專(zhuān)利名稱(chēng)：一種液位傳感器及其液位檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種檢測(cè)液位的裝置和方法，更具體地，涉及一種液位傳感器及基于這種液位傳感器的液位檢測(cè)方法。
背景技術(shù)：
目前的家用電器中，有很多都涉及到對(duì)液體液位的探測(cè)，如湯煲或中藥?kù)业?，能否在最合適的時(shí)候停止加熱往往決定著剩余湯汁或藥液的品質(zhì)，同時(shí)，設(shè)置液位傳感器還可以有效地防止干燒，不過(guò)就目前來(lái)說(shuō)，現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)液位的探測(cè)效果并不理想。以中藥?kù)覟槔?，最初的中藥?kù)以O(shè)置的液位探測(cè)裝置包括微處理器和與微處理器相連的兩根探棒，上述液位探測(cè)裝置通過(guò)微型處理器來(lái)測(cè)量?jī)筛桨糁g的電阻變化從而測(cè)量中藥?kù)覂?nèi)藥液的液位，即當(dāng)兩根探針之間有藥液時(shí)，兩根探針通過(guò)藥液導(dǎo)通，兩根探針之間的藥液相當(dāng)于一個(gè)電阻；當(dāng)兩根探針之間沒(méi)有藥液時(shí)，兩根探針之間的電阻為無(wú)窮大，如此，通過(guò)上述電阻的變化來(lái)檢測(cè)藥液液位。但是，這種方式的準(zhǔn)確度不高，在實(shí)踐中，因各種藥液的電解度不同，這種方式可能會(huì)造成該輸出信號(hào)時(shí)未輸出或提早輸出錯(cuò)誤信號(hào)的情況，用戶(hù)的體驗(yàn)度并不好。另一種方式是，煲體底部設(shè)置有一個(gè)導(dǎo)電體，導(dǎo)電體接地，探棒安裝在煲體上，且位于煲體內(nèi)的適當(dāng)位置，探棒通過(guò)導(dǎo)線分別與微處理器的一個(gè)低電平腳和一個(gè)高電平腳連接，其中探棒為電容的一個(gè)電極，導(dǎo)電體為電容的另一個(gè)電極，藥液為電容兩極之間的介質(zhì)，從而在探棒與導(dǎo)電體之間形成一個(gè)藥液電容器C，該電容值C隨著藥液的減少而變化， 由此通過(guò)測(cè)量?jī)蓚€(gè)電極之間的電容可以間接測(cè)量出藥液的高度，不過(guò)在實(shí)踐中，這種測(cè)量方式的準(zhǔn)確度還是不高，有約十分之一的幾率可能發(fā)生誤檢，還是需要改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，就是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種液位傳感器及基于這種液位傳感器的液位檢測(cè)方法。為了達(dá)到本發(fā)明的第一個(gè)目的，采用如下技術(shù)方案—種液位傳感器，包括一端開(kāi)口的半封閉導(dǎo)熱殼體和設(shè)置于導(dǎo)熱殼體內(nèi)的發(fā)熱模塊，所述發(fā)熱模塊與導(dǎo)熱殼體的頂部抵接，所述導(dǎo)熱殼體內(nèi)部還設(shè)置有用于檢測(cè)發(fā)熱模塊靠近導(dǎo)熱殼體頂部一側(cè)溫度的感溫元件，與發(fā)熱模塊和感溫元件連接設(shè)置有控制單元。進(jìn)一步地，所述感溫元件為熱敏電阻。作為一種具體實(shí)施例，所述發(fā)熱模塊包括導(dǎo)熱塊和內(nèi)置發(fā)熱器，所述導(dǎo)熱塊一端抵接于導(dǎo)熱殼體的頂部，另一端設(shè)置有用于容納內(nèi)置發(fā)熱器的開(kāi)口，所述熱敏電阻設(shè)置于內(nèi)置發(fā)熱器和導(dǎo)熱塊之間。作為另一種具體實(shí)施例，所述發(fā)熱模塊包括集成式發(fā)熱器，所述集成式發(fā)熱器一端抵接于導(dǎo)熱殼體的頂部，所述熱敏電阻設(shè)置于集成式發(fā)熱器和導(dǎo)熱殼體之間。