指针式水位水温显示装置的制作方法

专利名称：指针式水位水温显示装置的制作方法
专利说明
一、技术领域本实用新型是一种用于水箱水位水温传感显示的装置。特别是对太阳能热水器此类不可视容器中的水位、不便直测容器中水温的显示装置。
二背景技术：
目前对水箱的水位显示一般有如下缺点(1)一般装置利用水的电阻效应接通电路触发多路发光二极管显示水位，如果需要远距离显示多级水位则需要远距离放多根导线组成电缆。复杂烦琐，非常不便。
(2)有一些水位显示装置是根据水箱水位的上升，利用水的电阻效应依次以并联方式接通一根有多只分压电阻串联的电极棒，而产生随并联总电阻的变化而变化的电压信号去驱动显示装置，其缺点是因各地区水质不同、水箱内水温的变化，传感电极表面的污染腐蚀程度等因素，导致水电阻的不确定性，这样产生的水位电压信号也是不确定性，从而影响水位显示的精确度，装置使用具有局限性。
(3)目前多级水位探测器采用一根内部封装多电极的探测棒，如某一电极腐蚀过度也无法更换，整个探测棒也报废。不同种类的水箱水深度也大不相同，此类的探测棒一般都是一次成型，适用不同种类水箱时则缺乏灵活性，使此类水位装置兼容性差，不能很好的广泛推广应用。
三
发明内容
1、发明目的本实用新型的发明目的是提供一种构造简洁，适用广泛，显示直观，低压小电流工作，精确稳定，不受地区水质限制、水箱水温限制、传感电极污染腐蚀影响的高精度水位水温显示装置。
2、技术方案本实用新型的水箱水位水温显示装置由传感器、信号处理器和显示器三部分组成。传感器由绝缘载体、传感电极片、温敏电阻、端子排组成，绝缘载体正面有许多楔槽，其背面顶部和底部各有一个楔槽。将传感电极片每隔一定间距插在楔槽内，每个传感电极片均有导线连接到端子排传送水位信号，温敏电阻固定在绝缘载体的底层位置，温敏电阻两端也由导线连接到端子排以传送温度信号。绝缘载体由热固性塑料经高温压制一次成型。因不同水箱深度也不同，如绝缘载体长度不够，可以用联接头插在两只绝缘载体背部楔槽内联接起来增加长度，再将传感电极片每隔一定间距插在楔槽内以适应不同种类水箱。传感器垂直安装固定在水箱内部，信号处理器安装固定在水箱附近，传感器将水位水温信号经多芯电缆连接到信号处理器处理，由信号处理器输出与水位相对应的电压信号，经一根三芯电缆远距离传送到显示器显示当前水位水温。信号处理器由多组晶体三极管和分压电阻组成，以水电阻作为晶体三极管基极的限流电阻，由于晶体三极管基极可以工作在很弱的电流下，水电阻的变化不会影响到晶体三极管的线性放大特性。这样就消除了因地区水质不同、水箱内水温变化、传感电极片污染腐蚀等因素导致水电阻的不同对显示精度的影响，信号处理器可以产生精确的水位-电压信号，使显示器能够准确稳定的显示当前水位。显示器主要是由一只经过更换表内刻度指示盘的直流指针式电压表显示水位水温。以电压表的指针位置来指示水箱的水位和水温。采用一只切换按扭来进行水位水温的切换显示。
3、技术效果采用本实用新型的指针式水位水温显示装置的优点在于(1)构造简洁由信号处理器远距离连接显示器只需放一根三芯电线。解决了常规多级水位显示需放多组导线的复杂烦琐。
(2)安全节能本装置电源使用一只9V叠层电池，低于36V安全电压，不会出现触电伤人事故。显示器使用一只指针式直流电压表作水位水温指示，利用电压表的高阻抗(阻抗为10K)作为显示器负载，使得工作电流在(0.13MA-0.9MA)范围内，一只9V叠层电池可以使用一年以上。
(3)精确稳定由于信号处理器的工作原理，消除了水电阻的不稳定性对显示器的影响，提高了精确度。信号处理器电路元器件较少，结构简洁，降低了信号处理器的故障率，由于装置的工作电流在1MA以下，也降低了传感电极片电解氧化程度，延长了传感电极片的使用寿命，稳定可靠。
(4)显示直观更换指针式电压表表内刻度指示盘，将指针式电压表侧向安装在显示器的面板上，使电压表指针随水位或温度的升高由低位向高位指示，直观明了。
(5)使用方便显示器的面板上有一只电源按扭开关和一只水位水温切换按扭。打开电源按扭开关后显示器即指示水箱当前的水位情况，当需要知道水箱水温时按下水位水温切换按扭观察指针的位置即可知道水箱当前的水温情况，松开按扭后显示器则指示水箱当前的水位情况。
