专利名称：水位传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及传感器领域，特别涉及一种水位传感器。
背景技术：
通常，水位传感器包括设置在规定尺寸处的水位电极和用来密封水位电极的绝缘 部分，还包括一个用于采集水温信号的热敏电阻器。水位传感器的工作原理是因水具有导 电性，当容器内的水接触到不同的水位电极时，水位传感器输出的电信号会发生相应的变 化，外部电路根据电信号可以计算得到容器内的水位。 目前，水位传感器主要有两种，一种水位传感器采用导电硅橡胶(由普通硅橡胶 加入导电粉形成)作为水位电极，采用普通绝缘硅橡胶作为绝缘部分，导电硅橡胶和普通 绝缘硅橡胶通过高温硫化的方法融合为一体。另一种水位传感器是采用不锈钢作为水位电 极，采用耐高温热縮管作为绝缘部分。 第一种水位传感器的缺点是因为作为绝缘部分的硅橡胶具有吸水性，其在高温 高湿的热水器水箱内长期工作容易老化，丧失绝缘功能，导致水位电极之间短路或热敏电 阻器因进水受损，水位传感器不能正常工作。又因为由普通硅橡胶加入导电粉形成的导电 硅橡胶不可避免的具有电阻，导致水位电极的导电性能不好。 第二种水位传感器的缺点是作为绝缘部分的耐高温热縮管在高温高湿的热水 器水箱内长期工作易丧失绝缘和密封功能，导致水位电极之间短路或热敏电阻器因进水受 损，水位传感器不能正常工作。 由上可知，现有的水位传感器存在结构不合理、密封效果差的缺点，导致其可靠性 差、使用寿命短。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种水位传感器，结构合理。
本实用新型提供的水位传感器，包括筒状绝缘保护棒101、至少两个水位电极
102、103、104、105、106和水位检测电阻107、108、109、110，其中， 各个水位电极102、 103、 104、 105、 106依次与筒状绝缘保护棒101相螺接，每两个 相邻的水位电极之间连接一个水位检测电阻，所述水位检测电阻设置在筒状绝缘保护棒 101内部。 由上可知，采用上述技术方案的水位传感器结构合理。 其中，还包括测温元件113，所述测温元件113设置在筒状绝缘保护棒101内部； 密封固定件116，所述密封固定件116设置在筒状绝缘保护棒101的导线引出端 115。 由上可知，在筒状绝缘保护棒101内部设置测温元件113可以使水位传感器具有 水温测量的功能；在筒状绝缘保护棒101的导线引出端115设置密封固定件116，使得水位 传感器的密封效果更好。其中，在各水位电极与筒状绝缘保护棒的连接处设置密封连接件。[0014] 由上可知，各水位电极与筒状绝缘保护棒的连接处设置密封连接件，可以使各水
位电极与筒状绝缘保护棒之间具有很好的密封效果。 其中，所述密封连接件为0形硅橡胶圈。 由上可知，密封连接件为O形硅橡胶圈，可以更好的起到密封的作用。 较佳的，所述密封固定件为环氧树脂制成的密封固定件。 由上可知，环氧树脂制成的密封固定件的密封效果更好，能有效防止水分渗入。 其中，所述水位电极为镀镍黄铜制成的水位电极。 由上可知，镀镍黄铜制成的水位电极的导电效果好，而且不易被腐蚀。 其中，所述筒状绝缘保护棒为聚苯硫醚制成的筒状绝缘保护棒。 由上可知，聚苯硫醚制成的筒状绝缘保护棒具有良好的电绝缘性，且吸水率小，能
有效防止水分渗入。 其中，所述测温元件为热敏电阻器。
由上可知，测温元件为热敏电阻器能准确测量温度信号。 其中，所述水位电极为5个。 由上可知，水位电极为5个能满足用户使用的测量精度要求。 其中，还包括与各水位检测电阻串联的保护电极，所述保护电极设置在串联的各 水位检测电阻靠近导线引出端115的一端。 由上可知，设置保护电阻可以增大当水箱内的水位到达第五水位电极106时的电 阻值，利于电路设计。
图1为水位传感器的结构剖视图。
具体实施方式
本实施方式中，将本实用新型提供的水位传感器应用在太阳能热水器为例，对本 实用新型进行介绍。应用时，将本实用新型提供的水位传感器竖直设置在太阳热水器水箱 内，水位传感器将水箱内的水位和水温转化为电信号，电信号通过导线传输到室内控制器， 控制器将接收到的电信号进行计算得到水箱的水位值和水温值。 下面参见图1所示对本实用新型进行介绍，本例中将水位传感器按图1所示的相 反方向设置在水箱中，即筒状绝缘保护棒的导线引出端115设置在水箱的底部，如图1所 示，聚苯硫醚制成的筒状绝缘保护棒101呈杆形，镀镍黄铜制成的第一水位电极102、第二 水位电极103、第三水位电极104、第四水位电极105、第五水位电极106依次按一定距离与 筒状绝缘保护棒101相螺接，其中第一水位电极102设置在水位传感器的底端。各水位电 极与筒状绝缘保护棒101连接处通过0形硅橡胶圈117进行密封，防止筒状绝缘保护棒101 内部进水。 每两个相邻的水位电极之间连接一个设置在筒状绝缘保护棒101内部的水位检 测电阻，第一水位电极102与第二水位电极103之间连接设置在筒状绝缘保护棒101内部 的第一水位检测电阻107，第二水位电极103与第三水位电极104之间连接设置在筒状绝缘 保护棒101内部的第二水位检测电阻108，第三水位电极104与第四水位电极105之间连接设置在筒状绝缘保护棒101内部的第三水位检测电阻109，第四水位电极105与第五水位 电极106之间连接设置在筒状绝缘保护棒101内部的第四水位检测电阻IIO，第五水位电 极106通过保护电阻111与一根水位导线112连接，第一水位电极102也与另一根水位导 线112连接，形成在水位导线112上依次串联的各水位检测电阻107、108、109、110和保护 电阻111。 