專(zhuān)利名稱(chēng)：水位傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及傳感器領(lǐng)域，特別涉及一種水位傳感器。
背景技術(shù)：
通常，水位傳感器包括設(shè)置在規(guī)定尺寸處的水位電極和用來(lái)密封水位電極的絕緣 部分，還包括一個(gè)用于采集水溫信號(hào)的熱敏電阻器。水位傳感器的工作原理是因水具有導(dǎo) 電性，當(dāng)容器內(nèi)的水接觸到不同的水位電極時(shí)，水位傳感器輸出的電信號(hào)會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變 化，外部電路根據(jù)電信號(hào)可以計(jì)算得到容器內(nèi)的水位。 目前，水位傳感器主要有兩種，一種水位傳感器采用導(dǎo)電硅橡膠(由普通硅橡膠 加入導(dǎo)電粉形成)作為水位電極，采用普通絕緣硅橡膠作為絕緣部分，導(dǎo)電硅橡膠和普通 絕緣硅橡膠通過(guò)高溫硫化的方法融合為一體。另一種水位傳感器是采用不銹鋼作為水位電 極，采用耐高溫?zé)峥s管作為絕緣部分。 第一種水位傳感器的缺點(diǎn)是因?yàn)樽鳛榻^緣部分的硅橡膠具有吸水性，其在高溫 高濕的熱水器水箱內(nèi)長(zhǎng)期工作容易老化，喪失絕緣功能，導(dǎo)致水位電極之間短路或熱敏電 阻器因進(jìn)水受損，水位傳感器不能正常工作。又因?yàn)橛善胀ü柘鹉z加入導(dǎo)電粉形成的導(dǎo)電 硅橡膠不可避免的具有電阻，導(dǎo)致水位電極的導(dǎo)電性能不好。 第二種水位傳感器的缺點(diǎn)是作為絕緣部分的耐高溫?zé)峥s管在高溫高濕的熱水 器水箱內(nèi)長(zhǎng)期工作易喪失絕緣和密封功能，導(dǎo)致水位電極之間短路或熱敏電阻器因進(jìn)水受 損，水位傳感器不能正常工作。 由上可知，現(xiàn)有的水位傳感器存在結(jié)構(gòu)不合理、密封效果差的缺點(diǎn)，導(dǎo)致其可靠性 差、使用壽命短。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種水位傳感器，結(jié)構(gòu)合理。
本實(shí)用新型提供的水位傳感器，包括筒狀絕緣保護(hù)棒101、至少兩個(gè)水位電極
102、103、104、105、106和水位檢測(cè)電阻107、108、109、110，其中， 各個(gè)水位電極102、 103、 104、 105、 106依次與筒狀絕緣保護(hù)棒101相螺接，每?jī)蓚€(gè) 相鄰的水位電極之間連接一個(gè)水位檢測(cè)電阻，所述水位檢測(cè)電阻設(shè)置在筒狀絕緣保護(hù)棒 101內(nèi)部。 由上可知，采用上述技術(shù)方案的水位傳感器結(jié)構(gòu)合理。 其中，還包括測(cè)溫元件113，所述測(cè)溫元件113設(shè)置在筒狀絕緣保護(hù)棒101內(nèi)部； 密封固定件116，所述密封固定件116設(shè)置在筒狀絕緣保護(hù)棒101的導(dǎo)線引出端 115。 由上可知，在筒狀絕緣保護(hù)棒101內(nèi)部設(shè)置測(cè)溫元件113可以使水位傳感器具有 水溫測(cè)量的功能；在筒狀絕緣保護(hù)棒101的導(dǎo)線引出端115設(shè)置密封固定件116，使得水位 傳感器的密封效果更好。其中，在各水位電極與筒狀絕緣保護(hù)棒的連接處設(shè)置密封連接件。[0014] 由上可知，各水位電極與筒狀絕緣保護(hù)棒的連接處設(shè)置密封連接件，可以使各水
