一種儲熱水箱的水位檢測裝置的製作方法

2023-06-13 19:21:26 2

專利名稱：一種儲熱水箱的水位檢測裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種儲熱水箱的水位檢測裝置。
背景技術：
隨著經濟不斷的發展，能源短缺和汙染問題日益嚴重，節能和環保已成為現代經 濟發展主流，熱泵技術由於自身具有的節能與環保的特點而受重視，空氣能熱泵供水系統 得以發展和推廣。目前商用空氣能熱泵供水系統工程主要由熱泵中央系統、空氣能熱泵、儲熱水箱 等三大部分組成。控制中央系統發出信號通知空氣能熱泵工作，熱水進入儲熱水箱，儲熱水 箱設有水位線，水位線由5個小浮球式水位開關控制，它們的切斷或接通直接影響著整個 商用空氣能熱泵系統工程。而現有儲熱水箱的水位普遍使用浮球式水位開關(如圖6所示)檢測。浮球式水 位開關包括浮子1』、導線2』、導杆3』、幹彈簧管4』和磁環5』。磁環5』裝在浮子1』內，導 杆3』上部設有上限位卡環6』，導杆3』下部設有下限位卡環7』，浮子1』活動套設在導杆3』 上並位於上限位卡環6』和下限位卡環V之間，幹彈簧管4』位於導杆3』內並與導線2』相 連，當浮球運行到的幹彈簧管位置時幹彈簧管裡的開關動作。由於水都有浮力，而浮球系統 是根據液體的浮力而配套製作的，當儲熱水箱內的液位上漲時，浮子也相應上漲至上限位 卡環時斷開，同理當液面下降至下限位卡環時閉合，當下降下限位卡環位置時，浮球系統就 是會碰到在幹彈簧管的開關，從而使幹彈簧管開關閉合接通電信號，而電控設備在接到電 信號時會馬上動作，切斷或接通電源，形成自動控制系統，前述水位開關容易受外界環境影 響，易壞。由於浮球式水位開關長期和熱水接觸產生水垢，就容易產生誤動作或者不動作， 測量水位精度無法自動設制，而且水與市電接觸存在一定安全隱患。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題是針對上述現有技術現狀而提供一種不易受水 垢等外界影響的儲熱水箱的水位檢測裝置，其還具有安全性好的優點。本實用新型解決上述技術問題所採用的技術方案為一種儲熱水箱的水位檢測裝 置，包括具有進水口和出水口的儲熱水箱，其特徵在於所述儲熱水箱內的頂部固定有安裝 支架，該安裝支架內安裝有超聲波測距儀器，該超聲波測距儀器包括超聲波探頭及與該超 聲波探頭連接的電子單元，。上述電子單元包括信號處理器，信號處理器的一個輸出端與超聲波探頭的輸入端 連接，超聲波探頭的輸出端依次通過信號放大處理模塊、信號濾波處理模塊和A/D轉換模 塊與信號處理器的輸入端相連，而信號處理器的第二個輸出端通過信號電流放大模塊將距 離模擬信號輸出。為使超聲波測距儀器能準確測距，上述超聲波測距儀器通過多個螺栓和螺母固定 在安裝支架的底部，所述超聲波探頭位於安裝支架的下方。同時，上述超聲波探頭懸空設置並與儲熱水箱內的水面垂直。上述儲熱水箱的頂蓋上開有供超聲波測距儀器的控制線穿出的呼吸口。為防止在意外情況下，儲熱水箱內水過滿而使超聲波測距儀器浸泡在水裡損壞， 上述儲熱水箱的頂蓋呈弧形，儲熱水箱的頂蓋上開有溢流口，該溢流口位於安裝支架上用 以安裝超聲波測距儀器的安裝面的下方。當水流過滿會從溢流口流出，且溢流口在安裝支 架上用以安裝超聲波測距儀器的安裝面的下方，因此有效防止超聲波測距儀器浸泡在水裡 而損壞。為進一步保證超聲波測距儀器的使用安全，上述超聲波測距儀器還包括保護開 關，該保護開關位於安裝支架的下方。與現有技術相比，本實用新型的優點在於本裝置採用超聲波測距儀器測量水面 與基準位置的距離，而超聲波測距儀器不與儲熱水箱內的水直接接觸，並且超聲波測距採 用弱電作為電源，因此使用安全；而且根據超聲波測距的原理，其不易受水垢等外界影響， 水位檢測更準確。

