專利名稱：太陽能熱水器水位水溫傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽能熱水器水箱中貯水的水位、水溫的檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有太陽能熱水器由于被檢測(cè)水位位差小、水溫高，易產(chǎn)生水垢而給水位、水溫的精確檢測(cè)帶來一定的困難，目前太陽能熱水器的水位傳感器中，內(nèi)置位式電極點(diǎn)型、位式磁浮子型、電容型存在可靠性差、壽命短、不可連續(xù)測(cè)量或測(cè)量精度不夠等缺點(diǎn)，壓力型工藝要求高，成本高且測(cè)量精度也很難提高，外置流量計(jì)型因非直接測(cè)量水位而存在累計(jì)誤差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種太陽能熱水器水位水溫傳感器，它具有很高的靈敏性、密封隔離性和對(duì)高溫?zé)崴八傅牟幻舾行裕茉诟邷責(zé)崴?、水蒸汽和水垢環(huán)境下長期可靠地提供連續(xù)高精度的水位水溫信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽能熱水器水位水溫全面、有效、高精度的測(cè)量。
本發(fā)明的目的是這樣來實(shí)現(xiàn)的在太陽能熱水器水箱箱頂開孔中安裝一外殼內(nèi)填充有保溫材料的金屬結(jié)構(gòu)承臺(tái)，以此承臺(tái)為基礎(chǔ)，在水箱內(nèi)安裝由浮子、杠桿、傳動(dòng)桿等組成的杠桿水位位移變換機(jī)構(gòu)，在水箱外承臺(tái)的上方豎向設(shè)置一主支架板，在此主支架板的兩側(cè)分別安裝一個(gè)共用一密封傳動(dòng)軸的齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中一個(gè)齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和杠桿水位位移變換機(jī)構(gòu)相連，另一個(gè)齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)則和由電極滑塊、電極刷、固定電極板等組成的位移電信號(hào)變換機(jī)構(gòu)相連，當(dāng)浮子隨水箱中的水位升降時(shí)，杠桿水位位移變換機(jī)構(gòu)帶動(dòng)同軸的二個(gè)齒輪齒條機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)位移電信號(hào)變換機(jī)構(gòu)中的電極刷在固定電極板的電阻帶上作上下移動(dòng)，使電阻值產(chǎn)生相應(yīng)變化，從而實(shí)現(xiàn)太陽能水箱水位到電阻值之間的變換，電阻值由導(dǎo)線引出供后繼自動(dòng)控制器使用，實(shí)現(xiàn)水位的自動(dòng)測(cè)量，此外承臺(tái)上安裝由外護(hù)套管和溫度敏感器件組成的水溫檢測(cè)機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)水溫的自動(dòng)測(cè)量。
本發(fā)明所提太陽能熱水器水位水溫傳感器結(jié)構(gòu)簡單，成本低，能在高溫?zé)崴⑺羝退傅沫h(huán)境下連續(xù)可靠地提供高精度的水位水溫信號(hào)。


圖1是本發(fā)明所提太陽能熱水器水位水溫傳感器的剖視示意圖(圖3中A-A剖視，其中承臺(tái)、密封隔離罩假設(shè)局部剖)。
圖2是本發(fā)明所提太陽能熱水器水位水溫傳感器剖視(圖3中B-B剖視)后視示意圖。
圖3是圖2中C-C剖面示意圖。
具體實(shí)施例方式從圖1、圖2、圖3中可以看出太陽能熱水器水位水溫傳感器，其主要特征在于在太陽能熱水器水箱箱頂開孔中安裝一金屬結(jié)構(gòu)承臺(tái)10，該承臺(tái)10的外殼8的內(nèi)部填充保溫材料46，承臺(tái)10豎向留有兩個(gè)具密封功能的通孔19，在承臺(tái)10的上方(即在水箱的上方)豎向固定安裝主支架板2，在主支架板2的中部開孔42，孔42中橫向安裝前粗后細(xì)的傳動(dòng)軸4，在傳動(dòng)軸4的粗段上安裝傳動(dòng)齒輪A5，粗段的前端部用齒輪支架24支承，齒輪支架24用連接于主支架板2上的螺栓6定位，傳動(dòng)軸4的細(xì)段穿過主支架板2，靠近主支架板2里側(cè)面的部分套裝密封圈39，該密封圈39壓裝在用螺栓40、壓板29固定在主支架板2上的圈座38中，用來阻隔水蒸汽的泄出和影響，傳動(dòng)軸4的細(xì)段后部固裝另一傳動(dòng)齒輪B28；與