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专利名称：太阳能热水器温度液位传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种太阳能热水器配件，具体地说是一种用于检测太阳能热水器贮水箱水温和液位的太阳能热水器温度液位传感器。
现有技术的太阳能贮水箱温度液位传感器在使用中所存在的不足在于封装传感电路的机壳靠弯管挤压溢流管而固定，并使防淋罩向上安装，形状类似一个大烟袋锅。由于重心偏上，时间久了弯管易松动，弯管向上弯曲的部分会在重力作用下，以弯管水平部分为轴心翻转180度变成向下弯曲，结果是从贮水箱中溢流出的水或雨水便灌进机壳中使电路受损报废。再一不足是浸在贮水箱中的传感器检测探头在工作时，工作电极间不断有直流电流产生，水中溶解的碳酸根离子和钙镁等离子会在检测探头电极上产生电化学反应造成水垢沉积，久之会降低检测探头的灵敏度。
本实用新型的目的是提供一种结构简单、密封性强、机壳不会进水、水垢在探头上不易沉积、能提高使用寿命的太阳能热水器温度液位传感器。
本实用新型的目的是按以下方式实现的为防止贮水箱意外溢水损坏机壳内的电路，采用一个三通管将固定电路的机壳与水温液位检测探头连接在一起，从贮水箱中溢出的水可通过套在三通管的排气溢流管流出，水温液位检测探头采用普通硅橡胶和导电硅橡胶复合一次成型，在水温液位检测电路中增加振荡，使检测电极不断改变极性从而延缓了水垢的沉积。本实用新型的测量部分采用一次成型，即把线路板封在硅胶里面，检测探头部分由导电段和非导电段间隔排列一次成型，摒弃了以前传感器测量部分需要分段焊接、分段拼装的特点，节省了材料和人力，提高了元件的可靠性。以往传感器在水中工作时，浸在水中的公共端电极和水中的另一极之间有一直流电压存在，时间长了，传感器易结水垢而影响测量精度和使用效果。本新型传感器电极之间产生的是振荡电流，其方向不断变化，水垢离子会在两极间不断游动，减少了传感器结垢的可能，使其寿命延长，测量精确。本发明的传感器座通过三通管右管与太阳能水箱螺纹连接，安装可靠性好，同时又因热水器溢流管与线路板封装面垂直，避免了水箱意外溢水时淋湿传感器线路板事情的发生。传感器机壳采用塑料一体化制作，比较金属件而言耐腐蚀，寿命长，成本低。
水温液位检测振荡电路的工作原理如下
液位传感器为电极式，测量探头上有五个电极间隔排列，最下端为公共电极，其他四个为液位电极。此五个电极为导电硅胶段，四段绝缘硅胶分布于五个电极中间，五个电极彼此绝缘，整个传感器探头为模具一次成型。由于硅胶的检测探头在热水中表面易结垢影响精度，为此，在工作电路中引入了振荡，使水垢离子在电极间来回游动而减少了结垢，传感器的寿命得到了延长。
电路中用反向器40106、560K电阻和0.1υF电容组成一振荡电路，产生G和G非两个互反振荡信号。G连传感器测量探头的公共电极并输入到集成块4070四个异或门的一输入端；另一振荡信号G非分为四路分别通过560K电阻连接到液位测量杆的四个液位电极，并输入到4070异或门的另一输入端，集成块4070异或门的四个输出端通过20K电阻连到+5v电源VCC上，集成块4070的VDD接+5V电源VCC,VSS通过100欧电阻到地。传感器没入水中，当没有液为电极没入水中时，四个异或门输入端分别为G和G，四个输出端都为低电平，VCC通过四个20K电阻从输出端到VSS有一静态反向灌入电流，每浸入一个液位电极，此液位电极公共电极通过水导电，它们之间有一几十千欧的电阻，此电阻和560K电阻分压，使液位电极输入异或门两输入电平相同，异或门输出由低电平变为高电平，这样使反向灌入电流增加，每没入电极，此反向灌入电流增加一个台阶值，此反向灌入电流在100欧电阻上产生一电压降，压降随灌入电流变化而变化，此压降经运放LM358放大，在经过滤波滤除干扰后输入到单片机的I/O口，经单片机处理产生四段液位信号。
附

图1为太阳能热水器温度液位传感器的结构示意图。
附图2为太阳能热水器温度液位传感器水温液位检测振荡电路的电路原理结构示意图。
参照说明书附图对本实用新型的太阳能热水器温度液位传感器作以下详细说明。
本实用新型的太阳能热水器温度液位传感器，其结构是由机壳1、水温液位检测振荡电路2、三通管3及水温液位检测探头构成构成，水温液位检测振荡电路2固定在机壳1之中，机壳1与三通管3的左端口封闭相接，水温液位检测探头通过导管4从三通管3的右端口穿出，三通管3的中间管口水平稍向下与排气溢流管5套接。