位電極與筒狀絕緣保護(hù)棒之間具有很好的密封效果。 其中，所述密封連接件為0形硅橡膠圈。 由上可知，密封連接件為O形硅橡膠圈，可以更好的起到密封的作用。 較佳的，所述密封固定件為環(huán)氧樹(shù)脂制成的密封固定件。 由上可知，環(huán)氧樹(shù)脂制成的密封固定件的密封效果更好，能有效防止水分滲入。 其中，所述水位電極為鍍鎳黃銅制成的水位電極。 由上可知，鍍鎳黃銅制成的水位電極的導(dǎo)電效果好，而且不易被腐蝕。 其中，所述筒狀絕緣保護(hù)棒為聚苯硫醚制成的筒狀絕緣保護(hù)棒。 由上可知，聚苯硫醚制成的筒狀絕緣保護(hù)棒具有良好的電絕緣性，且吸水率小，能
有效防止水分滲入。 其中，所述測(cè)溫元件為熱敏電阻器。
由上可知，測(cè)溫元件為熱敏電阻器能準(zhǔn)確測(cè)量溫度信號(hào)。 其中，所述水位電極為5個(gè)。 由上可知，水位電極為5個(gè)能滿(mǎn)足用戶(hù)使用的測(cè)量精度要求。 其中，還包括與各水位檢測(cè)電阻串聯(lián)的保護(hù)電極，所述保護(hù)電極設(shè)置在串聯(lián)的各 水位檢測(cè)電阻靠近導(dǎo)線引出端115的一端。 由上可知，設(shè)置保護(hù)電阻可以增大當(dāng)水箱內(nèi)的水位到達(dá)第五水位電極106時(shí)的電 阻值，利于電路設(shè)計(jì)。

圖1為水位傳感器的結(jié)構(gòu)剖視圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)施方式中，將本實(shí)用新型提供的水位傳感器應(yīng)用在太陽(yáng)能熱水器為例，對(duì)本 實(shí)用新型進(jìn)行介紹。應(yīng)用時(shí)，將本實(shí)用新型提供的水位傳感器豎直設(shè)置在太陽(yáng)熱水器水箱 內(nèi)，水位傳感器將水箱內(nèi)的水位和水溫轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，電信號(hào)通過(guò)導(dǎo)線傳輸?shù)绞覂?nèi)控制器， 控制器將接收到的電信號(hào)進(jìn)行計(jì)算得到水箱的水位值和水溫值。 下面參見(jiàn)圖1所示對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行介紹，本例中將水位傳感器按圖1所示的相 反方向設(shè)置在水箱中，即筒狀絕緣保護(hù)棒的導(dǎo)線引出端115設(shè)置在水箱的底部，如圖1所 示，聚苯硫醚制成的筒狀絕緣保護(hù)棒101呈桿形，鍍鎳黃銅制成的第一水位電極102、第二 水位電極103、第三水位電極104、第四水位電極105、第五水位電極106依次按一定距離與 筒狀絕緣保護(hù)棒101相螺接，其中第一水位電極102設(shè)置在水位傳感器的底端。各水位電 極與筒狀絕緣保護(hù)棒101連接處通過(guò)0形硅橡膠圈117進(jìn)行密封，防止筒狀絕緣保護(hù)棒101 內(nèi)部進(jìn)水。 每?jī)蓚€(gè)相鄰的水位電極之間連接一個(gè)設(shè)置在筒狀絕緣保護(hù)棒101內(nèi)部的水位檢 測(cè)電阻，第一水位電極102與第二水位電極103之間連接設(shè)置在筒狀絕緣保護(hù)棒101內(nèi)部 的第一水位檢測(cè)電阻107，第二水位電極103與第三水位電極104之間連接設(shè)置在筒狀絕緣 保護(hù)棒101內(nèi)部的第二水位檢測(cè)電阻108，第三水位電極104與第四水位電極105之間連接設(shè)置在筒狀絕緣保護(hù)棒101內(nèi)部的第三水位檢測(cè)電阻109，第四水位電極105與第五水位 電極106之間連接設(shè)置在筒狀絕緣保護(hù)棒101內(nèi)部的第四水位檢測(cè)電阻IIO，第五水位電 極106通過(guò)保護(hù)電阻111與一根水位導(dǎo)線112連接，第一水位電極102也與另一根水位導(dǎo) 線112連接，形成在水位導(dǎo)線112上依次串聯(lián)的各水位檢測(cè)電阻107、108、109、110和保護(hù) 電阻111。 