液位測控裝置及製造方法
2023-12-04 15:04:01 2
專利名稱：液位測控裝置及製造方法
本創造發明屬於溶液定位的測控裝置領域，特別適用於熱水器的上插式測量水箱內水溫、水位的液位測控裝置及其製造方法。
在當今採用太陽能熱水器，做為綠色環保產品，早已被人們廣泛地使用，因為它能充分利用自然界的無窮經濟能源，而又不對自然界產生新的汙染，是非常被人們所欣賞和重視開發的領域。在現有技術中，太陽能熱水器的自動測量水溫、水位的測控裝置是分別安裝在太陽能熱水器水箱內的底部，由於該測控裝置長期浸泡在熱水中，所以必須包裹有耐熱的絕緣防護層，以防止該裝置導電部件的腐蝕生鏽。其缺點是測控探頭電極與液體接觸面積小，測試靈敏度低，如探頭電極端面結垢將失去測試功能，耐熱絕緣防護層，長期浸泡在溶液中，容易老化，開裂和造成測量誤差。另外該裝置還存在製作工藝複雜，測試裝置體積大、成本高、安裝困難和不易維修清理等特點。
本創造發明的目的是提出一種結構簡單、設計合理，使用維修方便、可靠和經濟的液位測控裝置及其製造方法。
該裝置的工作原理，是在測量水位的主電極周圍裝有不同長度的限位電極，並形成設定液位的控制電路，當主、副電極同時與上漲的液面接觸時，該液位的控制迴路被接通，此時的測量信號返回主控系統被顯示或控制給水系統。在該裝置的主電極上可以裝有測溫元件，由主電極將水箱容器內液體的實際溫度，通過主電極直接傳導至測溫元件上，並由導線將測量的溫度信號輸出給主控系統的顯示屏上。
本創造發明液位測控裝置的具體結構可根據附圖進行詳細敘述。該附
圖1為液位測控裝置的結構示意圖，附圖2為可更換限位電極的液位測控裝置的結構示意圖。在附圖中1為多芯插座，2為測溫熱敏元件，3為多芯插頭，4為探頭外殼，5為水位上限位電極，6為水位下限位電極，7為中水位電極，8為主電極。由附圖可看出，本創造發明是一種能夠測量水箱內水位高度和水溫的液位測控裝置，該裝置是在探頭外殼4內安裝有測控電極和測溫元件，並由多芯插頭3和導線與主控系統相接而組成，其特徵是在探頭外殼4的上端裝有多芯插座1，在探頭外殼4內所裝的主電極8、液位下限位電極6和液位上限位電極5均分別聯接在多芯插座1內，在探頭外殼4內和多芯插座1下端的主電極8上安裝有測溫熱敏元件2，並分別與多芯插座1相聯接。本裝置的其它特徵還有在探頭外殼4內至少裝有一根主電極8和兩根或兩根以上的多根限位電極。安裝在探頭外殼4內和主電極8上端的測溫熱敏元件2可以是熱雙金屬測溫元件，也可以是熱敏傳感測溫元件。根據附圖2可看出，本裝置的另外形式還有，在探頭外殼4下端限位電極的出口，可做成插孔式，還可做成螺口式，其特徵是在探頭外殼4下端的限位電極還可以是可更換的電極，該電極可以是插入式密封連接，也可以是螺紋連接。
本發明液位測控裝置的製造方法是將多芯插座1與各限位電極連接後，再由注塑機將多芯插座1的下端和各限位電極的上端，包括測溫熱敏元件(2)在內注塑成一整體。被注塑而成的探頭外殼4應該採用絕緣耐蝕材料製成。每根限位電極均可採用不鏽鋼電極、銅電極或其它導電耐蝕材料製成。
本創造發明液位測控裝置是安裝在太陽能熱水器中熱水箱的頂部，每根電極的長度可根據具體水箱的大小和設計者的要求而定，但主電極8的長度應與水箱底面至少有10mm的距離。根據附圖可看出，本裝置實施例所給出的可以是4根電極，主電極8為最長電極，水位下限位電極6為第二長度，它所顯示的是水箱內水位僅小於20％的儲水量，當水箱液面低於此限位時，主電極8與水位下限位電極6出現斷路信號返回主控系統，並打開給水閥向水箱內注水，當水位液面升至水位上限位電極5處時，水箱內水量為100％，水位上限電極5與主電極8形成導通迴路，並將信號返回主控系統，由主控系統控制關閉給水閥。在該裝置中還設置了一根顯示水箱內水儲量為50％的中水位電極7，以此類推，根據需要同樣還可以設制顯示不同水位的電極，以供使用者參考使用。該裝置是安裝在集熱管式太陽能熱水器水箱的上部，並採用3/4英寸的矽膠圈套裝在探頭外殼4上，然後由上向下插入水箱並壓實，在該裝置中測控電極為銅電極。其對比結果見表1。在主電極8上端探頭外殼內4所安裝的測溫熱敏元件2為67F045溫度開關，以上各部件均分別與多芯插座1內相對應的接點相聯，並由多芯插頭3經導線輸送至主控系統後由顯示屏給出實際的水溫和水位。