進(jìn)一步地，所述導(dǎo)熱殼體和發(fā)熱模塊為柱狀結(jié)構(gòu)，所述發(fā)熱模塊的至少一部分外側(cè)壁與導(dǎo)熱殼體的內(nèi)側(cè)壁相接觸。更進(jìn)一步地，所述發(fā)熱模塊和導(dǎo)熱殼體頂部?jī)?nèi)側(cè)之 間設(shè)置有用于固定發(fā)熱模塊和傳遞熱量的導(dǎo)熱膠。還進(jìn)一步地，所述發(fā)熱模塊的頂部形狀與導(dǎo)熱殼體頂部?jī)?nèi)側(cè)形狀相互配合并緊密接觸。再更進(jìn)一步地，所述導(dǎo)熱殼體的材質(zhì)為不銹鋼，所述導(dǎo)熱塊的材質(zhì)為鋁。為了達(dá)到本發(fā)明的第二個(gè)目的，采用如下方法實(shí)現(xiàn)一種基于權(quán)利要求1所述的液位傳感器的液位檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟得到1)將液位傳感器安裝在用于容納并加熱液體的容器內(nèi)；2)在容器內(nèi)加入液體；3)啟動(dòng)發(fā)熱模塊，控制單元檢測(cè)并記錄感溫元件的阻值，當(dāng)感溫元件阻值在單位時(shí)間內(nèi)的變化量小于第一預(yù)設(shè)值Rltl時(shí)，記錄感溫元件的阻值R1并按如下規(guī)則判斷容器內(nèi)液位高低31)如Rl小于第二預(yù)設(shè)值R2tl，說(shuō)明容器內(nèi)液位低于設(shè)定液位H，執(zhí)行以下操作311)控制單元關(guān)閉發(fā)熱模塊并輸出提示信號(hào)；32)如Rl大于R2tl，說(shuō)明容器內(nèi)液位高于設(shè)定液位H，執(zhí)行以下步驟321)控制單元關(guān)閉發(fā)熱模塊并啟動(dòng)容器熱源加熱液體至沸騰；322)啟動(dòng)發(fā)熱模塊，控制單元檢測(cè)并記錄感溫元件的阻值，當(dāng)感溫元件阻值在單位時(shí)間內(nèi)的變化量小于第三預(yù)設(shè)值R3tl時(shí)，記錄感溫元件的阻值R3 ；323)間隙性地關(guān)閉容器熱源，控制單元檢測(cè)并記錄感溫元件的阻值，當(dāng)感溫元件阻值在單位時(shí)間內(nèi)的變化量小于第三預(yù)設(shè)值R3tl時(shí)，記錄感溫元件的阻值R4,當(dāng)R3和R4的阻值差I(lǐng)R3-R4I大于第四預(yù)設(shè)值R4tl時(shí)，控制單元輸出提示信號(hào)并停止對(duì)液體的加熱，否則返回到步驟(322)。進(jìn)一步地，步驟(1)中，所述液位傳感器安裝于容器的底部。更進(jìn)一步地，所述液位傳感器通過(guò)螺釘和壓片與容器底部連接，所述液位傳感器與容器底部接觸處設(shè)置有密封圈。再進(jìn)一步地，步驟(1)中，所述容器在底部位置設(shè)置有用于加熱液體的發(fā)熱盤(pán)。還進(jìn)一步地，步驟(1)中，所述液位傳感器安裝于發(fā)熱盤(pán)上。還更進(jìn)一步地，所述液位傳感器通過(guò)螺釘和壓片與發(fā)熱盤(pán)連接，所述液位傳感器與發(fā)熱盤(pán)接觸處設(shè)置有密封圈與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于通過(guò)控制單元對(duì)設(shè)置于導(dǎo)熱殼體內(nèi)且與發(fā)熱模塊相接觸的感溫元件的監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了對(duì)與感溫元件緊密接觸的發(fā)熱模塊和導(dǎo)熱殼體溫度的監(jiān)控，進(jìn)一步可以判斷導(dǎo)熱殼體頂部是否位于液體中，最終實(shí)現(xiàn)了對(duì)液位的感測(cè)，該液位檢測(cè)方法其靈敏度高，可靠性好；同時(shí)，該方法所依賴(lài)的液位傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于生產(chǎn)和制造，是一種低成本、高靈敏度的液位檢測(cè)設(shè)備。


