然会粘附到此类干簧管传感头上，导致干簧管开关不能给出正确的信号；二是此类传感开关的可靠性还取决于浮子中的磁铁，磁钢的磁力会随温度升高而下降，例如类似电饭锅中用的磁钢，温度达105℃左右时因磁钢的“居里点”特性会使磁钢磁性消失，内燃机冷却系统最高温度也在105℃左右，因此，在高温下(105℃左右)磁钢可能吸不住干簧管，因而在高温环境下此类传感器工作不可靠；三是由于内燃机冷却散热系统的特殊性，在工作中冷却水不断经水泵输送，水流较急促，水面有较大的波动，若浮子中的磁铁吸力不很足够，在水流的急促流动和冲刷中可能引起浮子的磁钢不能吸牢干簧管而给出错误信息。

目前，另一类低水位开关采用的是电阻式结构，利用“水是导电的”基本常识来检测水位，此类产品结构也很简单，价格低廉，在一些需检测水位的装置上也得到应用。此类产品的传感开关上有两金属探针(或电极)伸入水箱中，当水位充足时，探针接触到水，当水位低于某一水位后，探针离开水，通过判断水介质的电阻，采用相应电路，送出短接信号，从而得知水箱是否水位低。但是，水的导电性根据不同的水质，导电性能相差十分明显，例如：纯净水(蒸馏水)电阻约数兆到数十兆，近乎绝缘；而普通自来水电阻仅数十欧，甚至更低。同时，长时间使用后，金属探针表面会氧化，产生水垢等，也会影响对水的电阻率信号的正确判断。因此，使用中很可能给出错误信息，此类传感开关适用范围和场合不广。

【实用新型内容】

为了克服现有技术的上述缺点，本实用新型提供一种低水位检测开关，利用电容式传感器原理，属于电容式变介电常数型接近开关，在非金属材料中，水的介电常数明显大于其它品种，当水接近传感开关时，将引起振荡电路回路的电容变化，从而使电路的振荡状态发生变化，经电路处理放大后送出相应信号而得知水位情况。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种低水位检测开关，包括电容器，该电容器依次与振荡电路、限幅放大电路和鉴频电路相联；鉴频电路分两路输出，其中一路为显示电路，另一路为信号输出电路。

在所述鉴频电路与显示电路及信号输出电路之间联接有放大驱动电路。

本实用新型的有益效果是：利用电容式传感器原理，属于电容式变介电常数型接近开关，在非金属材料中，水的介电常数明显大于其它品种，当水接近传感开关时，将引起振荡电路回路的电容变化，从而使电路的振荡状态发生变化，经电路处理放大后送出相应信号而得知水位情况。本实用新型无触点、无火花、无需水直接接触电极，动作可靠，性能稳定，无机械磨损、无噪音、抗振、抗干扰，并具有防水、防震、耐腐蚀、工作温度范围宽(0-125℃)，因此其主要特点是工作可靠，使用寿命长。本实用型既适合于使用在内燃机的各种散热水箱进行水位检测，又能在各种需要检测水位的装置中使用，例如：电热开水炉，电热水器，水箱，自动给水系统等。因此，本实用新型使用范围广泛。

【附图说明】

图1是本实用新型的电路方框结构示意图。

【具体实施方式】

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

参见图1，一种低水位检测开关，包括电容器CX，该电容器CX依次与振荡电路、限幅放大电路和鉴频电路相联；鉴频电路经放大驱动电路后分两路输出，其中一路为显示电路，另一路为信号输出电路。其工作原理是：由某介质分开的两个平行金属板组成的平板电容器，如果不考虑边缘效应，其电容量可表示为：C＝ε*S/d，式中：C为电容量；ε为介质的介电常数；S为金属板的面积；d为两极板间距离，由式中可见，电容量C的增大与介电常数ε和金属板面积S成正比，而与两极板间距离d成反比。在用于低水位检测的应用中，传感头中的金属板面积和两极板间距离是常数，当水接近传感头时，ε增大，使得C增大而引起电路的振荡状态发生变化，再通过限幅放大电路、鉴频电路和放大驱动电路后，最后通过显示及输出信号电路送出信号。本实用新型无触点、无火花、无需水直接接触电极，动作可靠，性能稳定，无机械磨损、无噪音、抗振、抗干扰，并具有防水、防震、耐腐蚀、工作温度范围宽(0-125℃)，因此其主要特点是工作可靠，使用寿命长。本实用型既适合于使用在内燃机的各种散热水箱进行水位检测，又能在各种需要检测水位的装置中使用，例如：电热开水炉，电热水器，水箱，自动给水系统等。因此，本实用新型使用范围广泛。