专利名称：总线制自动水位探测器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于水位探测器结构的改进，特别是总线制自动水位探测器。
背景技术：
现有技术当中，原水位探测器结构为重锤式，由不同高度安放的三个金属重锤感 应头分别感应水箱中的最低、中间和最高水位。由于重锤感应头是吊挂在容器中的，吊挂电 线很细，一则电线与感应头的联结在潮湿环境中容易被腐蚀而脱落，引起控制信号中断；二 则连接感应探头的电线不易固定，常因为移动而影响水位指示，引起控制器误动作。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种总线制自动水位探测器，解决了原探头的接线腐 蚀问题，容易安放固定，不易滑动移位，能够保证水位信息反馈的准确性，水位探测实现无 级线性、智能控制，更加方便用户操作。本实用新型的目的是这样实现的一种总线制自动水位探测器，包括含有信息采 集模块和识别控制运算模块的控制器，在由高分子固化剂构成的棒状体内竖直均布嵌置着 定值电阻，棒状体表面上竖直设置着由Pb和Sn构成的水位探测合金片体与电压探测合金 片体，其中，位于最低处的水位探测合金探测片体与电压探测合金片体分别通过导线直接 与控制器对应连接，其余的每个水位探测合金片体分别通过导线与每个定值电阻连接，且 每个定值电阻另一端共同连接在同一条并联导线上并通过该并联导线对应连接在控制器 上，其余的电压探测合金片体之间通过导线串连，而最上端的电压探测合金片体再通过导 线与控制器对应连接。由上述结构可得知，本实用新型的关键部件由棒状体、合金片体和定值电阻构成， 由于在棒状体均布设置着定值电阻，而作为探测触点的由铅和锡构成的合金片体设置在棒 状体的表面上并分别通过导线与对应的定值电阻连接，即便与长期浸泡在水中也不会被水 腐蚀，耐酸碱，而且由于均布设置在棒状体内的定值电阻在不同的液位段测得的水位高度 数值都比较精确。因此，本实用新型解决了原探头的接线腐蚀问题，容易安放固定，不易滑 动移位，能够保证水位信息反馈的准确性，水位探测实现无级线性，智能控制，更加方便用 户操作。
下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。图1为本实用新型水位探测器棒状体的剖视结构示意图；图2为本实用新型水位探测器棒状体的正面结构示意图；图3为本实用新型水位探测器内部定值电阻和水位探测合金片体的电路连接原 理结构示意图；图4为本实用新型水位探测器内部等效电路连接的原理结构示意图。
具体实施方式
一种总线制自动水位探测器，如图1、图2、图3及图4所示，包括含有信息采集模 块9和识别控制运算模块11的控制器1，在由高分子固化剂构成的棒状体2内竖直均布嵌 置着定值电阻，棒状体2表面上竖直设置着由Pb和Sn构成的水位探测合金片体与电压探 测合金片体，其中，位于最低处的水位探测合金探测片体5与电压探测合金片体3分别通过 导线直接与控制器1对应连接，其余的每个水位探测合金片体分别通过导线与每个定值电 阻连接，且每个定值电阻另一端共同连接在同一条并联导线上并通过该并联导线对应连接 在控制器1上，其余的电压探测合金片体之间通过导线串连，而最上端的电压探测合金片 体再通过导线与控制器1对应连接。该水位探测器其本身的棒状体采用的密封填充料为高分子固化剂以集中固化探 头，作为嵌置如棒状体内的定值电阻和合金片体的载体，采用合金片体作为探测触点，五线 集成{功能水位探测(2线)、屏蔽(1线)、漏电保护探测(2线)}，顶端直接输出与控制 器1连接，实现水位探测自动执行及保护功能，一则合金探头由Pb和Sn (铅和锡混合的合 金)构成，解决 了水对合金片体的腐蚀问题，二则棒状物体比绳状物体容易安放固定，且不 易滑动移位，能够保证水位信息反馈的准确性。