總線制自動水位探測器的製作方法

2023-10-10 07:42:59 1

專利名稱：總線制自動水位探測器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於水位探測器結構的改進，特別是總線制自動水位探測器。
背景技術：
現有技術當中，原水位探測器結構為重錘式，由不同高度安放的三個金屬重錘感 應頭分別感應水箱中的最低、中間和最高水位。由於重錘感應頭是吊掛在容器中的，吊掛電 線很細，一則電線與感應頭的聯結在潮溼環境中容易被腐蝕而脫落，引起控制信號中斷；二 則連接感應探頭的電線不易固定，常因為移動而影響水位指示，引起控制器誤動作。

實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種總線制自動水位探測器，解決了原探頭的接線腐 蝕問題，容易安放固定，不易滑動移位，能夠保證水位信息反饋的準確性，水位探測實現無 級線性、智能控制，更加方便用戶操作。本實用新型的目的是這樣實現的一種總線制自動水位探測器，包括含有信息採 集模塊和識別控制運算模塊的控制器，在由高分子固化劑構成的棒狀體內豎直均布嵌置著 定值電阻，棒狀體表面上豎直設置著由Pb和Sn構成的水位探測合金片體與電壓探測合金 片體，其中，位於最低處的水位探測合金探測片體與電壓探測合金片體分別通過導線直接 與控制器對應連接，其餘的每個水位探測合金片體分別通過導線與每個定值電阻連接，且 每個定值電阻另一端共同連接在同一條並聯導線上並通過該並聯導線對應連接在控制器 上，其餘的電壓探測合金片體之間通過導線串連，而最上端的電壓探測合金片體再通過導 線與控制器對應連接。由上述結構可得知，本實用新型的關鍵部件由棒狀體、合金片體和定值電阻構成， 由於在棒狀體均布設置著定值電阻，而作為探測觸點的由鉛和錫構成的合金片體設置在棒 狀體的表面上並分別通過導線與對應的定值電阻連接，即便與長期浸泡在水中也不會被水 腐蝕，耐酸鹼，而且由於均布設置在棒狀體內的定值電阻在不同的液位段測得的水位高度 數值都比較精確。因此，本實用新型解決了原探頭的接線腐蝕問題，容易安放固定，不易滑 動移位，能夠保證水位信息反饋的準確性，水位探測實現無級線性，智能控制，更加方便用 戶操作。

下面將結合附圖對本實用新型作進一步說明。圖1為本實用新型水位探測器棒狀體的剖視結構示意圖；圖2為本實用新型水位探測器棒狀體的正面結構示意圖；圖3為本實用新型水位探測器內部定值電阻和水位探測合金片體的電路連接原 理結構示意圖；圖4為本實用新型水位探測器內部等效電路連接的原理結構示意圖。
具體實施方式
一種總線制自動水位探測器，如圖1、圖2、圖3及圖4所示，包括含有信息採集模 塊9和識別控制運算模塊11的控制器1，在由高分子固化劑構成的棒狀體2內豎直均布嵌 置著定值電阻，棒狀體2表面上豎直設置著由Pb和Sn構成的水位探測合金片體與電壓探 測合金片體，其中，位於最低處的水位探測合金探測片體5與電壓探測合金片體3分別通過 導線直接與控制器1對應連接，其餘的每個水位探測合金片體分別通過導線與每個定值電 阻連接，且每個定值電阻另一端共同連接在同一條並聯導線上並通過該並聯導線對應連接 在控制器1上，其餘的電壓探測合金片體之間通過導線串連，而最上端的電壓探測合金片 體再通過導線與控制器1對應連接。該水位探測器其本身的棒狀體採用的密封填充料為高分子固化劑以集中固化探 頭，作為嵌置如棒狀體內的定值電阻和合金片體的載體，採用合金片體作為探測觸點，五線 集成{功能水位探測(2線)、屏蔽(1線)、漏電保護探測(2線)}，頂端直接輸出與控制 器1連接，實現水位探測自動執行及保護功能，一則合金探頭由Pb和Sn (鉛和錫混合的合 金)構成，解決 了水對合金片體的腐蝕問題，二則棒狀物體比繩狀物體容易安放固定，且不 易滑動移位，能夠保證水位信息反饋的準確性。