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专利名称：一种交流电解式液位传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种交流电解式液位传感器，特别涉及一种电极材料不易结垢和 腐蚀、使用寿命长、方便安装和维护的交流电解式液位传感器，属于太阳能热水器感知水位 水温装置的技术领域。
背景技术：
太阳能热水器在我国应用了很多年，因其节能、环保的特点，受很多消费者所喜 好，其中，太阳能热水器的水箱水量多少是使用一种液位传感器来检测实现的，目前正是这 种液位传感器制约着太阳能热水器的发展。目前，市场上与太阳能热水器配套的传感器大约分为6类电阻式传感器、触点式 传感器、电容式传感器、压力式传感器、计量式传感器和直流电水位传感器。然而，这些传 感器各自都有缺点，电压式传感器是通过电阻阻值的大小变化来判断水位的变化，其精度 和可靠性易受水垢和水质的影响；触点式传感器是利用浮力来控制触点的闭合与断开来判 断水位变化，其容易受水中的杂质而影响正常工作；电容式传感器的精度容易受寄生电容 的影响，且其信号变送器必须安装在传感器端；压力式传感器容易受水温和水质的影响； 计量式传感器是通过阻值、脉冲、频率、电容值、压力等计算来判断水位的变化，其误差比较 大，容易出错；而直流电水位传感器是使用直流电进行水位检测，且存在结垢的缺陷，最大 的缺陷是该传感器采用的直流电方案会导致电极被腐蚀和结垢，影响该传感器的使用寿 命；且该传感器需要多条导线与主机连接，安装和维护时比较麻烦，容易将导线接错。故有必要设计一种新的传感器来改善这些缺陷。

实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电极材料不易结垢和腐 蚀、使用寿命长、方便安装和维护的交流电解式液位传感器。本实用新型提供一种交流电解式液位传感器，所述交流电解式液位传感器包括电 连接的至少一探测电极、公共电极和传感器信号电路；所述交流电解式液位传感器上电连接有第一引线、第二引线、第三引线和第四引 线.
一入 ，所述传感器信号电路包括水位处理电路、温度处理电路和电源电路；所述电源电 路包括交流电源、正电源、第一电容、第二电容、第一二极管和第二二极管；所述第一引线电连接所述水位处理电路，所述第二引线电连接所述温度处理电 路，所述第三引线和所述第四引线电连接所述交流电源，且分别设于所述交流电源的正负 两极；所述第一引线与所述探测电极电连接；所述第一二极管一端通过所述第三引线与所述交流电源电连接，另一端与所述正 电源电连接，且所述正电源与所述第一二极管之间设有第一节点；所述第二二极管一端通过所述第四引线与所述交流电源电连接，另一端与所述第一节点电连接，且所述电源电路 与所述第二二极管之间设有第二节点；所述第一电容、所述第二电容一端分别与所述第一 节点电连接并接地，其另一端分别与所述第二节点电连接；所述公共电极内设有感温元件，且所述公共电极接地并与所述第二节点电连接。经过以上各部件的结合，当所述探测电极和所述公共电极均淹没在水中时，除了 正常的液位检测外，由于交流电源的作用，所述探测电极和所述公共电极之间在不断地进 行电解反应和还原反应，在整个周期内达到一种动态平衡，不仅有效保护了所述探测电极 和所述公共电极的电极材料不被腐蚀，而且使得所述探测电极和所述公共电极的电极表面 不会结垢。本实用新型提供的交流电解式液位传感器，所述交流电解式液位传感器进一步包 括底座和传感器外壳；所述探测电极、所述公共电极和所述底座一体注塑而成，且所述底座 与所述传感器外壳铰接，于所述传感器外壳上设有开孔，且所述第一引线设于所述开孔中； 所述探测电极之间相互间隔，所述探测电极与所述公共电极相互间隔。本实用新型提供的交流电解式液位传感器相对习知的传感器而言，具有如下优点。(1)所述电源电路包括交流电源，故所述探测电极上均带有交流电，当所述探测电 极与液面接触后，除了正常的液位检测外，由于交流电源的作用，所述探测电极和所述公共 电极之间在不断地进行电解反应和还原反应，在整个周期内达到一种动态平衡，不仅有效 保护了所述探测电极和所述公共电极的电极材料不被腐蚀，且使得所述探测电极和所述公 共电极的电极表面不会结垢，延长了太阳能热水器的使用寿命，进一步提高太阳能热水器 的实用效果，适应性更广，更容易被群众所接受；(2)所述探测电极的引线整合为一条，使得所述交流电解式液位传感器与所述太 阳能热水器主机的电连接只需要四条导线，既节省了材料，又大大方便了所述交流电解式 液位传感器的安装和维护。

附图1为本实用新型交流电解式液位传感器的结构示意图；附图2为本实用新型传感器信号电路的原理图。
具体实施方式