圖1是本發(fā)明 實(shí)施例一所述液位傳感器的正向剖面圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例一所述液位傳感器的側(cè)向剖面圖。圖3是本發(fā)明實(shí)施例一所述液位傳感器的裝配示意圖。圖4是本發(fā)明實(shí)施例一所述液位傳感器用于無(wú)加熱容器的示意圖。圖5是本發(fā)明實(shí)施例二所述液位傳感器中導(dǎo)熱塊的變形例剖視圖。圖6是本發(fā)明實(shí)施例三所述液位傳感器中導(dǎo)熱塊的變形例剖視例。圖7是本發(fā)明實(shí)施例四所述液位傳感器中導(dǎo)熱塊的變形例剖視圖。圖8是本發(fā)明實(shí)施例五所述液位傳感器中導(dǎo)熱塊的變形例主視圖。圖9是本發(fā)明實(shí)施例五所述液位傳感器中導(dǎo)熱塊的變形例俯視圖。圖10是本發(fā)明實(shí)施例六所述液位傳感器的正向剖視圖。圖11是本發(fā)明實(shí)施例六所述液位傳感器的側(cè)向剖視圖。參見(jiàn)圖1 圖4，1 發(fā)熱模塊；11-導(dǎo)熱塊；12-內(nèi)置發(fā)熱器；2 熱敏電阻；3 導(dǎo)熱塊；4 導(dǎo)熱殼體；5 發(fā)熱盤(pán)；51 密封圈；52 螺釘；53 壓片，6-容器。參見(jiàn)圖5，11，導(dǎo)熱塊。參見(jiàn)圖6，11”導(dǎo)熱塊。參見(jiàn)圖7，11”，導(dǎo)熱塊。參見(jiàn)圖8，圖9，11””導(dǎo)熱塊。參見(jiàn)圖10、圖11，1’ 發(fā)熱模塊；12 ‘ 集成式發(fā)熱器。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明實(shí)施例一參見(jiàn)圖1 圖3，本發(fā)明所述的一種液位傳感器，包括一端開(kāi)口的半封閉導(dǎo)熱殼體 4和設(shè)置于導(dǎo)熱殼體4內(nèi)的發(fā)熱模塊1，所述發(fā)熱模塊1與導(dǎo)熱殼體4的頂部接觸，所述導(dǎo)熱殼體4內(nèi)部還設(shè)置有用于檢測(cè)發(fā)熱模塊1靠近導(dǎo)熱殼體4頂部一側(cè)溫度的感溫元件，與發(fā)熱模塊1和感溫元件連接設(shè)置有控制單元，上述感溫元件為其阻值可隨溫度改變的半導(dǎo)體材料，在本實(shí)施例中，感溫元件為熱敏電阻2，上述發(fā)熱模塊1包括導(dǎo)熱塊11，該導(dǎo)熱塊11 一端抵接于導(dǎo)熱殼體4的頂部，另一端設(shè)置有用于容納內(nèi)置發(fā)熱器12的開(kāi)口，熱敏電阻2 位于內(nèi)置發(fā)熱器12和導(dǎo)熱塊11之間，上述導(dǎo)熱殼體4和發(fā)熱模塊1為柱狀結(jié)構(gòu)，發(fā)熱模塊 1的至少一部分外壁與導(dǎo)熱殼體4的內(nèi)側(cè)壁相接觸，在實(shí)際應(yīng)用中，導(dǎo)熱殼體4可以制作為圓柱形或棱柱形結(jié)構(gòu)，導(dǎo)熱塊11可以為棱柱形或圓柱形結(jié)構(gòu)，導(dǎo)熱塊11的外表面與導(dǎo)熱殼體4的內(nèi)側(cè)壁接觸用于支撐導(dǎo)熱塊11避免其松動(dòng)，就實(shí)施例而言，導(dǎo)熱殼體4為圓柱形，導(dǎo)熱塊11呈四棱柱，導(dǎo)熱塊11與導(dǎo)熱殼體4的內(nèi)側(cè)壁為線接觸，為了讓發(fā)熱模塊1和