由于水位探测器其棒状体内设置着数个离散的定值电阻，这些定值电阻又分别通 过导线与水位探测合金片体连接，储水箱或卫生洁具内的水漫过每个档位的合金片体时， 会产生一个确定阻值的水体电阻，该水体电阻的阻值、水漫过的水体电阻同相应的水位相 对应，所以可精确探测水位信息。本探测器采用集成接口，一个总线接口即可实现全部接线。本实用新型的探头内 部本身含有数个离散的定值电阻，一般可设定为十个，如图6、图8所示，定值电阻410、411、 412、413、414、415、416、417、418、419沿竖直方向依次嵌入在棒状体内，并分别通过线路与 作为各个档位的水位探测合金片体400、401、402、403、404、405、406、407、408、409对应连 接，每个定值电阻另一端共同连接在同一条并联导线上并通过该并联导线对应连接在控制 器1上，作为公共探测触点的水位探测合金片体5则通过导线直接对应连接在控制器1上 (即水位探测2线)，且水位探测合金片体5则通过水体与定值电阻410、411、412、413、414、 415、416、417、418、419相导通，使淹没于水位以下的定值电阻并联；而作为测量跨步电压 的各个档位的合金片体600、601、602、603也设置于本探测器棒状体的表面上，作为公共探 测触点的电压合金片体3通过导线直接与控制器1对应连接，其余电位探测合金片体之间 通过导线串连，而最上端的电位探测合金片体再通过导线与控制器5对应连接(即漏电保 护探测2线)。储水箱或卫生洁具内在无水的条件下，水位探测合金片体和电压合金片体均 处于悬空状态。即水位探测合金片体和水体之间以及电压合金片体和水体之间不相接触， 如图3所示的本探测器棒状体的剖视图以及图4所示的等效电路图，此时，B端电位为零， 控制器1的信息采集模块9的每个输出端值均为零；当水位漫过连接于正电极的合金片体 5及第一档合金片体400时，连接于正电极的合金片体5及第一档水位探测合金片体400通 过水体导电，A、B两端形成的等效电阻7为相应的第一档定值电阻410阻值和实际水位水 体电阻阻值之和，当水漫过第二档水位探测合金片体401时，连接于正电极的合金片体5、 第一档水位探测合金片体400以及第二档水位探测合金片体401通过水体导电，则与第一档水位探测合金片体400和第二档水位探测合金片体401分别连接的第一档定值电阻410 和第二档定值电阻411通过水体导电而并联，由此得到的并联电阻阻值再并联叠加上在此 水位的水体电阻阻值之和即为其等效电阻7 ；当水漫过第三档水位探测合金片体402和其 上部的水位探测合金片体时，其原理同上所述，即其相应档位的等效电阻为相应淹没于水 位以下的定值电阻通过水体导电而并联的电阻阻值再加上在此水位的水体电阻阻值之和 即为其等效电阻7，等效电阻7与下偏置定值电阻8共同对其总电压进行分压，以相应档位 阻值转化得来的电位高低对应得到第一档水位的高度数据，水位以下的定值电阻通过水体 接触的方式使淹没在水位之下的电阻通过水体相互并联，随着水位的上升，由于并联后的 定值电阻并联数量增加再叠加上相应水位水体电阻的阻值，致使其总电阻即等效电阻7的 两端压降逐步减小，使得B点电位升高，经信息采集模块9内部(十级)分配处理后传送给识别控制运算模块11进行比较运算、程序处理，再相应输出至显示板10显示出相关信息。