水温液位检测探头是由普通硅橡胶段6和液位检测导电硅橡胶段7一次性复合在一起，液位检测导电硅橡胶段7间隔设置在普通硅橡胶6的中间，水温检测部分放在导电硅橡段6中。水温液位检测振荡电路2是水温液位检测电路A和振荡电路B组成，水温液位检测电路A是由集成电路IC2、IC3、电阻R2-R13、电容C2组成回路。集成电路IC2的各脚与其它元件的连接是13、8、6、1脚作为液位信号输入端分别串接作为液位传感电极的电阻R2、R3、R4、R5，电阻R2、R3、R4、R5的另一端并接集成电路IC1的10脚；集成电路IC2的12、9、5、2脚作为液位传感电极的公共端并接集成电路IC1的8脚；集成电路IC2的11、10、4及3脚分别串接电阻R6、R7、R8、R9，电阻R6、R7、R8、R9的另一端并接电源负极，集成电路IC2的14脚接电源正极+5V,7脚串接电阻R10接集成电路IC3的1脚，电阻R12和R13串接在集成电路IC3的2脚和3脚之间，电容C2串接在集成电路IC3的1脚2脚之间，2脚接地，电阻R11并接在集成电路IC2的7脚与地线之间，集成电路IC3的3脚接太阳能热水器的主控电路。
振荡电路B由集成电路IC1、电阻R1、电容C1组成，其中集成电路IC1的各脚与电容C1、电阻R1的连接是电容C1的两端并接1脚和4、5脚之间，1脚和13脚并接电阻R1，2和3脚6和9脚及11和12脚并接在一起，14脚接电源+5V,7脚接地。
实施例本实用新型的太阳能热水器温度液位传感器其加工制作非常简单方便，按说明书附图所示加工制造即可。连检测振荡电路的机壳可通过传统注塑工艺制作。电路中各元器件均为市售产品，按电路焊接无误即可工作，水温液位检测探头为导电与非导电硅橡胶件，其加工制作可按橡胶制品加工工艺加工。
电路中的集成块IC1的型号为40106；IC2的型号为4070；IC3的型号为LM358，均为市售标准集成电路。
本实用新型的太阳能热水器温度液位传感器和现有技术相比，具有设计合理、结构简单、易于加工、安装使用方便、密封性好、防水浸、不结垢及可延长传感器的使用寿命等特点，因而，具有很好的推广使用价值。
除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。
权利要求1．太阳能热水器温度液位传感器，包括机壳1、水温液位检测振荡电路、三通管及水温液位检测探头，其特征在于水温液位检测振荡电路固定在机壳之中，机壳与三通管的左端口封闭相接，水温液位检测探头通过导管从三通管的右端口穿出，三通管的中间管口水平稍向下与排气溢流管套接。
2．根据权利要求1所述的太阳能热水器温度液位传感器，其特征在于水温液位检测探头是由普通硅橡胶段和液位检测导电硅橡胶段一次性复合在一起，液位检测导电硅橡胶段间隔设置在普通硅橡胶的中间，水温检测部分放在导电硅橡段中。
3．根据权利要求1所述的太阳能热水器温度液位传感器，其特征在于水温液位检测振荡电路是由水温液位检测电路A和振荡电路B组成。水温液位检测电路A是由集成电路IC2、IC3、电阻R2-R13、电容C2组成回路，集成电路IC2的各脚与其它元件的连接是13、8、6、1脚作为液位信号输入端分别串接作为液位传感电极的电阻R2、R3、 R4、R5，电阻R2、R3、R4、R5的另一端并接集成电路IC1的10脚；集成电路IC2的12、9、5、2脚作为液位传感电极的公共端并接集成电路IC1的8脚；集成电路IC2的11、10、4及3脚分别串接电阻R6、R7、R8、R9，电阻R6、R7、R8、R9的另一端并接电源负极，集成电路IC2的14脚接电源正极+5V,7脚串接电阻R10接集成电路IC3的1脚，电阻R12和R13串接在集成电路IC3的2脚和3脚之间，电容C2串接在集成电路IC3的1脚2脚之间，2脚接地，电阻R11并接在集成电路IC2的7脚与地线之间，集成电路IC3的3脚接太阳能热水器的主控电路。
4．根据权利要求3所述的太阳能热水器温度液位传感器，其特征在于振荡电路B是由集成电路IC1、电阻R1、电容C1组成，其中集成电路IC1的各脚与电容C1、电阻R1的连接是电容C1的两端并接1脚和4、5脚之间，1脚和13脚并接电阻R1,2和3脚；6和9脚及11和12脚并接在一起，14脚接电源+5V,7脚接地。
专利摘要本实用新型提供一种太阳能热水器温度液位传感器,其结构是由机壳、水温液位检测振荡电路、三通管及水温液位检测探头组成,水温液位检测振荡电路固定在机壳之中,机壳与三通管的左端口封闭相接,水温液位检测探头通过导管与三通管的左端口相接,三通管的中间管口水平稍向下与排气溢流管相接,右端口直接靠内螺纹坚固在太阳能热水器的溢流管上。该太阳能热水器温度液位传感器和现有技术相比,具有设计合理、结构简单、易于加工、安装使用方便,可延长传感器使用寿命等特点,因而,具有很好的推广使用价值。
文档编号G01F23/24GK2454763SQ00257048
公开日2001年10月17日 申请日期2000年12月14日 优先权日2000年12月14日
发明者滕为公, 耿刚, 邹洪威, 陈兆乾, 安利娟, 李世鑫 申请人:山东桑乐太阳能有限公司