導(dǎo)熱殼體4的頂部?jī)?nèi)側(cè)接觸部分緊固連接并不至有間隙，導(dǎo)熱塊11的頂部形狀與導(dǎo)熱殼體4頂部?jī)?nèi)側(cè)形狀相互配合并緊密接觸，導(dǎo)熱塊11和導(dǎo)熱殼體4頂部?jī)?nèi)側(cè)之間還設(shè)置有用于固定導(dǎo)熱塊11和傳遞熱量的導(dǎo)熱膠，上述內(nèi)置發(fā)熱器12的工作電壓為198V-242V，熱敏電阻2的工作電壓為5-12V，為了能夠快速地傳遞熱量，所述導(dǎo)熱殼體4和導(dǎo)熱塊11均選用導(dǎo)熱率較高的材質(zhì)制作，在本實(shí)施例中，導(dǎo)熱塊11的材質(zhì)為鋁，內(nèi)置發(fā)熱器12為PTC發(fā)熱器，為了進(jìn)一步保證導(dǎo)熱殼體不污染其所檢測(cè)的液體，導(dǎo)熱殼體的材質(zhì)優(yōu)選為不銹鋼。
基于上述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明所述液位傳感器通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn)對(duì)液位的檢測(cè)1)將液位傳感器安裝在用于容納并加熱液體的容器6內(nèi)，上述液位傳感器沿豎直方向安裝于容器6的底部，如果容器的加熱元件同樣設(shè)置于容器6底部，也可以將液位傳感器設(shè)置于加熱元件上，以中藥?kù)覟槔纠镜闹兴庫(kù)以诘撞吭O(shè)置有用于加熱藥液的發(fā)熱盤(pán)5，所述液位傳感器在豎直方向與發(fā)熱盤(pán)5通過(guò)螺釘52和壓 片53實(shí)現(xiàn)固定，為了避免藥液從液位傳感器邊緣滲漏，在液位傳感器和發(fā)熱盤(pán)5接觸的地方還設(shè)置有密封圈51 ；2)在容器6內(nèi)加入液體，用以煎制中藥；3)啟動(dòng)發(fā)熱模塊1，控制單元檢測(cè)并記錄熱敏電阻2的阻值，當(dāng)熱敏電阻2阻值在單位時(shí)間內(nèi)的變化量小于第一預(yù)設(shè)值Rltl時(shí)，記錄熱敏電阻2的阻值R1并按如下規(guī)則判斷容器內(nèi)液位高低，其中第一預(yù)設(shè)值Rltl為表征熱敏電阻2的阻值趨于穩(wěn)定的一個(gè)參考值，其具體數(shù)值可由試驗(yàn)進(jìn)行標(biāo)定31)如R1小于第二預(yù)設(shè)值R2tl，說(shuō)明容器內(nèi)液位低于設(shè)定液位H，執(zhí)行以下操作311)控制單元關(guān)閉發(fā)熱模塊并輸出提示信號(hào)；本例中使用的感溫元件為NTC(Negative Temperature coefficient)熱敏電阻， 其特性是環(huán)境溫度越高，熱敏電阻阻值越小，在本步驟中，如果加入容器6內(nèi)的待加熱液體未浸沒(méi)液位傳感器導(dǎo)熱殼體4的頂端，則發(fā)熱模塊1產(chǎn)生的熱量因無(wú)法散開(kāi)而在導(dǎo)熱殼體4 頂部形成局部干燒，使該部分的溫度急劇上升導(dǎo)致熱敏電阻2的阻值維持在一個(gè)較小的數(shù)值Rmin，如第二預(yù)設(shè)值R2O對(duì)應(yīng)的高度為液位傳感器的高度H，則顯然Rmin < R20,從而可以判斷出液體量加得不足夠，控制單元以燈光或聲音的方式輸出信號(hào)向用戶(hù)發(fā)出警示。