与此同时，作为公共探测触点的电压探测合金片体3以及作为测量跨步电压的各 个档位的电压探测合金片体600、601、602、603 ( 一般设置4个档位)，当随着水位的上升而 被水漫过的作为测量水位跨步电压的公共电压探测合金片体3与被水体没过的第一档电 压探测合金片体600通过水体导电进而相应产生一个测量水体当中的跨步电压信号进入 识别控制运算模块11的相应电压输入端口 12进行比较处理，若电压探测合金片体3与被 水体没过的第二档电压探测合金片体601通过水体导电，进而相应产生一个测量水体当中 的跨步电压进入识别控制运算模块11的相应电压输入端口 12进行比较处理；若水体没过 第三档电压探测合金片体602时，原理同上所述，电压探测合金片体5与被水体淹没且离液 面最近的那一档位的电压探测合金片体(即被水体淹没当中最高端那一档位的电压探测 合金片体)和最低端的电压探测合金片体3通过水体导电相应产生一个跨步电压信号通过 线路进入识别控制运算模块11的相应电压输入端口 12进行比较运算、处理。由于其他诸 如与本实用新型相配合使用的水泵之类器件长期浸泡于水中，若这些水泵发生漏电则会在 导电的水体中产生交变电流，该交变电流的电压幅值即为在不同水位在电压探测合金片体 3和最上端与水体接触的电压探测合金片体之间通过水体导电而产生的跨步电压，将相应 跨步电压输入至识别控制运算模块11的电压输入端12之中进行比较、运算，通过程序运算 后的结果来决定是否通过控制电路和执行电路来关闭其他相关部件。此外，识别控制运算模块11通过线路与电磁波感应模块14相配合连接，电磁波感 应模块14又同导线与电磁波接收装置13连接。即本实用新型内还设置着处理邻近电磁波 干扰的屏蔽系统(屏蔽1线)_由电磁波感应模块14与电磁波接收装置13构成，当该屏蔽 系统接收到有影响控制器1正常工作的电磁场时，立即将信号传至控制器1，控制器1作出 运算判断后则会停止受控制器1连接控制的部分部件或全部部件(诸如关闭各个水泵及电 磁阀等)，以保证信息数据传递的准确性和避免电路误导通执行错误程序。
权利要求一种总线制自动水位探测器，包括含有信息采集模块(9)和识别控制运算模块(11)的控制器(1)，其特征是在由高分子固化剂构成的棒状体(2)内竖直均布嵌置着定值电阻，棒状体(2)表面上竖直设置着由Pb和Sn构成的水位探测合金片体与电压探测合金片体，其中，位于最低处的水位探测合金探测片体(5)与电压探测合金片体(3)分别通过导线直接与控制器(1)对应连接，其余的每个水位探测合金片体分别通过导线与每个定值电阻连接，且每个定值电阻另一端共同连接在同一条并联导线上并通过该并联导线对应连接在控制器(1)上，其余的电压探测合金片体之间通过导线串连，而最上端的电压探测合金片体再通过导线与控制器(1)对应连接。
2.根据权利要求1所述的总线制自动水位探测器，其特征是识别控制运算模块(11) 通过线路与电磁波感应模块(14)相配合连接，电磁波感应模块(14)又通过导线与电磁波 接收装置(13)连接。
专利摘要本实用新型公开了一种总线制自动水位探测器，包括含有信息采集模块和识别控制运算模块的控制器，在棒状体内竖直均布嵌置着定值电阻，棒状体表面上竖直设置着由Pb和Sn构成的水位探测合金片体与电压探测合金片体，其中，位于最低处的水位探测合金探测片体与电压探测合金片体分别通过导线直接与控制器对应连接，其余的每个水位探测合金片体分别通过导线与每个定值电阻连接，且每个定值电阻另一端共同连接在同一条并联导线上并通过该并联导线对应连接在控制器上，其余的电压探测合金片体之间通过导线串连，而最上端的电压探测合金片体再通过导线与控制器对应连接。本实用新型耐腐蚀，容易固定，能精确测定水位高度数值，智能控制，更加方便用户操作。
文档编号G01F23/24GK201555636SQ200920164689
公开日2010年8月18日 申请日期2009年11月24日 优先权日2009年11月24日
发明者唐汉均, 徐志宗 申请人:新疆德安环保科技有限公司