專利名稱：太陽能熱水器水位水溫傳感器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及太陽能熱水器水箱中貯水的水位、水溫的檢測裝置。
背景技術：
現有太陽能熱水器由于被檢測水位位差小、水溫高，易產生水垢而給水位、水溫的精確檢測帶來一定的困難，目前太陽能熱水器的水位傳感器中，內置位式電極點型、位式磁浮子型、電容型均存在可靠性差、壽命短、不可連續測量或測量精度不夠等缺點，壓力型工藝要求高，成本高且測量精度也很難提高，外置流量計型因非直接測量水位而存在累計誤差。
發明內容
本實用新型的目的是設計一種太陽能熱水器水位水溫傳感器，它具有很高的靈敏性、密封隔離性和對高溫熱水及水垢的不敏感性，能在高溫熱水、水蒸汽和水垢環境下長期可靠地提供連續高精度的水位水溫信號，以實現對太陽能熱水器水位水溫全面、有效、高精度的測量。
本實用新型的目的是這樣來實現的在太陽能熱水器水箱箱頂開孔中安裝一外殼內填充有保溫材料的金屬結構承臺，以此承臺為基礎，在水箱內安裝由浮子、杠桿、傳動桿等組成的杠桿水位位移變換機構，在水箱外承臺的上方豎向設置一主支架板，在此主支架板的兩側分別安裝一個共用一密封傳動軸的齒輪齒條傳動機構，其中一個齒輪齒條傳動機構和杠桿水位位移變換機構相連，另一個齒輪齒條傳動機構則和由電極滑塊、電極刷、固定電極板等組成的位移電信號變換機構相連，當浮子隨水箱中的水位升降時，杠桿水位位移變換機構帶動同軸的二個齒輪齒條機構運動，從而帶動位移電信號變換機構中的電極刷在固定電極板的電阻帶上作上下移動，使電阻值產生相應變化，從而實現太陽能水箱水位到電阻值之間的變換，電阻值由導線引出供后繼自動控制器使用，實現水位的自動測量，此外承臺上安裝由外護套管和溫度敏感器件組成的水溫檢測機構來實現水溫的自動測量。
本實用新型所提太陽能熱水器水位水溫傳感器結構簡單，成本低，能在高溫熱水、水蒸汽和水垢的環境下連續可靠地提供高精度的水位水溫信號。
圖1是本實用新型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、密封隔離罩假設局部剖)。
圖2是本實用新型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。
具體實施方式
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構承臺10，該承臺10的外殼8的內部填充保溫材料46，承臺10豎向留有兩個具密封功能的通孔19，在承臺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的傳動軸4，在傳動軸4的粗段上安裝傳動齒輪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，傳動軸4的細段穿過主支架板2，靠近主支架板2里側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，傳動軸4的細段后部固裝另一傳動齒輪B 28；與傳動齒輪A5相嚙合傳動的齒條形傳動滑塊26滑裝在滑塊導軌25上，滑塊導軌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，傳動滑塊26的下端用銷釘22鉸接傳動桿18，傳動桿18的下段從承臺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，承臺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，浮子15則用銷釘16鉸結在杠桿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，互相嚙合的傳動齒輪A5、齒條形傳動滑塊26以及滑塊導軌25、傳動軸4的粗段、傳動桿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的前側面和承臺10的上表面上，用以防止熱水器水箱中高溫熱水和水蒸汽的泄出和影響；與另一傳動齒輪B28相嚙合的齒條形電極滑塊31滑裝在電極滑塊導軌34上，該電極滑塊導軌34支承在固裝于主支架板2里側面上的上支架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，其上引出導線43，承臺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并引出導線45；此外，罩殼1用螺栓固裝在承臺10上的固定支架9上，將上述承臺10上方的所有裝置罩蓋住，免受日曬雨淋的影響。當浮子15隨水箱內的水位上升或下降時，帶動杠桿14轉動并使傳動桿18帶動齒條形傳動滑塊26作下降或上升，進一步使與傳動滑塊26相嚙合的傳動齒輪A5對應轉動，又帶動同傳動軸4的另一傳動齒輪B28轉動，使與之相嚙合的齒條形電極滑塊31作上下移動，此時電極刷41與固定電極板35上的電阻帶作相對上下移動，電阻值產生相應變化，水位的變化轉換成了電阻值的變化，此變化的電阻值經導線43將信號傳給后繼自動控制器使用，實現水位的精確測量。溫度敏感器件7將水箱中水的溫度轉換成變化的電參量也經導線45傳給后繼自動控制器使用，實現熱水器水溫精確測量。