由於水位探測器其棒狀體內設置著數個離散的定值電阻，這些定值電阻又分別通 過導線與水位探測合金片體連接，儲水箱或衛生潔具內的水漫過每個檔位的合金片體時， 會產生一個確定阻值的水體電阻，該水體電阻的阻值、水漫過的水體電阻同相應的水位相 對應，所以可精確探測水位信息。本探測器採用集成接口，一個總線接口即可實現全部接線。本實用新型的探頭內 部本身含有數個離散的定值電阻，一般可設定為十個，如圖6、圖8所示，定值電阻410、411、 412、413、414、415、416、417、418、419沿豎直方向依次嵌入在棒狀體內，並分別通過線路與 作為各個檔位的水位探測合金片體400、401、402、403、404、405、406、407、408、409對應連 接，每個定值電阻另一端共同連接在同一條並聯導線上並通過該並聯導線對應連接在控制 器1上，作為公共探測觸點的水位探測合金片體5則通過導線直接對應連接在控制器1上 (即水位探測2線)，且水位探測合金片體5則通過水體與定值電阻410、411、412、413、414、 415、416、417、418、419相導通，使淹沒於水位以下的定值電阻並聯；而作為測量跨步電壓 的各個檔位的合金片體600、601、602、603也設置於本探測器棒狀體的表面上，作為公共探 測觸點的電壓合金片體3通過導線直接與控制器1對應連接，其餘電位探測合金片體之間 通過導線串連，而最上端的電位探測合金片體再通過導線與控制器5對應連接(即漏電保 護探測2線)。儲水箱或衛生潔具內在無水的條件下，水位探測合金片體和電壓合金片體均 處於懸空狀態。即水位探測合金片體和水體之間以及電壓合金片體和水體之間不相接觸， 如圖3所示的本探測器棒狀體的剖視圖以及圖4所示的等效電路圖，此時，B端電位為零， 控制器1的信息採集模塊9的每個輸出端值均為零；當水位漫過連接於正電極的合金片體 5及第一檔合金片體400時，連接於正電極的合金片體5及第一檔水位探測合金片體400通 過水體導電，A、B兩端形成的等效電阻7為相應的第一檔定值電阻410阻值和實際水位水 體電阻阻值之和，當水漫過第二檔水位探測合金片體401時，連接於正電極的合金片體5、 第一檔水位探測合金片體400以及第二檔水位探測合金片體401通過水體導電，則與第一檔水位探測合金片體400和第二檔水位探測合金片體401分別連接的第一檔定值電阻410 和第二檔定值電阻411通過水體導電而並聯，由此得到的並聯電阻阻值再並聯疊加上在此 水位的水體電阻阻值之和即為其等效電阻7 ；當水漫過第三檔水位探測合金片體402和其 上部的水位探測合金片體時，其原理同上所述，即其相應檔位的等效電阻為相應淹沒於水 位以下的定值電阻通過水體導電而並聯的電阻阻值再加上在此水位的水體電阻阻值之和 即為其等效電阻7，等效電阻7與下偏置定值電阻8共同對其總電壓進行分壓，以相應檔位 阻值轉化得來的電位高低對應得到第一檔水位的高度數據，水位以下的定值電阻通過水體 接觸的方式使淹沒在水位之下的電阻通過水體相互並聯，隨著水位的上升，由於並聯後的 定值電阻並聯數量增加再疊加上相應水位水體電阻的阻值，致使其總電阻即等效電阻7的 兩端壓降逐步減小，使得B點電位升高，經信息採集模塊9內部(十級)分配處理後傳送給識別控制運算模塊11進行比較運算、程序處理，再相應輸出至顯示板10顯示出相關信息。