各水位檢測(cè)電阻107、 108、 109、 110和保護(hù)電阻111始終通過(guò)水位導(dǎo)線112連接在 電源回路里，當(dāng)太陽(yáng)能熱水器水箱內(nèi)水位到達(dá)不同位置時(shí)，由于相應(yīng)的水位電極被水導(dǎo)通， 被水導(dǎo)通的水位電極之間的水位檢測(cè)電阻相當(dāng)于并聯(lián)了一個(gè)電阻，導(dǎo)致整個(gè)電路的電阻下 降，水位越高電阻值越小，通過(guò)水位導(dǎo)線112的電流的值就越大。例如，當(dāng)水箱內(nèi)的水位低 于第五水位電極106時(shí)，各水位電極102、103、104、105、106之間均不導(dǎo)通，此時(shí)由串聯(lián)的 各水位檢測(cè)電阻107、108、109、110和保護(hù)電阻111與外部電路構(gòu)成電源回路，導(dǎo)致整個(gè)電 路的電阻最大；當(dāng)水箱內(nèi)的水位到達(dá)第一水位電極102時(shí)，由于各水位電極102、103、104、 105、106之間導(dǎo)通，此時(shí)，各個(gè)水位檢測(cè)電阻均相當(dāng)于并聯(lián)了一個(gè)電阻，并與保護(hù)電阻111 與外部電路構(gòu)成電源回路，導(dǎo)致整個(gè)電路的電阻下降到最小。設(shè)置保護(hù)電阻lll的作用在 于增大當(dāng)水箱內(nèi)的水位到達(dá)第一水位電極102時(shí)的電阻值，利于電路設(shè)計(jì)。 采用熱敏電阻器113作為測(cè)溫元件獲取水溫信號(hào)，設(shè)置在筒狀絕緣保護(hù)棒101內(nèi) 部的熱敏電阻器113與溫度導(dǎo)線114連接。熱敏電阻器113的阻值隨著水溫的變化而變化， 同理，溫度導(dǎo)線114輸出的電流值發(fā)生變化。 筒狀絕緣保護(hù)棒101的導(dǎo)線引出端115設(shè)置有環(huán)氧樹(shù)脂制成的密封固定件116，用
于防止外部水汽進(jìn)入和導(dǎo)線移動(dòng)。 下面對(duì)本實(shí)用新型采用的材料進(jìn)行介紹。 鍍鎳黃銅具有不易被腐蝕和氧化的特點(diǎn)，而且其導(dǎo)電性能好，由鍍鎳黃銅制成的 水位電極即使長(zhǎng)時(shí)間處于水中工作也能夠保證良好的工作狀態(tài)。 聚苯硫醚(PPS)在高溫、高濕條件下具有良好的電絕緣性(其體積電阻率為
lX1016Q.cm，表面電阻率為1X1015Q)，能夠保證各水位電極之間的電氣絕緣。同時(shí)，聚
苯硫醚(PPS)具有極強(qiáng)的剛性，從而能夠保證聚苯硫醚制成的筒狀絕緣保護(hù)棒101與鍍鎳
黃銅制成的水位電極連接緊密。重要的是，聚苯硫醚吸水率小，在高溫高濕的熱水器水箱內(nèi)
長(zhǎng)期工作也不易滲水，能夠有效保護(hù)內(nèi)部電路，延長(zhǎng)水位傳感器使用壽命。 以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之
內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。例如，本
實(shí)用新型提供的水位傳感器中的水位電極數(shù)量可以根據(jù)水箱體積的大小或測(cè)量精度進(jìn)行
調(diào)整。筒狀絕緣保護(hù)棒101也可以由特氟龍制成，水位電極也可以由不銹鋼制成。本實(shí)用
新型提供的水位傳感器在使用時(shí)也可以按圖1所示的方向設(shè)置在水箱中，即第一水位電極
102設(shè)置在水箱的底部。
