[实用新型]一种电阻式水位传感器的测量探头

说明书

技术领域

本实用新型属于水位监测传感器领域，尤其是涉及一种电阻式水位传感器的测量探头。

背景技术

目前，市场上水位传感器种类很多，有用超声波原理、电容原理、热电阻、干簧管等等，但是由于常规的水位传感器的测量探头设计不尽合理，导致市场上大多数传感器都不能连续测量，且测得高度值随水质的变化漂移很大。

实用新型内容

本实用新型的目的是为解决上述技术问题的不足，提供一种电阻式水位传感器的测量探头，测量探头结构简单，成本低廉，配合测试电路可实现水位的连续测量。

本实用新型为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：一种电阻式水位传感器的测量探头，主要由绝缘圆管、直电极和折弯电极构成，绝缘圆管的上下两端均设有固定塞，下固定塞上设有连通绝缘圆管内腔的进水孔，在上固定塞上设有排气孔，直电极和折弯电极的底端设置在绝缘圆管内并固定在下固定塞上，折弯电极的折弯部设置在绝缘圆管内，直电极和折弯电极的上端穿过上固定塞分别具有伸出端。

所述的折弯电极由上连接部、水平的折弯部和下连接部构成，上连接部和下连接部分别与折弯部两端连接，折弯部与下连接部的连接处的夹角为90°。

本实用新型的有益效果是：该测量探头结构简单，成本低廉。与其的配合测试电路巧妙的结合了探头的电阻特性，使电路摄取的观测量与水位高度呈一次线性关系，从而满足水位的连续等精度测量。当水位每次接触到传感器的极限位置时，传感器数据处理单元会对一次线性关系式的系数进行一次修正并储存在传感器的内部，保证了水电阻率的缓慢变化不会一起测得高度的漂移。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型中折弯电极的结构示意图。

附图标记：1、绝缘圆管，2、直电极，3、折弯电极，301、上连接部，302、折弯部，303、下连接部，4、下固定塞，401、进水孔，5、上固定塞，501、排气孔。

具体实施方式

如图所示，一种电阻式水位传感器的测量探头，主要由绝缘圆管1、直电极2和折弯电极3构成，绝缘圆管1的上下两端均设有固定塞，下固定塞4上设有连通绝缘圆管内腔的进水孔401，在上固定塞5上设有与绝缘圆管内腔相连通的排气孔501，直电极2和折弯电极3的底端设置在绝缘圆管内并固定在下固定塞4上，折弯电极3的折弯部302设置在绝缘圆管1内，直电极2和折弯电极3的上端穿过上固定塞5分别具有伸出端，通过将两个伸出端与测试电路相连接用于测试出水位的高度变化。

所述的折弯电极3由上连接部301、水平的折弯部302和下连接部303构成，上连接部301和下连接部303分别与折弯部302两端连接，折弯部302与下连接部303的连接处的夹角为90°。

测量原理如下：探头结构包含下固定塞、绝缘圆管、上固定塞、折弯电极和直电极，上下固定塞起固定两个电极作用，其中折弯电极在在传感器允许水位最高处折弯（挫除折弯处的倒角），折弯处轴线平行与水面。当水位达到最大位置与折弯电极折弯处接触时，引起两电极间电阻的一次越变，测量电压采用交流电，防止水的极化。当水位刚溢出下孔塞并联通两个电极时为最低测量点，此时两电极间电阻间为R0；水位上升H0接触折弯电极弯臂时为测量最大高度，此时两电极间电阻为Rt。当水位每增高Δh 时，Δh高度内的圆柱体水柱两电极间的电阻为Rh，则有：

当在该电阻探头加一恒定电压U0时，流经Rt的电流It与水柱的关系式为：                                   

当水质短时间没变化时Rh、R0、U0不变。故水柱高度H和流经探头的电流It成一次线性关系。仅测出It并可求出对应的水位高度。每当水位刚溢出下孔塞或达到最大位置时都会引起电阻的突变，由于该处的位置高度值，并可对上述关式系数进行一次修正，并储存起来，从而避免了由于水质或电极的缓慢变化导致的测量高度值漂移。使用时需要探头在使用前完全侵入水中一次，以便测量端获取一次线性关系式的系数。该单节探头适用于水位经常变化且总在最小值和最大值波动的水位测量，如：太阳能热水器，家庭小型水塔等。