32)如R1大于R2tl，說(shuō)明容器內(nèi)液位高于液位傳感器的高度H，與(31)的判斷方式相同，如果加入容器6內(nèi)的待加熱液體浸沒(méi)了液位傳感器導(dǎo)熱殼體4的頂端，則發(fā)熱模塊1 產(chǎn)生的熱量通過(guò)導(dǎo)熱殼體4周?chē)囊后w迅速散開(kāi)，發(fā)熱模塊1溫度無(wú)法升高，故熱敏電阻2 的阻值也維持在一個(gè)較大的數(shù)值Rmax，顯然Rmax < R2tl，從而可以判斷出加入容器6的液體量足夠，此時(shí)執(zhí)行以下步驟321)控制單元關(guān)閉發(fā)熱模塊1并啟動(dòng)容器熱源加熱液體至沸騰，322)啟動(dòng)發(fā)熱模塊1，控制單元檢測(cè)并記錄熱敏電阻2的阻值，當(dāng)熱敏電阻2阻值在單位時(shí)間內(nèi)的變化量小于第三預(yù)設(shè)值R3tl時(shí)，記錄熱敏電阻12的阻值R3。在本例中，判斷液體是否沸騰很容易檢測(cè)，一種可能的方法是在溶液中設(shè)置一個(gè)與控制單元相連的溫度傳感器，當(dāng)容器內(nèi)的溫度達(dá)到液體沸點(diǎn)時(shí)，則回傳信號(hào)啟動(dòng)內(nèi)置發(fā)熱器12，在內(nèi)置發(fā)熱器12 開(kāi)啟后，其熱量通過(guò)導(dǎo)熱塊11傳遞給熱敏電阻2和導(dǎo)熱殼體4，因?yàn)閷?dǎo)熱殼體4被藥液包圍，故傳遞到其上的熱量很快即被藥液吸收，因?yàn)榉序v后的液體溫度不會(huì)再升高，故該部分被吸收的熱量多數(shù)用于形成水蒸氣，所以在這個(gè)階段，導(dǎo)熱殼體4和導(dǎo)熱塊11頂部接觸部分的溫度并不會(huì)明顯升高，在一段時(shí)間后，上述熱量交換過(guò)程趨于平衡，熱敏電阻2的阻值在單位時(shí)間內(nèi)變化量小于第三預(yù)設(shè)值R3tl并趨近于零，此時(shí)認(rèn)為上述熱交換的達(dá)到平衡狀態(tài)，以上第三預(yù)設(shè)值R3tl為在液體處于較高溫度時(shí)表征熱敏電阻2的阻值趨于穩(wěn)定的一個(gè)參考值，其具體數(shù)值可由試驗(yàn)進(jìn)行標(biāo)定并將其存儲(chǔ)在控制單元中。323)間隙性地關(guān)閉容器熱源，控制單元檢測(cè)并記錄熱敏電阻2的阻值，當(dāng)熱敏電阻阻值在單位時(shí)間內(nèi)的變化量小于第三預(yù)設(shè)值R3tl時(shí)，記錄熱敏電阻2的阻值R4,當(dāng)R3和R4 的阻值差I(lǐng)R3-R4I大于第四預(yù)設(shè)值R4tl時(shí)，控制單元輸出提示信號(hào)并停止對(duì)液體的加熱，否則返回到步驟(322)。上一步驟的檢測(cè)獲得了傳感器整體浸入沸騰的液體內(nèi)時(shí)熱敏電阻2的阻值，為監(jiān)測(cè)熱敏電阻2的阻值提供了比較標(biāo)準(zhǔn)，本步驟中，開(kāi)始時(shí)候液位傳感器還處于整體浸沒(méi)于液體中的狀態(tài)，還 需要繼續(xù)加熱進(jìn)行蒸煮，不過(guò)隨著加熱過(guò)程的繼續(xù)進(jìn)行，中藥?kù)覂?nèi)的液面不斷下降，該過(guò)程中控制單元對(duì)熱敏電阻2的阻值進(jìn)行間歇性檢測(cè)，在檢測(cè)過(guò)程中為了減少液面波動(dòng)對(duì)檢測(cè)結(jié)果造成影響，檢測(cè)過(guò)程中都將發(fā)熱盤(pán)5加以關(guān)閉，與步驟(32)類(lèi)似地， 當(dāng)啟動(dòng)內(nèi)置發(fā)熱器12后，其產(chǎn)生的熱量對(duì)導(dǎo)熱塊11和導(dǎo)熱殼體4進(jìn)行加熱，當(dāng)導(dǎo)熱殼體4 的頂部露出液面一定高度后，由于導(dǎo)熱殼體4的周?chē)鷽](méi)有液體可以帶走其熱量，故內(nèi)置發(fā)熱器12通過(guò)導(dǎo)熱塊3使該位置形成局部干燒，使該部分的溫度急劇上升，從而使與其緊密接觸的導(dǎo)熱塊11頂部溫度升高，該溫度進(jìn)一步影響到熱敏電阻2，使得熱敏電阻2的阻值明顯下降，則R3-R4的值也急劇增加，當(dāng)上述電阻值差大于第四預(yù)設(shè)值R4ci后，認(rèn)為此時(shí)液面已經(jīng)低于液位傳感器，從而發(fā)出提示信號(hào)，上述第四預(yù)設(shè)值R4tl用于表征R3和R4之間的阻值發(fā)生明顯變化的參考值，具體數(shù)量也需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)事先測(cè)得并存儲(chǔ)于控制單元內(nèi)?