傳動(dòng)齒輪A5相嚙合傳動(dòng)的齒條形傳動(dòng)滑塊26滑裝在滑塊導(dǎo)軌25上，滑塊導(dǎo)軌25的上下兩端分別支承在安裝于主支架板2上的上支架27和下支架21中，傳動(dòng)滑塊26的下端用銷釘22鉸接傳動(dòng)桿18，傳動(dòng)桿18的下段從承臺(tái)10上的通孔19中穿出，其下端部與杠桿14的短臂端用銷釘17鉸結(jié)，承臺(tái)10的下底面安裝V形杠桿支架12，V形杠桿支架12的下端用銷釘13和杠桿14鉸結(jié)，浮子15則用銷釘16鉸結(jié)在杠桿14的長臂末端部，浮子15，杠桿14，V形杠桿支架12及傳動(dòng)桿18的下段均穿過水箱箱頂開孔插入水箱中，互相嚙合的傳動(dòng)齒輪A5、齒條形傳動(dòng)滑塊26以及滑塊導(dǎo)軌25、傳動(dòng)軸4的粗段、傳動(dòng)桿18的上段均罩于密封隔離罩3之中，密封隔離罩3位于承臺(tái)10的上方并墊密封墊20后用螺釘23安裝于主支架板2的前側(cè)面和承臺(tái)10的上表面上，用以防止熱水器水箱中高溫?zé)崴退羝男钩龊陀绊?；與另一傳動(dòng)齒輪B28相嚙合的齒條形電極滑塊31滑裝在電極滑塊導(dǎo)軌34上，該電極滑塊導(dǎo)軌34支承在固裝于主支架板2里側(cè)面上的上支架36和下支架30中，電極滑塊31的上端裝有叉形電刷槽33，電刷槽33上裝電極刷41，位于電極刷41之間的固定電極板35則安裝在固裝于主支架板2上的上支架37和下支架32中，固定電極板35可為電阻帶或繞線電阻或直線型電阻陣列，其上引出導(dǎo)線43，承臺(tái)10的另一豎向通孔19(圖中未畫出)中套裝直至水箱底部的密封套管11，密封套管11內(nèi)底部安裝熱電阻或熱敏電阻或集成溫度傳感器等溫度敏感器件7并引出導(dǎo)線45；此外，罩殼1用螺栓固裝在承臺(tái)10上的固定支架9上，將上述承臺(tái)10上方的所有裝置罩蓋住，免受日曬雨淋的影響。當(dāng)浮子15隨水箱內(nèi)的水位上升或下降時(shí)，帶動(dòng)杠桿14轉(zhuǎn)動(dòng)并使傳動(dòng)桿18帶動(dòng)齒條形傳動(dòng)滑塊26作下降或上升，進(jìn)一步使與傳動(dòng)滑塊26相嚙合的傳動(dòng)齒輪A5對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)，又帶動(dòng)同傳動(dòng)軸4的另一傳動(dòng)齒輪B28轉(zhuǎn)動(dòng)，使與之相嚙合的齒條形電極滑塊31作上下移動(dòng)，此時(shí)電極刷41與固定電極板35上的電阻帶作相對(duì)上下移動(dòng)，電阻值產(chǎn)生相應(yīng)變化，水位的變化轉(zhuǎn)換成了電阻值的變化，此變化的電阻值經(jīng)導(dǎo)線43將信號(hào)傳給后繼自動(dòng)控制器使用，實(shí)現(xiàn)水位的精確測(cè)量。溫度敏感器件7將水箱中水的溫度轉(zhuǎn)換成變化的電參量也經(jīng)導(dǎo)線45傳給后繼自動(dòng)控制器使用，實(shí)現(xiàn)熱水器水溫精確測(cè)量。
由于具備密封隔離罩3，密封圈39的雙重密封，本太陽能熱水器水位水溫傳感器免受高溫?zé)崴?、水蒸汽的影響，具有很高的測(cè)量可靠性。
此外，將傳動(dòng)齒輪B28制成光柵盤或光電碼盤，在光柵盤或光電碼盤兩側(cè)裝上光電對(duì)管來檢測(cè)光柵盤或光電碼盤角位移，或?qū)鲃?dòng)齒輪B28制成電阻盤，在電阻盤一側(cè)或兩側(cè)加電刷，測(cè)量電阻值的變化或?qū)鲃?dòng)齒輪B28制成可變電容活動(dòng)極，測(cè)量電容量的變化，將上述角位移、電阻值、電容量變化信號(hào)由導(dǎo)線傳出供后繼自動(dòng)控制器使用，也同樣能實(shí)現(xiàn)水位的精密測(cè)量。
若將電極滑塊31制成可變電容活動(dòng)極或可變電感的可動(dòng)線圈或磁芯，電容、電感的變化量由導(dǎo)線傳出供后繼自動(dòng)控制器使用，也能實(shí)現(xiàn)水位的精密測(cè)量。
本發(fā)明所提的太陽能熱水器水位水溫傳感裝置不僅可應(yīng)用于太陽能熱水器水位水溫測(cè)量，也可用于其它工業(yè)、農(nóng)業(yè)上液位、液溫的檢測(cè)或只用于液位的檢測(cè)。
權(quán)利要求