下面结合说明书附图，对本实用新型做进一步说明。优选的，一种交流电解式液位传感器1，所述交流电解式液位传感器1包括电连接 的至少一探测电极2、公共电极3和传感器信号电路4 ；本实用新型具体实施例中的所述探 测电极2有四条，本领域技术人员可根据需要对所述探测电极的数量做一定的调整，可以 是六条，八条或其它。所述交流电解式液位传感器1上电连接有第一引线5、第二引线6、第三引线7和 第四引线8 ；所述传感器信号电路4包括水位处理电路9、温度处理电路10和电源电路11 ； 所述电源电路11包括交流电源AC、正电源VCC、第一电容Cl、第二电容C2、第一二极管Dl 和第二二极管D2 ；[0023]所述第一引线5电连接所述水位处理电路9，且所述第一引线5进一步与所述探 测电极2电连接；所述水位处理电路9由四个相同的探测电极电路并联而成，所述探测电极 电路包括所述探测电极2、第一电阻R1、第三二极管D3、光耦U、第二电阻R2、第三电容C3、 三极管Q、所述交流电源AC、所述正电源VCC、第三电阻R3和第四电阻R4 ；所述光耦U包括 第一引脚(未图示)、第二引脚(未图示)、第三引脚(未图示)和第四引脚(未图示)；所 述三极管Q包括第五引脚(未图示)、第六引脚(未图示)和第七引脚(未图示)；所述第 一电阻Rl的一端与所述探测电极电连接，所述第一电阻Rl的另一端与所述第三二极管D3 的一端电连接，且所述第一电阻Rl与所述第三二极管D3之间设有第三节点18，所述第三二 极管D3的另一端与所述交流电源AC电连接，且所述第三二极管D3的另一端与所述交流电 源AC之间设有第四节点19，所述第四节点19与所述第一接脚电连接，所述第三节点18与 所述第二接脚电连接，所述第三接脚与所述第二电阻R2 —端电连接，且两者之间设有第五 节点20，所述第二电阻R2的另一端电连接所述正电源VCC ；所述第五引脚与所述第五节点 20电连接，所述第三电容C3 —端与所述第五节点20电连接，另一端与所述第四节点19电 连接，且所述第三电容C3与所述第四节点19之间设有第六节点21，所述第六节点21接地； 所述第七引脚电连接所述第六节点21，所述第六引脚通过所述第一引线与所述交流电解式 液位传感器电连接，所述第三电阻R3 —端电连接所述第六引脚，另一端与所述正电源VCC 电连接，所述第四电阻R4 —端与所述第六引脚电连接，另一端与所述另一探测电极电路中 所述三极管Q的所述第六引脚电连接。所述探测电极电路采用所述光耦U的所述三极管Q进行信号的放大处理，使得所 述交流电源AC和所述正电源VCC能够有效的隔离，防止产生干扰，提高检测的灵敏度，使得 电路工作更加稳定。所述温度处理电路10包括所述第二引线6、第五电阻R5、正电源VCC和可变电阻 R6，所述第五电阻R5 —端与所述正电源VCC电连接，另一端与所述可变电阻R6 —端电连 接，所述第五电阻R5与所述可变电阻R6之间设有第七节点22，所述可变电阻R6另一端接 地，所述第七节点22通过所述第二引线6电连接至所述交流电解式液位传感器1。所述第二引线6电连接所述温度处理电路10，所述第三引线7和所述第四引线8 电连接所述交流电源AC，且分别设于所述交流电源AC的正负两极；所述第一二极管Dl — 端通过所述第三引线7与所述交流电源AC电连接，另一端与所述正电源VCC电连接，且所 述正电源VCC与所述第一二极管Dl之间设有第一节点16 ；所述第二二极管D2 —端通过所 述第四引线8与所述交流电源AC电连接，另一端与所述第一节点16电连接，且所述电源电 路11与所述第二二极管D2之间设有第二节点17;所述第一电容Cl、所述第二电容C2 —端 分别与所述第一节点16电连接并接地，其另一端分别与所述第二节点17电连接；所述公共 电极3内设有感温元件15，且所述公共电极3接地并与所述第二节点17电连接。本实用新型交流电解式液位传感器的所述传感器信号电路的关键是在于使用 50HZ交流电压进行检测，当所述探测电极和所述公共电极通过正半周电压时，发生氧化反 应；当所述探测电极和所述公共电极通过负半周电压时，发生还原反应；使之在整个周期 内析出的金属离子又不断地还原，达到一种动态平衡，从而有效保护了所述探测电极和所 述公共电极的电极材料不被腐蚀和结垢。经过以上各部件的结合，当所述探测电极和所述公共电极均淹没在水中时，除了正常的液位检测外，由于交流电源的作用，所述探测电极和所述公共电极之间在不断地进 行电解反应和还原反应，在整个周期内达到一种动态平衡，不仅有效保护了所述探测电极 和所述公共电极的电极材料不被腐蚀，而且使得所述探测电极和所述公共电极的电极表面 不会结垢。本实用新型提供的交流电解式液位传感器，所述交流电解式液位传感器1进一步 包括底座12和传感器外壳13 ；所述探测电极2、所述公共电极3和所述底座12 —体注塑而 成，且所述底座12与所述传感器外壳13铰接，于所述传感器外壳13上设有开孔14，且所述 第一引线5设于所述开孔14中；所述探测电极之间相互间隔，所述探测电极2与所述公共 电极3相互间隔。本实用新型提供的交流电解式液位传感器相对习知的传感器而言，具有如下优占.