(6)适用广泛可根据需要随时增加传感器的长度以适应不同水箱，方便灵活，兼容性好，更好的满足不同用户的需求，同时也解决了因不同水箱深度不同而需要从新设计传感器模具的烦琐。
四

图1是本实用新型指针式水位水温显示装置的总体结构示意图。其中有传感器1、信号处理器2、显示器3。
图2是本实用新型指针式水位水温显示装置的信号处理器2电路原理图。
图3是本实用新型指针式水位水温显示装置的显示器3电路原理图图4是本实用新型指针式水位水温显示装置的传感器1结构示意图，其中有绝缘载体111、传感电极片112、温敏电阻113、端子排114。
图5是本实用新型指针式水位水温显示装置的传感器1侧视图，其中有许多楔槽115。
图6是本实用新型指针式水位水温显示装置的联接头116结构示意图。
图7是本实用新型指针式水位水温显示装置的显示器3主视图，其中有指针式电压表331、水位水温切换按扭332、电源按扭开关333。
五、具体实施方案本实用新型指针式水位水温显示装置以水箱内水划分为九段传感为例，将传感器1垂直安装固定于水箱内，传感器1由绝缘载体111、传感电极片112、温敏电阻113和端子排114组成。温敏电阻113阻值为160K(型号为MF58-503-3910负温度型)，传感电极片112每隔一定间距插在楔槽115内，将被测水位划为九段，每个传感电极片112和温敏电阻113都由导线连接到端子排114上，用11芯电缆或排线将端子排114与信号处理器2的输入端J3依次连接。信号处理器2共有9组晶体三极管与分压电阻构成的信号放大电路，晶体三极管BG1-BG9型号为9014，电阻分别是R1＝100欧，R2＝1.5K，R3＝6K，R4＝12K，R5＝22K。R6＝31K，R7＝47K，R8＝62K，R9＝70K。信号处理器2安装固定在水箱旁边，信号处理器2输出端J2通过三芯电缆与远端显示器3输入端J1连接。显示器3由指针式电压表331、水位水温切换按扭332、电源按扭开关333和一只9V叠层电池构成。指针式电压表331侧向安装在显示器3面扳上。根据以上所述即可实现本实用新型。
权利要求1.一种指针式水位水温显示装置，由传感器部分、信号处理器部分和显示器部分组成，其特征在于传感器(1)将水位水温信号经多芯电缆或排线连接到信号处理器(2)的输入端，经信号处理器(2)处理后，由信号处理器(2)的输出端用三芯电缆远距离连接到显示器(3)的输入端显示水箱当前的水位水温。
2.根据权利要求1所述的指针式水位水温显示装置，其特征在于传感器(1)由绝缘载体(111)、传感电极片(112)、温敏电阻(113)和端子排(114)组成，传感电极片(112)每隔一定间距插在绝缘载体(111)的楔槽(115)内，温敏电阻(113)固定在绝缘载体(111)的的底层位置，每个传感电极片(112)和温敏电阻(113)都由导线连接到端子排(114)上。
3.根据权利要求1所述的指针式水位水温显示装置，其特征在于信号处理器(2)由多组晶体三极管与分压电阻组成的信号放大电路构成。
4.根据权利要求1所述的指针式水位水温显示装置，其特征在于显示器(3)由一只指针式电压表(331)、电源按扭开关(333)、水位水温切换按扭(332)和一只9V叠层电池组成。
专利摘要指针式水位水温显示装置是一种用于检测水箱水位水温的装置。它由传感器、信号处理器、显示器三部分组成，信号处理器由多组晶体三极管和分压电阻组成，以水电阻作为三极管基极限流电阻，因三极管基极可以工作在很弱的电流下，水电阻的变化不会影响三极管的线性放大特性，消除了因地区水质不同，水箱内水温变化导致水电阻不同对显示精度的影响，信号处理器可以产生精确的水位－电压信号，使显示器能准确稳定的显示当前水位。显示器主要是由一只经过更换表内刻度盘的直流指针式电压表和9V叠层电池构成。显示器使用电压表作为负载，由于电压表的高阻抗，使得装置工作电流在1MA以下，安全节能。以电压表的指针作为水位指示，直观明了。
文档编号G01K7/16GK2599537SQ03238740
公开日2004年1月14日 申请日期2003年2月23日 优先权日2003年2月23日
发明者孙炜, 炜 孙 申请人:孙炜, 炜 孙