；谏鲜霾襟E(31)和(32)中控制單元通過(guò)熱敏傳感器對(duì)液位的探測(cè)，參見(jiàn)圖4， 本發(fā)明所述的液位傳感器也可設(shè)置于未帶加熱元件的容器6中用于對(duì)液位進(jìn)行探測(cè)，其方法和步驟(31)和(32)相同，在實(shí)踐中，可以對(duì)普通儲(chǔ)水容器6的液位進(jìn)行檢測(cè)，如在水缸進(jìn)行加水過(guò)程中，控制單元可以根據(jù)熱敏電阻2傳出信號(hào)的不同來(lái)控制是否繼續(xù)加水。應(yīng)該理解，除發(fā)熱模塊1的結(jié)構(gòu)外，本實(shí)施例所公開(kāi)的液位傳感器的整體結(jié)構(gòu)和工作原理也適用于本說(shuō)明書(shū)中的其他實(shí)施例。實(shí)施例二參見(jiàn)圖5，為了讓熱敏電阻2盡可能多地隨導(dǎo)熱殼體4頂部溫度的變化而變化，應(yīng)盡可能減少導(dǎo)熱塊與導(dǎo)熱殼體4內(nèi)側(cè)壁的接觸面積，本實(shí)施例在導(dǎo)熱塊11'的棱上設(shè)置有不連續(xù)的凸點(diǎn)，使導(dǎo)熱塊11'的外側(cè)壁和導(dǎo)熱殼體4的內(nèi)側(cè)壁實(shí)現(xiàn)點(diǎn)接觸，從而在熱量傳遞過(guò)程中，由于導(dǎo)熱塊11'與導(dǎo)熱殼體4側(cè)邊的接觸面積減少，熱量更多地通過(guò)導(dǎo)熱塊 11'頂部位置與導(dǎo)熱殼體4進(jìn)行傳遞，從而使得熱敏電阻2對(duì)導(dǎo)熱殼體4頂部的感應(yīng)更加敏感，增加了整個(gè)檢測(cè)的靈敏度。實(shí)施例三參見(jiàn)圖6，作為另一個(gè)實(shí)施例，本例公開(kāi)導(dǎo)熱塊的的另一種變形例11"，該變形例在實(shí)施例二的基礎(chǔ)上將變形塊11'的弧狀凸點(diǎn)更改為類(lèi)三角形凸點(diǎn)，在保證了導(dǎo)熱塊 11"的支撐強(qiáng)度的同時(shí)進(jìn)一步減少了導(dǎo)熱塊11"的整體用料。實(shí)施例四參見(jiàn)圖7，作為又一個(gè)實(shí)施例，本例公開(kāi)導(dǎo)熱塊的另一種變形例11"，該實(shí)施例在實(shí)施例1所述導(dǎo)熱塊11的兩個(gè)相對(duì)面上開(kāi)有凹槽，使本變形例中導(dǎo)熱塊11 “的棱與導(dǎo)熱殼體4的內(nèi)側(cè)壁實(shí)現(xiàn)不連續(xù)的線接觸，在保證導(dǎo)熱塊11"‘有足夠強(qiáng)度的前提下減少了其棱與導(dǎo)熱殼體4的接觸面積，增加了液位傳感器檢測(cè)的靈敏度。實(shí)施例五參見(jiàn)圖8和圖9，本實(shí)施例公開(kāi)導(dǎo)熱塊11的另一個(gè)變形例，在本例中，導(dǎo)熱塊 11"“為大致圓柱狀，其側(cè)面開(kāi)有豎形凹槽，用于間隔這些凹槽的側(cè)壁與導(dǎo)熱殼體4的內(nèi)側(cè)壁實(shí)現(xiàn)部分面接觸，在保證導(dǎo)熱塊11"“有足夠強(qiáng)度的前提下減少了其與導(dǎo)熱殼體4的接觸面積，增加了液位傳感器檢測(cè)的靈敏度。實(shí)施例六

