[实用新型]不结水垢的太阳能水位传感器

说明书

技术领域：

本实用新型涉及太阳能热水器辅助装置技术领域，具体涉及一种不结水垢的太阳能水位传感器。

背景技术：

水温水位传感器作为太阳能热水器电子控制系统中的感觉器官，承载系统的信息源，采集来自储水箱里的水温、水量等信息，在太阳能热水器的多功能化和智能化方面具有举足轻重的地位。水温水位传感器在太阳能热水器的应用中由于受到恶劣使用环境的影响，一直很难保证长期可靠地运行，虽然很多厂家制作了多种形式的传感器，但是都没能从根本上解决品质问题，连一年以上的使用寿命都还很难保障；传感技术和智能控制技术的落后，已成为影响太阳能热水器行业发展的最大瓶颈。

目前市场上的水位传感器形形色色，但最常用的电阻式传感器、电极式传感器、压力传感器，(有的传感器在不锈钢材料上包上导电橡胶、电路原理使电极。时有时无电流流过、经处理后输出的所谓数字信号，但电极上还是有小电流流过、还是利用水与探头之间的电阻)，不论以上哪一种传感器虽专业人士已经过长期努力，但还是未能逃过耐温、水垢等种种问题，由于水中的无机盐或矿物质在60度以上的高温状态下会形成水垢，特别在电极的作用下会加快水垢的形成，在电极表面形成绝缘带造成采集信号失真，一旦结上水垢就影响测量精度，严重时会导致完全失效。

实用新型内容：

本实用新型的目的是提供一种不结水垢的太阳能水位传感器，它不结水垢，而且水位探测控制可靠、简单、经济，从根本上解决了太阳能热水器水位探测、控制不可靠的问题。

为了解决背景技术所存在的问题，本实用新型是采用以下技术方案：它是由感应线包、探测器连杆、不锈钢浮球、探测头和管状导轨组成，数个感应线包由上到下依次设置在管状导轨外壁，探测头设置在管状导轨内部，探测头的下端通过探测器连杆连接有不锈钢浮球。

本实用新型安装时，管状导轨的下端套接在传感器安装转接头的上端，传感器安装转接头套接在太阳能热水器储水箱呼吸孔的上端，探测器连杆穿过传感器安装转接头和储水箱呼吸孔，与太阳能保温储水箱内部的不锈钢浮球连接，传感器安装转接头和感应线包的外侧设置有传感器外护罩，传感器外护罩上端设置有支撑圈。

不锈钢浮球放在太阳能保温储水箱里面，不锈钢浮球通过探测器连杆与探测头(软磁铁氧体磁芯)连接，由于浮力远大于自重，不锈钢浮球漂浮在水面上，随着水位的升降而升降。在管状导轨特定的位置上装有感应线包。感应线包分为初级和次级两组线圈，分别绕在同一个线包支架上。感应线包安装在管状导轨上。可根据水位控制的要求，在管状导轨上安装几组线包，线包与线包之间根据需要设定尺寸间距，每组线包的初级线圈由电路控制。

在感应线包初级线圈的两端，间息加载正常巡检脉冲信号F0，根据电磁感应原理，在次级线圈中感应出相应的一定比值的空载脉冲信号F1。当不锈钢浮球随着水位浮动，带动探测头正好进入感应线包中间时，线包次级线圈感应出一个加载脉冲信号F2。由于感应线包中插入了一个探测头(软磁铁氧体磁芯)，提高了感应线包初次级间的耦合系数，所以在感应线包的次级线圈中感应出的信号幅度F2远大于F1的信号幅度。将(F2-F1＝f)此f脉冲信号取出作为识别水位的信号并送到CPU进行处理。

本实用新型具有以下特征：

1、可靠：由于探测传感器与水(液体)不直接接触，不会由于传感器通电长期放在水中，容易产生电离导致表面结水垢，也就不会使传感器的性能下降或故障失灵，从根本上解决了目前太阳能热水器水位探测不可靠的问题。

2、抗干扰：由于采用脉冲闭环巡检法，抗干扰极强。也就是在线包初级线圈两端加载脉冲信号的同时，在线包的次级线圈同时检测感应脉冲信号。只有在这个特定的时间内检测到的感应脉冲信号，才确认为真实的脉冲信号。

3、耗能极低：由于传感器加载的是间息脉冲信号。每个脉冲加载的时间小于毫秒级，脉冲间息比约为5000∶1，所以耗能极低。

4、投资成本低：由于采用了这种方法进行水位探测，不会出现在短时间内(一两年)由于传感器表面结水垢功能失灵，重复更换传感器而产生重复投资。

附图说明：

图1为本实用新型的装配结构示意图，

图2为探测头没有进入感应线包中间的状态结构示意图，

图3为感应线包空载状态原理图，

图4为感应线包初级线圈两端加载正常巡检信号脉冲的结构示意图，

图5为感应线包次级线圈空载时感应出信号脉冲幅度的结构示意图，

图6为探测头进入感应线包中间的状态结构示意图，

图7为感应线包加载状态原理图，