實施例2是在冶金酸洗的除鏽領域中應用，對金屬塊除鏽一般採用稀酸腐蝕，首先將金屬塊放入不鏽鋼筐中後再放入稀酸槽，然後再蓋好抽風罩並由本測控裝置控制酸洗槽內的液位溫度和高度，因為稀酸過多會流出酸洗槽而發生危險，液位過低則有部分金屬塊露出液面而不能清洗，溫度過低則需要加長酸洗時間，所以採用本發明測控裝置來控制液體高度。當液體低於設定高度時，液位下限位電極則控制打開進液閥門補充稀酸液，當液位達到上液位電極時則關閉進液閥停止進稀酸液，當剛放入金屬塊除鏽時，液位長漲，當液位達到液位上限位電極時則被控制打開放液閥，使稀酸液位下降達到設定高度後關閉放液閥。當剛放入金屬塊除鏽時，酸液溫度則降低，此時測溫熱敏傳感器則控制加熱裝置對酸洗槽進行加熱，當達到設定溫度時則自動停止加熱，並對稀酸液進行保溫，在該裝置中我們採用的限位電極為不鏽鋼限位電極，測溫熱敏元件為溫度傳感器，其使用效果是測量精度高，安全、可靠和經濟。
該裝置與現有技術相比較具有結構簡單合理，而且體積小，安裝方便和不會發生洩漏故障，尤其是測量靈敏度和可靠性明顯高於現有測量裝置，而且成本僅是現有技術裝置的50％。
權利要求
1.一種能夠測量熱水器中水箱內水位高度和水溫的液位測控裝置，該裝置是在探頭外殼(4)內安裝有測控電極和測溫元件，並由多芯插頭(3)和導線與主控系統相連接而組成，其特徵在於探頭外殼(4)的上端裝有多芯插座(1)，在探頭外殼(4)內所裝的主電極(8)、水位下限位電極(6)和水位上限位電極(5)均分別聯接在多芯插座(1)內，在探頭外殼(4)內和多芯插座(1)下端的主電極(8)上安裝有測溫熱敏元件(2)，並分別與多芯插座(1)相聯接。
2.根據權利要求1所述測控裝置，其特徵是在該裝置中至少裝有一根主電極(8)和兩根限位電極。
3.根據權利要求1和2所述測控裝置，其特徵是在於該裝置中還可以裝兩根以上的多根限位電極。
4.根據權利要求1和3所述裝置，其特徵是在探頭外殼(4)下端的限位電極還可以是可更換的限位電極。
5.根據權利要求1和4所述裝置，其特徵在於可更換限位電極可以是插入式密封聯接。
6.根據權利要求1和4所述裝置，其特徵在於可更換限位電極可以是螺紋密封聯接。
7.根據權利要求1所述液位測控裝置，其特徵在於該裝置的製造方法是將多芯插座(1)與各限位電極聯接後，再由注塑機將多芯插座(1)的下端和各限位電極的上端，包括測溫熱敏元件(2)在內注塑成一整體。
8.根據權利要求1和7所述裝置，其特徵在於被注塑而成的探頭外殼(4)應該採用絕緣耐蝕材料製成。
9.根據權利要求1所述裝置，其特徵在於每根限位電極均可採用不鏽鋼電極、銅電極或其它導電耐蝕材料製成。
10.根據權利要求1所述測控裝置，其特徵是在於安裝在探頭外殼(4)內和主電極(8)上端的測溫熱敏元件(2)可以是熱雙金屬測溫元件。
11.根據權利要求1所述測控裝置，其特徵是在於安裝在探頭外殼(4)內和主電極(8)上端的測溫熱敏元件(2)也可以是熱敏傳感測溫元件。
全文摘要
本創造發明屬於溶液定溫定量的測控裝置領域。更適用於熱水器的上插式測量水箱內水溫、水位的液位測控裝置。該裝置的組成是在探頭外殼上裝有測位電極和測溫元件,並與主控系統相聯,特徵在於各電極和測溫元件均分別聯接在多芯插座上,在該裝置中至少有一根主電極和兩根或兩根以上的限位電極組成。該裝置與現有技術相比較具有結構簡單合理,安裝維修方便,測量精度高,可靠性強,而且經濟。
文檔編號F24J2/04GK1256405SQ9912498
公開日2000年6月14日 申請日期1999年12月24日 優先權日1999年12月24日
發明者蔡洪秋, 張連奎, 滑翔 申請人:新奧集團股份有限公司