^ \\\ ·(1)所述电源电路包括交流电源，使用50HZ交流电压进行检测，故所述探测电极 上均带有交流电，当所述探测电极与液面接触后，除了正常的液位检测外，由于交流电源的 作用，所述探测电极和所述公共电极之间在不断地进行电解反应和还原反应，在整个周期 内达到一种动态平衡，不仅有效保护了所述探测电极和所述公共电极的电极材料不被腐 蚀，且使得所述探测电极和所述公共电极的电极表面不会结垢，延长了太阳能热水器的使 用寿命，进一步提高太阳能热水器的实用效果，适应群众更广，更容易被群众所接受；(2)所述探测电极电路采用所述光耦的所述三极管进行信号的放大处理，使得所 述交流电源和所述正电源能够有效的隔离，防止产生干扰，提高检测的灵敏度，使得电路工 作更加稳定；(3)所述探测电极的引线整合为一条，使得所述交流电解式液位传感器与所述太 阳能热水器主机的电连接只需要四条导线，既节省了材料，有大大方便了所述交流电解式 液位传感器的安装和维护，兼容性和普及概率大大提高。综上所述实施例不过是本实用新型的优选最佳实施方案，不可理解为对本实用新 型的保护范围限定，对于本领域的技术工作人员根据本实用新型本实施例所做的不超出本 实用新型技术方案的调整和改动，应该认为落在本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种交流电解式液位传感器，所述交流电解式液位传感器包括电连接的至少一探测 电极、公共电极和传感器信号电路；其特征在于所述交流电解式液位传感器上电连接有第一引线、第二引线、第三引线和第四引线；所述传感器信号电路包括水位处理电路、温度处理电路和电源电路；所述电源电路包 括交流电源、正电源、第一电容、第二电容、第一二极管和第二二极管；所述第一引线电连接所述水位处理电路，所述第二引线电连接所述温度处理电路，所 述第三引线和所述第四引线电连接所述交流电源，且分别设于所述交流电源的正负两极；所述第一引线与所述探测电极电连接；所述第一二极管一端通过所述第三引线与所述交流电源电连接，另一端与所述正电源 电连接，且所述正电源与所述第一二极管之间设有第一节点；所述第二二极管一端通过所 述第四引线与所述交流电源电连接，另一端与所述第一节点电连接，且所述电源电路与所 述第二二极管之间设有第二节点；所述第一电容、所述第二电容一端分别与所述第一节点 电连接并接地，其另一端分别与所述第二节点电连接；所述公共电极内设有感温元件，且所述公共电极接地并与所述第二节点电连接。
2.如权利要求1所述的交流电解式液位传感器，其特征在于所述交流电解式液位传 感器进一步包括底座和传感器外壳。
3.如权利要求2所述的交流电解式液位传感器，其特征在于所述探测电极、所述公共 电极和所述底座一体注塑而成，且所述底座与所述传感器外壳铰接，于所述传感器外壳上 设有开孔，且所述第一引线设于所述开孔中。
4.如权利要求1所述的交流电解式液位传感器，其特征在于所述探测电极之间相互 间隔，所述探测电极与所述公共电极相互间隔。
5.如权利要求1所述的交流电解式液位传感器，其特征在于所述探测电极有四条。
专利摘要本实用新型提供一种交流电解式液位传感器，所述交流电解式液位传感器包括电连接的至少一探测电极、公共电极和传感器信号电路；所述传感器信号电路包括水位处理电路、温度处理电路和电源电路；所述电源电路包括交流电源，在所述水位处理电路上施加50Hz交流电压进行检测，由于交流电源的作用，所述探测电极和所述公共电极之间在不断地进行电解反应和还原反应，在整个周期内达到一种动态平衡，不仅有效保护了所述探测电极和所述公共电极的电极材料不被腐蚀，且使得所述探测电极和所述公共电极的电极表面不会结垢，延长了太阳能热水器的使用寿命，进一步提高太阳能热水器的实用效果，适应性更广，更容易被群众所接受。
文档编号G01F23/22GK201852615SQ201020503888
公开日2011年6月1日 申请日期2010年8月24日 优先权日2010年8月24日
发明者陈业斌 申请人:陈业斌