各水位检测电阻107、 108、 109、 110和保护电阻111始终通过水位导线112连接在 电源回路里，当太阳能热水器水箱内水位到达不同位置时，由于相应的水位电极被水导通， 被水导通的水位电极之间的水位检测电阻相当于并联了一个电阻，导致整个电路的电阻下 降，水位越高电阻值越小，通过水位导线112的电流的值就越大。例如，当水箱内的水位低 于第五水位电极106时，各水位电极102、103、104、105、106之间均不导通，此时由串联的 各水位检测电阻107、108、109、110和保护电阻111与外部电路构成电源回路，导致整个电 路的电阻最大；当水箱内的水位到达第一水位电极102时，由于各水位电极102、103、104、 105、106之间导通，此时，各个水位检测电阻均相当于并联了一个电阻，并与保护电阻111 与外部电路构成电源回路，导致整个电路的电阻下降到最小。设置保护电阻lll的作用在 于增大当水箱内的水位到达第一水位电极102时的电阻值，利于电路设计。 采用热敏电阻器113作为测温元件获取水温信号，设置在筒状绝缘保护棒101内 部的热敏电阻器113与温度导线114连接。热敏电阻器113的阻值随着水温的变化而变化， 同理，温度导线114输出的电流值发生变化。 筒状绝缘保护棒101的导线引出端115设置有环氧树脂制成的密封固定件116，用
于防止外部水汽进入和导线移动。 下面对本实用新型采用的材料进行介绍。 镀镍黄铜具有不易被腐蚀和氧化的特点，而且其导电性能好，由镀镍黄铜制成的 水位电极即使长时间处于水中工作也能够保证良好的工作状态。 聚苯硫醚(PPS)在高温、高湿条件下具有良好的电绝缘性(其体积电阻率为
lX1016Q.cm，表面电阻率为1X1015Q)，能够保证各水位电极之间的电气绝缘。同时，聚
苯硫醚(PPS)具有极强的刚性，从而能够保证聚苯硫醚制成的筒状绝缘保护棒101与镀镍
黄铜制成的水位电极连接紧密。重要的是，聚苯硫醚吸水率小，在高温高湿的热水器水箱内
长期工作也不易渗水，能够有效保护内部电路，延长水位传感器使用寿命。 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，凡在本实用新型的精神和原则之
内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。例如，本
实用新型提供的水位传感器中的水位电极数量可以根据水箱体积的大小或测量精度进行
调整。筒状绝缘保护棒101也可以由特氟龙制成，水位电极也可以由不锈钢制成。本实用
新型提供的水位传感器在使用时也可以按图1所示的方向设置在水箱中，即第一水位电极
102设置在水箱的底部。
权利要求一种水位传感器，其特征在于，包括筒状绝缘保护棒(101)、至少两个水位电极(102、103、104、105、106)和水位检测电阻(107、108、109、110)，其中，各个水位电极(102、103、104、105、106)依次与筒状绝缘保护棒(101)相螺接，每两个相邻的水位电极之间连接一个水位检测电阻，所述水位检测电阻设置在筒状绝缘保护棒(101)内部。
2. 根据权利要求1所述的水位传感器，其特征在于，还包括测温元件(113)，所述测温元件(113)设置在筒状绝缘保护棒(101)内部； 密封固定件(116)，所述密封固定件(116)设置在筒状绝缘保护棒(101)的导线引出端 (115)。
3. 根据权利要求1所述的水位传感器，其特征在于，在各水位电极与筒状绝缘保护棒 (101)的连接处设置密封连接件(117)。
4. 根据权利要求3所述的水位传感器，其特征在于，所述密封连接件(117)为O形硅橡 胶圈。
5. 根据权利要求2所述的水位传感器，其特征在于，所述密封固定件(116)为环氧树脂 制成的密封固定件。
6. 根据权利要求3所述的水位传感器，其特征在于，所述水位电极(102、 103、 104、 105、 106)为镀镍黄铜或不锈钢制成的水位电极。
7. 根据权利要求3所述水位传感器，其特征在于，所述筒状绝缘保护棒(101)为聚苯硫 醚或特氟龙制成的筒状绝缘保护棒。
8. 根据权利要求2所述的水位传感器，其特征在于，所述测温元件(113)为热敏电阻器。
9. 根据权利要求1所述的水位传感器，其特征在于，所述水位电极为5个。
10. 根据权利要求l所述的水位传感器，其特征在于，还包括与各水位检测电阻(107、 108、109、110)串联的保护电极(lll)，所述保护电极(111)设置在串联的各水位检测电阻 (107、108、109、110)靠近导线引出端(115)的一端。
专利摘要本实用新型提供了一种水位传感器，包括筒状绝缘保护棒至少两个水位电极和水位检测电阻，其中，各个水位电极依次与筒状绝缘保护棒相螺接，每两个相邻的水位电极之间连接一个水位检测电阻，所述水位检测电阻设置在筒状绝缘保护棒内部，还包括测温元件，所述测温元件设置在筒状绝缘保护棒内部。本实用新型提供的水位传感器，结构合理。
文档编号G01F23/24GK201532227SQ200920176190
公开日2010年7月21日 申请日期2009年9月8日 优先权日2009年9月8日
发明者庄长宇, 李洪志, 渠荣华, 王少鹏, 王思华 申请人:海尔集团公司;青岛经济技术开发区海尔热水器有限公司