權(quán)利要求一種水位傳感器，其特征在于，包括筒狀絕緣保護(hù)棒(101)、至少兩個(gè)水位電極(102、103、104、105、106)和水位檢測(cè)電阻(107、108、109、110)，其中，各個(gè)水位電極(102、103、104、105、106)依次與筒狀絕緣保護(hù)棒(101)相螺接，每?jī)蓚€(gè)相鄰的水位電極之間連接一個(gè)水位檢測(cè)電阻，所述水位檢測(cè)電阻設(shè)置在筒狀絕緣保護(hù)棒(101)內(nèi)部。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水位傳感器，其特征在于，還包括測(cè)溫元件(113)，所述測(cè)溫元件(113)設(shè)置在筒狀絕緣保護(hù)棒(101)內(nèi)部； 密封固定件(116)，所述密封固定件(116)設(shè)置在筒狀絕緣保護(hù)棒(101)的導(dǎo)線引出端 (115)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水位傳感器，其特征在于，在各水位電極與筒狀絕緣保護(hù)棒 (101)的連接處設(shè)置密封連接件(117)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的水位傳感器，其特征在于，所述密封連接件(117)為O形硅橡 膠圈。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的水位傳感器，其特征在于，所述密封固定件(116)為環(huán)氧樹(shù)脂 制成的密封固定件。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的水位傳感器，其特征在于，所述水位電極(102、 103、 104、 105、 106)為鍍鎳黃銅或不銹鋼制成的水位電極。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述水位傳感器，其特征在于，所述筒狀絕緣保護(hù)棒(101)為聚苯硫 醚或特氟龍制成的筒狀絕緣保護(hù)棒。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的水位傳感器，其特征在于，所述測(cè)溫元件(113)為熱敏電阻器。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水位傳感器，其特征在于，所述水位電極為5個(gè)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的水位傳感器，其特征在于，還包括與各水位檢測(cè)電阻(107、 108、109、110)串聯(lián)的保護(hù)電極(lll)，所述保護(hù)電極(111)設(shè)置在串聯(lián)的各水位檢測(cè)電阻 (107、108、109、110)靠近導(dǎo)線引出端(115)的一端。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供了一種水位傳感器，包括筒狀絕緣保護(hù)棒至少兩個(gè)水位電極和水位檢測(cè)電阻，其中，各個(gè)水位電極依次與筒狀絕緣保護(hù)棒相螺接，每?jī)蓚€(gè)相鄰的水位電極之間連接一個(gè)水位檢測(cè)電阻，所述水位檢測(cè)電阻設(shè)置在筒狀絕緣保護(hù)棒內(nèi)部，還包括測(cè)溫元件，所述測(cè)溫元件設(shè)置在筒狀絕緣保護(hù)棒內(nèi)部。本實(shí)用新型提供的水位傳感器，結(jié)構(gòu)合理。
文檔編號(hào)G01F23/24GK201532227SQ200920176190
公開(kāi)日2010年7月21日 申請(qǐng)日期2009年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月8日
發(fā)明者莊長(zhǎng)宇, 李洪志, 渠榮華, 王少鵬, 王思華 申請(qǐng)人:海爾集團(tuán)公司;青島經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)海爾熱水器有限公司