參見(jiàn)圖10和圖11，與實(shí)施例一 實(shí)施例五相比，本實(shí)施例所公開(kāi)的液位傳感器， 其發(fā)熱模塊1只有集成式發(fā)熱器12 ‘ —個(gè)整體，所述集成式發(fā)熱器12 ‘ —端抵接于導(dǎo)熱殼體4的頂端，兩者之間設(shè)置有感溫元件，所述感溫元件為熱敏電阻2，集成式發(fā)熱器12'在充電后，其溫度變化改變引起導(dǎo)熱殼體4的溫度變化，由于熱敏電阻2設(shè)置集成式發(fā)熱器 12'和導(dǎo)熱殼體4頂部?jī)?nèi)側(cè)之間，也可實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)熱模塊1和散熱殼體4的溫度探測(cè)，其對(duì)液位的檢測(cè)方法與實(shí)施例一所中所述的方法一致。應(yīng)該理解，本發(fā)明并不局限于上述具體實(shí)施例，凡是熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可做出等同變形或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請(qǐng)權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種液位傳感器，其特征在于，包括一端開(kāi)口的半封閉導(dǎo)熱殼體和設(shè)置于導(dǎo)熱殼體內(nèi)的發(fā)熱模塊，所述發(fā)熱模塊與導(dǎo)熱殼體的頂部抵接，所述導(dǎo)熱殼體內(nèi)部還設(shè)置有用于檢測(cè)發(fā)熱模塊靠近導(dǎo)熱殼體頂部一側(cè)溫度的感溫元件，與發(fā)熱模塊和感溫元件連接設(shè)置有控制單元。
2.如權(quán)利要求1所述的液位傳感器，其特征在于，所述感溫元件為熱敏電阻。
3.如權(quán)利要求2所述的液位傳感器，其特征在于，所述發(fā)熱模塊包括導(dǎo)熱塊和內(nèi)置發(fā)熱器，所述導(dǎo)熱塊一端抵接于導(dǎo)熱殼體的頂部，另一端設(shè)置有用于容納內(nèi)置發(fā)熱器的開(kāi)口， 所述熱敏電阻設(shè)置于內(nèi)置發(fā)熱器和導(dǎo)熱塊之間。
4.如權(quán)利要求2所述的液位傳感器，其特征在于，所述發(fā)熱模塊包括集成式發(fā)熱器，所述集成式發(fā)熱器一端抵接于導(dǎo)熱殼體的頂部，所述熱敏電阻設(shè)置于集成式發(fā)熱器和導(dǎo)熱殼體之間。
5.如權(quán)利要求3或4所述的液位傳感器，其特征在于，所述導(dǎo)熱殼體和發(fā)熱模塊為柱狀結(jié)構(gòu)，所述發(fā)熱模塊的至少一部分外側(cè)壁與導(dǎo)熱殼體的內(nèi)側(cè)壁相接觸。
6.如權(quán)利要求3或4所述的液位傳感器，其特征在于，所述發(fā)熱模塊和導(dǎo)熱殼體頂部?jī)?nèi)側(cè)之間設(shè)置有用于固定發(fā)熱模塊和傳遞熱量的導(dǎo)熱膠。
7.如權(quán)利要求3所述的液位傳感器，其特征在于，所述發(fā)熱模塊的頂部形狀與導(dǎo)熱殼體頂部?jī)?nèi)側(cè)形狀相互配合并緊密接觸。
8.如權(quán)利要求3所述的液位傳感器，其特征在于，所述導(dǎo)熱殼體的材質(zhì)為不銹鋼，所述導(dǎo)熱塊的材質(zhì)為鋁。
9.一種基于權(quán)利要求1所述的液位傳感器的液位檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟得到1)將液位傳感器安裝在用于容納并加熱液體的容器內(nèi)；2)在容器內(nèi)加入液體；3)啟動(dòng)發(fā)熱模塊，控制單元檢測(cè)并記錄感溫元件的阻值，當(dāng)感溫元件阻值在單位時(shí)間內(nèi)的變化量小于第一預(yù)設(shè)值Rltl時(shí)，記錄感溫元件的阻值R1并按如下規(guī)則判斷容器內