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熱水、水蒸汽的影響，具有很高的測量可靠性。
此外，將傳動齒輪B28制成光柵盤或光電碼盤，在光柵盤或光電碼盤兩側裝上光電對管來檢測光柵盤或光電碼盤角位移，或將傳動齒輪B28制成電阻盤，在電阻盤一側或兩側加電刷，測量電阻值的變化或將傳動齒輪B28制成可變電容活動極，測量電容量的變化，將上述角位移、電阻值、電容量變化信號由導線傳出供后繼自動控制器使用，也同樣能實現水位的精密測量。
若將電極滑塊31制成可變電容活動極或可變電感的可動線圈或磁芯，電容、電感的變化量由導線傳出供后繼自動控制器使用，也能實現水位的精密測量。
本實用新型所提的太陽能熱水器水位水溫傳感裝置不僅可應用于太陽能熱水器水位水溫測量，也可用于其它工業、農業上液位、液溫的檢測或只用于液位的檢測。
權利要求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構承臺(10)，承臺(10)有二個豎向具有密封功能的通孔(19)；b、承臺(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的傳動軸(4)，傳動軸(4)的粗段上安裝傳動齒輪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)的傳動軸(4)的細段靠近主支架板(2)的里側面的部分套裝密封圈(39)，傳動軸(4)的細段后部裝有傳動齒輪B(28)；c、與傳動齒輪A(5)相嚙合的齒條形傳動滑塊(26)滑裝在滑塊導軌(25)上，滑塊導軌(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、傳動滑塊(26)的下端聯接傳動桿(18)，傳動桿(18)的下段從承臺(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；e、承臺(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，浮子(15)和杠桿(14)長臂末端用銷釘(16)鉸結，浮子(15)、杠桿(14)、V形杠桿支架(12)和傳動桿(18)的下段均穿過水箱箱頂開孔插入水箱之中；f、傳動軸(4)的粗段、互相嚙合的傳動齒輪A(5)和傳動滑塊(26)、滑塊導軌(25)、傳動桿(18)的上段均罩在固裝在主支架板(2)前側面和承臺(10)上表面上的密封隔離罩(3)之中；g、與傳動齒輪B(28)相嚙合的齒條形電極滑塊(31)滑裝在電極滑塊導軌(34)上，電極滑塊導軌(34)支承在固裝于主支架板(2)里側面上的上支架(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)上引出導線(43)；i、承臺(10)的另一豎向通孔(19)中套裝密封套管(11)，密封套管(11)內底部安裝溫度敏感器(7)并引出導線(45)。
2.根據權利要求1所述的太陽能熱水器水位水溫傳感器，其特征在于傳動齒輪B(28)制成光柵盤或光電碼盤，其兩側裝有光電對管。
3.根據權利要求1所述的太陽能熱水器水位水溫傳感器，其特征在于傳動齒輪B(28)制成電阻盤，其一側或兩側裝有電刷。
4.根據權利要求1所述的太陽能熱水器水位水溫傳感器，其特征在于傳動齒輪B(28)制成可變電容活動極。
5.根據權利要求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)制成可變電容活動極。
專利摘要本實用新型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構承臺，以此承臺為基礎，在水箱內裝置一套由浮子、杠桿、傳動桿等組成的水位位移機構，在水箱外、承臺的上方豎向設置一主支架板，在此主支架板的兩側分別設置一套共用一根密封傳動軸的齒輪、齒條滑塊傳動機構，其中一齒輪齒條滑塊傳動機構連接水位位移機構，另一齒輪齒條滑塊傳動機構則連接位移電信號變換機構，使水箱中水位的變化轉換成電阻值的變化，電阻值由導線引出供后繼自動控制器使用，實現水位的自動測量；承臺上安裝的直達水箱底部的溫度敏感器件來實現水溫的自動測量，該水位水溫傳感器結構簡單、工作安全可靠，靈敏度高。
文檔編號G01F23/00GK2527976SQ0221928
公開日2002年12月25日 申請日期2002年3月14日 優先權日2002年3月14日
發明者鋼城 申請人:鋼城