专利名称：新型液体角度位置传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种传感器，特别是家用太阳能热水系统的水位传感器。
技术背景目前在自动控制行业内，智能测量水位的仪器设备较多，例如压力式传感器、 干簧管式传感器、霍尔开关式、电极式等。但普遍存在诸多缺点，像前三种因为结垢、 不耐高温、不耐低温、价格昂贵等原因等几乎没有在家用太阳能热水系统自动控制行业 使用。目前家用太阳能热水系统自动控制行业普遍存在的是电极式传感器，此类传感器 存在如下缺陷第一，电极式传感器因为用水作为介质，公共电极与电极1、2、3、4等 导通是通过水作为介质电阻来进行导通，所以各地水质不同电阻就不同，很容易造成测 量不准确，从而出现假水位的现象。要么无水显示有水，造成长时间电加热。再有就是 水满显示不满造成水流不止，浪费水资源。第二，传感器长期在水中工作容易结垢，结 垢后造成电阻值发生变化进而灵敏度降低，即使开始安装没有问题但随着结垢又会出现 问题。第三，电极式传感器由于使用的电极式原理，由于电极式传感器的电极长期在水 中通电工作，所以电极容易电解腐蚀，从而最终烂掉，降低使用寿命。
发明内容本实用新型的目的是提供一种新型液体位置传感器，以解决现有技术测量不准 确，灵敏度低，电极易电解腐蚀，使用寿命短等问题。本实用新型主要由电子元器件、浮子、单片机等四部分构成，解决其技术问题 所采用的技术方案是在原用水作为介质进行导通的位置设置液体开关，利用液体开关的 作用，将原来的用水作为导电介质改为不发生电解的液体开关，将传感器与液体开关设 定一定的导通角，液体开关置于密封的浮子壳体内，密封胶灌封，不与水进行接触。当不测量水位时所有的液体开关都处于断开状态，当测量第一个水位时，Sl液 体开关导通；当测量第二个水位时Si、S2同时导通；当测量第三个水位时Si、S2、S3 同时导通；当测量第三个水位时Si、S2、S3、S4同时导通；以此类推。并且将液体开 关置于密封的环境。采用本实用新型的积极效果是所述传感器体积小、一体化、测量数据准确不受 任何水质的影响，同时稳定性好，价格便宜适用于民用普遍推广。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明附
图1本实用新型液体位置传感器电路结构示意图；附图2本实用新型液体开关角度测量液体位置示意图；图中1液体开关Si、2液体开关S2、3液体开关S3、4液体开关S4、5电阻 Rl、6电阻R2、7电阻R3、8电阻R4、9 二极管Dl、10单片机、11浮子、12浮子无水位位置即O导通角、13浮子1水位位置即0^导通角、14浮子2水位位置即(02导通角、 15浮子3水位位置即《3导通角、16浮子4水位位置即《4导通角。
具体实施方式
本实用新型的实施例将参照附图1和附图2进行描述。如图所示；是在原用水作为介质进行导通的位置设置液体开关1、2、3、4，利 用液体开关1、2、3、4的作用，将原来的用水作为导电介质改为不发生电解的液体开 关，将传感器与液体开关1、2、3、4设定一定的导通角，液体开关1、2、3、4置于密封 的浮子11壳体内，密封胶灌封，不与水进行接触。密封的装置里面四个液体开关1、2、 3、4根据上面角度的计算公式设定每个开关的角度，从而测量的从低到高的水位，开关 的数量由测 量的水位值决定，如果浮子11置于12位置时即垂直位置时无液体开关闭合； 如果浮子11置于13位置就设置1液体开关1导通；如果11浮子处于14位置就设置液体 开关1、2导通；如果浮子11处于15位置就设置液体开关1、2、3导通；如果浮子11处 于16位置就设置液体开关1、2、3、4导通；并且根据公式计算出导通角。如果测量五 个水位就放五个液体开关，计算出导通角。当到达设置水位时液体开关导通，从而把信 号输出，由单片机进行计算显示目前的水位。其中液体开关1、2、3、4分别放在浮子11的中间位置，根据公式计算出导通角 (0 180度)，从下至上，依次为液体开关1、2、3、4。液体开关1与电阻5两端相连；
液体2开关与电阻6两端相连；液体开关3与电阻7两端相连；液体开关4与电阻8两端 相连；这样每个液体开关导通时就有对应的电阻被短路使电阻为0。公式推导设定水箱的总高度为H，水箱的上水后剩余空间的高度为h，利用公 式C0Sa=h/H，因为H、h为已知量即可计算出要倾斜的角度，同时又知道液体开关 的导通角为β，所以要测量水位的总的导通角就是ω = α+β，这样传感器要测量的水 位就被转化为角度被测量出来了。工作时，正常信号由单片机一脚发出，经过电阻到达另一脚接收。液体开关的 作用就是减少电阻的阻值，使单片机检测脚位的高低电平的转换时间缩短。再通过单片 机进一步处理信号，从而判断水位的多少。
权利要求1.一种新型液体角度位置传感器，主要由电子元器件、浮子、单片机等四部分构 成，其特征是在原用水作为介质进行导通的位置设置液体开关，将传感器与液体开关设 定一定的导通角。
2.根据权利要求1所述的新型液体角度位置传感器，其特征是液体开关置于密封的浮 子壳体内，密封胶灌封，不与水进行接触。
专利摘要一种新型液体位置传感器及水位测量方法，该传感器是在原用水作为介质进行导通的位置设置了液体开关，传感器与液体开关设定一定的导通角，利用液体开关的开关作用，将原来的用水作为导电介质改为不发生电解的液体开关，并且将液体开关置于密封的浮子壳体内，密封胶灌封，不与水进行接触，也就解决了结垢、及各地水质不同造成的假水位情况的发生。其测量方法是将传感器与液体开关设定一定的导通角度，使其在发生位移时角度发生变化，在要测量的水位进行导通，从而准确的测量出要检测的水位。本实用新型所述传感器体积小、一体化、测量数据准确不受任何水质的影响，同时稳定性好，价格便宜适用于民用普遍推广。
文档编号G01F23/76GK201803766SQ20102055434
公开日2011年4月20日 申请日期2010年10月9日 优先权日2010年10月9日
发明者张文永, 程玉斌 申请人:德州赛佳新能源科技有限公司