圖1為本實用新型實施例的結構示意圖；圖2為圖1的A處放大圖；圖3為本實用新型實施例的俯視圖；圖4為本實用新型實施例中電子單元的電路原理圖；圖5為本實用新型實施例在商用空氣能熱泵供水系統上的使用示意圖；圖6為現有儲熱水箱的水位檢測裝置。
具體實施方式
以下結合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。如圖1 5所示，為本實用新型的一個優選實施例。一種儲熱水箱的水位檢測裝置，包括具有進水口 11和出水口 12的儲熱水箱1，儲 熱水箱1內的頂部固定有安裝支架2，該安裝支架2內安裝有超聲波測距儀器，該超聲波測 距儀器包括超聲波探頭3及與該超聲波探頭3連接的電子單元4，超聲波測距儀器通過四個 螺栓和螺母固定在安裝支架2的底部，超聲波探頭3位於安裝支架2的下方。超聲波探頭 3懸空設置並與儲熱水箱1內的水面垂直。如圖4所示，超聲波測距儀器的電子單元包括信號處理器5，信號處理器5的一個 輸出端與超聲波探頭3的輸入端連接，超聲波探頭3的輸出端依次通過信號放大處理模塊 6、信號濾波處理模塊7和A/D轉換模塊8與信號處理器5的輸入端相連，而信號處理器5 的第二個輸出端通過信號電流放大模塊9將距離模擬信號輸出。儲熱水箱1的頂蓋上開有 供超聲波測距儀器的控制線穿出的呼吸口 13。超聲波測距儀器還包括保護開關15，該保護開關15位於安裝支架2的下方。儲熱水箱1的頂蓋呈弧形，儲熱水箱1的頂蓋上開有溢流口 14，該溢流口 14位於 安裝支架2上用以安裝超聲波測距儀器的安裝面10的下方75mm位置處。水位檢測裝置的工作原理是這樣的信號處理器5發出一個振蕩驅動信號至超聲
4波探頭3，由聲波特性，接收反射信號須要t時，通過計算聲波在介質中傳播須要距離340m/ s，這樣水面距離探頭的距離為t*340/2，超聲波探頭3發出壓電微弱信號給信號放大處理 模塊6，信號放大處理模塊6將放大後的信號傳給信號濾波處理模塊7，信號濾波處理模塊 7將進行抗幹擾處理後的信號傳給A/D轉換模塊8，A/D轉換模塊8將轉換後的信號傳給信 號處理器5，信號處理器5將計算後的距離模擬信號經過信號電流放大模塊9將距離模擬信 號輸出。本儲熱水箱的水位檢測裝置適合用於商用空氣能熱泵供水系統，其將儲熱水箱1 與熱泵中央系統16、空氣能熱泵17連接在一起，超聲波測距儀器的控制線與熱泵中央系統 16相連接，儲熱水箱1的出水口 12與用水區18的水網連接。將儲熱水箱高度值減去由超聲波水位計得到水箱水位數值得到儲熱水箱儲水值， 將儲熱水箱儲水值顯示為0% 100%，100%表示水滿，水位> 100%則可能會發生溢水。 熱泵中央系統15主要由超聲波測得的水位值、儲熱水箱水溫、用戶回水溫度，三個數值比 較來控制熱泵機組的啟停。正常工作進入冷水速熱模式，水位檢測裝置測出當前水位顯示 百分數，工作至水位顯示100%停機，當用戶用水小於75% (該值可根據需要設定)再次通 知熱泵中央系統工作達到100%，如此循環。
權利要求一種儲熱水箱的水位檢測裝置，包括具有進水口(11)和出水口(12)的儲熱水箱(1)，其特徵在於所述儲熱水箱(1)內的頂部固定有安裝支架(2)，該安裝支架(2)內安裝有超聲波測距儀器，該超聲波測距儀器包括超聲波探頭(3)及與該超聲波探頭(3)連接的電子單元(4)。
2.根據權利要求1所述的儲熱水箱的水位檢測裝置，其特徵在於所述電子單元包括 信號處理器(5)，信號處理器(5)的一個輸出端與超聲波探頭(3)的輸入端連接，超聲波探 頭(3)的輸出端依次通過信號放大處理模塊(6)、信號濾波處理模塊(7)和A/D轉換模塊 (8)與信號處理器(5)的輸入端相連，而信號處理器(5)的第二個輸出端通過信號電流放大 模塊(9)將距離模擬信號輸出。
3.根據權利要求1或2所述的儲熱水箱的水位檢測裝置，其特徵在於所述超聲波測 距儀器通過多個螺栓和螺母固定在安裝支架(2)的底部，所述超聲波探頭(3)位於安裝支 架⑵的下方。
4.根據權利要求3所述的儲熱水箱的水位檢測裝置，其特徵在於所述超聲波探頭(3) 懸空設置並與儲熱水箱(1)內的水面垂直。
5.根據權利要求1或2所述的儲熱水箱的水位檢測裝置，其特徵在於所述儲熱水箱 (1)的頂蓋上開有供超聲波測距儀器的控制線穿出的呼吸口(13)。
6.根據權利要求1或2所述的儲熱水箱的水位檢測裝置，其特徵在於所述儲熱水箱(1)的頂蓋呈弧形，儲熱水箱(1)的頂蓋上開有溢流口(14)，該溢流口(14)位於安裝支架(2)上用以安裝超聲波測距儀器的安裝面(10)的下方。
7.根據權利要求6所述的儲熱水箱的水位檢測裝置，其特徵在於所述溢流口(14)位 於安裝支架(2)上用以安裝超聲波測距儀器的安裝面(10)的下方的75mm位置處。
8.根據權利要求6所述的儲熱水箱的水位檢測裝置，其特徵在於所述超聲波測距儀 器還包括保護開關(15)，該保護開關(15)位於安裝支架(2)的下方。
專利摘要本實用新型涉及一種儲熱水箱的水位檢測裝置，包括具有進水口(11)和出水口(12)的儲熱水箱(1)，其特徵在於所述儲熱水箱(1)內的頂部固定有安裝支架(2)，該安裝支架(2)內安裝有超聲波測距儀器，該超聲波測距儀器包括超聲波探頭(3)及與該超聲波探頭(3)連接的電子單元(4)。本裝置採用超聲波測距儀器測量水面與基準位置的距離，而超聲波測距儀器不與儲熱水箱內的水直接接觸，並且超聲波測距採用弱電作為電源，因此使用安全；而且根據超聲波測距的原理，其不易受水垢等外界影響，水位檢測更準確。
文檔編號G01F23/296GK201697694SQ20102024178
公開日2011年1月5日 申請日期2010年6月24日 優先權日2010年6月24日
發明者張紅波, 汪吉平 申請人:博浪熱能科技有限公司