1.一種太陽能熱水器水位水溫傳感器，其特征在于a、熱水器水箱箱頂開孔中安裝金屬結(jié)構(gòu)承臺(tái)(10)，承臺(tái)(10)有二個(gè)豎向具有密封功能的通孔(19)；b、承臺(tái)(10)的上部豎向固裝主支架板(2)，主支架板(2)的中部開圓孔(42)，孔(42)中橫向安裝前粗后細(xì)的傳動(dòng)軸(4)，傳動(dòng)軸(4)的粗段上安裝傳動(dòng)齒輪A(5)，粗段的前端支承在固裝于主支架板(2)上的齒輪支架(24)中，穿過主支架板(2)的傳動(dòng)軸(4)的細(xì)段靠近主支架板(2)的里側(cè)面的部分套裝密封圈(39)，傳動(dòng)軸(4)的細(xì)段后部裝有傳動(dòng)齒輪B(28)；c、與傳動(dòng)齒輪A(5)相嚙合的齒條形傳動(dòng)滑塊(26)滑裝在滑塊導(dǎo)軌(25)上，滑塊導(dǎo)軌(25)的上、下端分別支承在固裝于主支架板(2)上的上支架(27)和下支架(21)中；d、傳動(dòng)滑塊(26)的下端聯(lián)接傳動(dòng)桿(18)，傳動(dòng)桿(18)的下段從承臺(tái)(10)的通孔(19)中穿出，其下端與杠桿(14)的短臂端用銷釘(17)鉸結(jié)；e、承臺(tái)(10)的下底面安裝V形杠桿支架(12)，V形杠桿支架(12)的下端用銷釘(13)和杠桿(14)鉸結(jié)，浮子(15)和杠桿(14)長臂末端用銷釘(16)鉸結(jié)，浮子(15)、杠桿(14)、V形杠桿支架(12)和傳動(dòng)桿(18)的下段均穿過水箱箱頂開孔插入水箱之中；f、傳動(dòng)軸(4)的粗段、互相嚙合的傳動(dòng)齒輪A(5)和傳動(dòng)滑塊(26)、滑塊導(dǎo)軌(25)、傳動(dòng)桿(18)的上段均罩在固裝在主支架板(2)前側(cè)面和承臺(tái)(10)上表面上的密封隔離罩(3)之中；g、與傳動(dòng)齒輪B(28)相嚙合的齒條形電極滑塊(31)滑裝在電極滑塊導(dǎo)軌(34)上，電極滑塊導(dǎo)軌(34)支承在固裝于主支架板(2)里側(cè)面上的上支架(36)和下支架(30)中，電極滑塊(31)的上端裝有電刷槽(33)，電刷槽(33)上安裝電極刷(41)；h、位于電極刷(41)之間的固定電極板(35)安裝于固裝在主支架板(2)上的上支架(37)和下支架(32)之中，固定電極板(35)上引出導(dǎo)線(43)；i、承臺(tái)(10)的另一豎向通孔(19)中套裝密封套管(11)，密封套管(11)內(nèi)底部安裝溫度敏感器(7)并引出導(dǎo)線(45)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能熱水器水位水溫傳感器，其特征在于傳動(dòng)齒輪B(28)制成光柵盤或光電碼盤，其兩側(cè)裝有光電對(duì)管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能熱水器水位水溫傳感器，其特征在于傳動(dòng)齒輪B(28)制成電阻盤，其一側(cè)或兩側(cè)裝有電刷。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能熱水器水位水溫傳感器，其特征在于傳動(dòng)齒輪B(28)制成可變電容活動(dòng)極。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能熱水器水位水溫傳感器，其特征在于電極滑塊(31)制成可變電容活動(dòng)極。
全文摘要
本發(fā)明是一種太陽能熱水器水位水溫傳感裝置,它是在太陽能熱水器水箱箱頂開孔中安裝一金屬結(jié)構(gòu)承臺(tái),以此承臺(tái)為基礎(chǔ),在水箱內(nèi)裝置一套由浮子、杠桿、傳動(dòng)桿等組成的水位位移機(jī)構(gòu),在水箱外、承臺(tái)的上方豎向設(shè)置一主支架板,在此主支架板的兩側(cè)分別設(shè)置一套共用一根密封傳動(dòng)軸的齒輪、齒條滑塊傳動(dòng)機(jī)構(gòu),其中一齒輪齒條滑塊傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接水位位移機(jī)構(gòu),另一齒輪齒條滑塊傳動(dòng)機(jī)構(gòu)則連接位移電信號(hào)變換機(jī)構(gòu),使水箱中水位的變化轉(zhuǎn)換成電阻值的變化,電阻值由導(dǎo)線引出供后繼自動(dòng)控制器使用,實(shí)現(xiàn)水位的自動(dòng)測(cè)量;承臺(tái)上安裝的直達(dá)水箱底部的溫度敏感器件來實(shí)現(xiàn)水溫的自動(dòng)測(cè)量,該水位水溫傳感器結(jié)構(gòu)簡單、工作安全可靠,靈敏度高。
文檔編號(hào)F24J2/46GK1372130SQ0211275
公開日2002年10月2日 申請(qǐng)日期2002年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月14日
發(fā)明者鋼城 申請(qǐng)人:鋼城