與此同時，作為公共探測觸點的電壓探測合金片體3以及作為測量跨步電壓的各 個檔位的電壓探測合金片體600、601、602、603 ( 一般設置4個檔位)，當隨著水位的上升而 被水漫過的作為測量水位跨步電壓的公共電壓探測合金片體3與被水體沒過的第一檔電 壓探測合金片體600通過水體導電進而相應產生一個測量水體當中的跨步電壓信號進入 識別控制運算模塊11的相應電壓輸入埠 12進行比較處理，若電壓探測合金片體3與被 水體沒過的第二檔電壓探測合金片體601通過水體導電，進而相應產生一個測量水體當中 的跨步電壓進入識別控制運算模塊11的相應電壓輸入埠 12進行比較處理；若水體沒過 第三檔電壓探測合金片體602時，原理同上所述，電壓探測合金片體5與被水體淹沒且離液 面最近的那一檔位的電壓探測合金片體(即被水體淹沒當中最高端那一檔位的電壓探測 合金片體)和最低端的電壓探測合金片體3通過水體導電相應產生一個跨步電壓信號通過 線路進入識別控制運算模塊11的相應電壓輸入埠 12進行比較運算、處理。由於其他諸 如與本實用新型相配合使用的水泵之類器件長期浸泡於水中，若這些水泵發生漏電則會在 導電的水體中產生交變電流，該交變電流的電壓幅值即為在不同水位在電壓探測合金片體 3和最上端與水體接觸的電壓探測合金片體之間通過水體導電而產生的跨步電壓，將相應 跨步電壓輸入至識別控制運算模塊11的電壓輸入端12之中進行比較、運算，通過程序運算 後的結果來決定是否通過控制電路和執行電路來關閉其他相關部件。此外，識別控制運算模塊11通過線路與電磁波感應模塊14相配合連接，電磁波感 應模塊14又同導線與電磁波接收裝置13連接。即本實用新型內還設置著處理鄰近電磁波 幹擾的屏蔽系統(屏蔽1線)_由電磁波感應模塊14與電磁波接收裝置13構成，當該屏蔽 系統接收到有影響控制器1正常工作的電磁場時，立即將信號傳至控制器1，控制器1作出 運算判斷後則會停止受控制器1連接控制的部分部件或全部部件(諸如關閉各個水泵及電 磁閥等)，以保證信息數據傳遞的準確性和避免電路誤導通執行錯誤程序。
權利要求一種總線制自動水位探測器，包括含有信息採集模塊(9)和識別控制運算模塊(11)的控制器(1)，其特徵是在由高分子固化劑構成的棒狀體(2)內豎直均布嵌置著定值電阻，棒狀體(2)表面上豎直設置著由Pb和Sn構成的水位探測合金片體與電壓探測合金片體，其中，位於最低處的水位探測合金探測片體(5)與電壓探測合金片體(3)分別通過導線直接與控制器(1)對應連接，其餘的每個水位探測合金片體分別通過導線與每個定值電阻連接，且每個定值電阻另一端共同連接在同一條並聯導線上並通過該並聯導線對應連接在控制器(1)上，其餘的電壓探測合金片體之間通過導線串連，而最上端的電壓探測合金片體再通過導線與控制器(1)對應連接。
2.根據權利要求1所述的總線制自動水位探測器，其特徵是識別控制運算模塊(11) 通過線路與電磁波感應模塊(14)相配合連接，電磁波感應模塊(14)又通過導線與電磁波 接收裝置(13)連接。
專利摘要本實用新型公開了一種總線制自動水位探測器，包括含有信息採集模塊和識別控制運算模塊的控制器，在棒狀體內豎直均布嵌置著定值電阻，棒狀體表面上豎直設置著由Pb和Sn構成的水位探測合金片體與電壓探測合金片體，其中，位於最低處的水位探測合金探測片體與電壓探測合金片體分別通過導線直接與控制器對應連接，其餘的每個水位探測合金片體分別通過導線與每個定值電阻連接，且每個定值電阻另一端共同連接在同一條並聯導線上並通過該並聯導線對應連接在控制器上，其餘的電壓探測合金片體之間通過導線串連，而最上端的電壓探測合金片體再通過導線與控制器對應連接。本實用新型耐腐蝕，容易固定，能精確測定水位高度數值，智能控制，更加方便用戶操作。
文檔編號G01F23/24GK201555636SQ200920164689
公開日2010年8月18日 申請日期2009年11月24日 優先權日2009年11月24日
發明者唐漢均, 徐志宗 申請人:新疆德安環保科技有限公司