(nèi)液位高低31)如Rl小于第二預(yù)設(shè)值I^2tl，說(shuō)明容器內(nèi)液位低于設(shè)定液位H，執(zhí)行以下操作311)控制單元關(guān)閉發(fā)熱模塊并輸出提示信號(hào)；32)如Rl大于I^2tl，說(shuō)明容器內(nèi)液位高于設(shè)定液位H，執(zhí)行以下步驟321)控制單元關(guān)閉發(fā)熱模塊并啟動(dòng)容器熱源加熱液體至沸騰；322)啟動(dòng)發(fā)熱模塊，控制單元檢測(cè)并記錄感溫元件的阻值，當(dāng)感溫元件阻值在單位時(shí)間內(nèi)的變化量小于第三預(yù)設(shè)值R3tl時(shí)，記錄感溫元件的阻值R3 ；323)間隙性地關(guān)閉容器熱源，控制單元檢測(cè)并記錄感溫元件的阻值，當(dāng)感溫元件阻值在單位時(shí)間內(nèi)的變化量小于第三預(yù)設(shè)值R3tl時(shí)，記錄感溫元件的阻值R4,當(dāng)R3和R4的阻值差R3-R41大于第四預(yù)設(shè)值R4tl時(shí)，控制單元輸出提示信號(hào)并停止對(duì)液體的加熱，否則返回到步驟(322)。
10.如權(quán)利要求9所述的液位檢測(cè)方法，其特征在于，步驟(1)中，所述液位傳感器安裝于容器的底部。
11.如權(quán)利要求10所述的液位檢測(cè)方法，其特征在于，步驟(1)中，所述液位傳感器通過(guò)螺釘和壓片與容器底部連接，所述液位傳感器與容器底部接觸處設(shè)置有密封圈。
12.如權(quán)利要求9所述的液位檢測(cè)方法，其特征在于，步驟(1)中，所述容器在底部位置設(shè)置有用于加熱液體的發(fā)熱盤(pán)。
13.如權(quán)利要求12所述的液位檢測(cè)方法，其特征在于，步驟(1)中，所述液位傳感器安裝于發(fā)熱盤(pán)上。
14.如權(quán)利要求13所述的液位檢測(cè)方法，其特征在于，步驟(1)中，所述液位傳感器通過(guò)螺釘和壓片與發(fā)熱盤(pán)連接，所述液位傳感器與發(fā)熱盤(pán)接觸處設(shè)置有密封圈。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種液位傳感器及基于這種液位傳感器的液位檢測(cè)方法，所述液位傳感器包括一端開(kāi)口的半封閉導(dǎo)熱殼體和設(shè)置于導(dǎo)熱殼體內(nèi)的發(fā)熱模塊，所述發(fā)熱模塊與導(dǎo)熱殼體的頂部抵接，所述導(dǎo)熱殼體內(nèi)部還設(shè)置有用于檢測(cè)發(fā)熱模塊靠近導(dǎo)熱殼體頂部一側(cè)溫度的感溫元件，與發(fā)熱模塊和感溫元件連接設(shè)置有控制單元，所述液位傳感器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于生產(chǎn)和制造，成本低廉，上述傳感器通過(guò)控制單元對(duì)設(shè)置于導(dǎo)熱殼體內(nèi)且與發(fā)熱模塊相接觸的感溫元件的監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了對(duì)與感溫元件緊密接觸的發(fā)熱模塊和導(dǎo)熱殼體溫度的監(jiān)控，進(jìn)一步可以判斷導(dǎo)熱殼體頂部是否位于液體中，最終實(shí)現(xiàn)了對(duì)液位的感測(cè)，該液位檢測(cè)方法靈敏度高，可靠性好。
文檔編號(hào)G01F23/22GK102435257SQ20111030033
公開(kāi)日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月30日
發(fā)明者吳紹風(fēng), 張建, 楊志橋 申請(qǐng)人:廣東天際電器股份有限公司