一种太阳能热水器水位测控数字显示仪制造技术

一种太阳能热水器水位测控数字显示仪，线圈自耦式传感器的线圈密封在线圈密封筒内，浮球上端的铁磁材料的连杆可以在线圈的中心孔里上下移动，线圈的线圈引线通过整流电路与自动校零电路的运算放大器连接，运算放大器的输出端与控制电路的Ａ／Ｄ变换器连接。本实用新型专利技术的传感器不直接与水接触，可随时用数字显示并控制水位，具有结构简单，信号传输距离远，测量准确可靠，成本低的优点。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于物位测量仪表领域，能够直接显示水位，具体的说是一种太阳能热水器水位测控数字显示仪。
技术介绍
现有的太阳能热水器水位测量技术，有采用电极式的，也有采用超声波传感器式的，由于它们必须与水密切接触才能更好地传递电信号。电极和探头浸在水中，其水垢极易把电极和传感探头粘堵，使测量失效。浮子液位计是以磁浮子为测量元件，随液位的升降吸合传感器内相应位置上的干簧管，从而使传感器内的总电阻(或电压)发生相应的变化，把测量的水位用档位的型式显示，不能随时显示具体的水量数据。一种由水位传感器、浮子、绳轮、重锤、信号电缆、测控仪器等部分组成的水位测量仪，可以与水位数据采集处理系统配套，虽然能显示具体的水量数据，但是其水位传感器和水位数据采集处理非常复杂且价格昂贵，不适宜用于太阳能热水器。
技术实现思路
本技术就是为了克服上述技术中的缺点，提出一种结构简单，成本低的太阳能热水器水位测控数字显示仪。该测量仪的传感器不直接与水接触，可随时用数字显示并控制太阳能热水器的水位。本技术的专利技术目的是由以下技术方案实现的一种太阳能热水器水位测控数字显示仪，其特征在于线圈自耦式传感器的线圈5密封在线圈密封筒6内，浮球15上端的铁磁材料的连杆13可以在线圈5的中心孔里上下移动，线圈5的线圈引线4通过整流电路10与自动校零电路20的运算放大器21连接，运算放大器21的输出端18与控制电路26的A/D变换器27连接。水容器的水位波动，使连杆13在线圈5中心孔里上下移动，引起线圈5输出电压相应的变化，通过模拟电压变换，变成数字信号，可以显示水位状况。线圈密封筒6两端与上端盖3、下端盖9连接，筒壁上有线圈引出孔22。上端盖3、下端盖9与线圈密封筒6形成了线圈5的安装空间。线圈5绕在中间有通孔的绕线轮8上，内管1贯穿绕线轮8和上端盖3、下端盖9的中心孔；上、下橡胶密封圈2位于绕线轮8和上端盖3、下端盖9之间，其内孔与内管1的外壁紧密配合；线圈密封筒6与上端盖3、下端盖9间的空隙充满密封材料7。橡胶密封圈2避免了在向线圈密封筒6内灌注密封材料时，密封材料从内管1的外壁与上端盖3、下端盖9中心孔的内壁间隙漏出；密封材料7密封了传感器的测量线圈5，使之避免了潮气窜入和与水接触，密封材料可以采用环氧树脂。浮球15扣装在杯形浮球筒16内，浮球15可以在浮球筒16内上下浮动；浮球筒16下端与水相通，上端有孔，下端盖9的下部凸套从浮球筒16上端孔穿入浮球筒16内，接合固定螺帽12与下端盖9的下端螺纹配合。浮球筒16控制浮球15的位置，使连杆13位于内管1内孔中；接合固定螺帽12与下端盖9的下端螺纹配合使浮球筒16和下端盖9连接。连杆13被密封材料灌注在玻璃管14内，其下端与浮球15固定连接在一起，灌注有连杆13的玻璃管可以在内管1里上下移动。密封材料可以采用环氧树脂，密封材料隔绝水密封了连杆13，防止了连杆13的锈蚀。线圈引线4的输出电压，通过整流电路10的半波整流和滤波处理后输出，经过电位器W10和电阻R15分压后与自动校零电路20的运算放大器21的输入端连接。整流电路10主要由半波整流二极管和电解电容C7组成。自动校零电路20中电位器W11的一端接+5V电源，滑动端经电阻R12接运算放大器21的反相输入端，电阻R13跨接运算放大器21的反相输入端与输出端，运算放大器21的输出端18连接控制电路26的电位器W19。控制电路26是由A/D变换器27连接单片机电路28，再由单片机电路28分别连接上水控制电路25和显示信号驱动电路29，显示信号驱动电路29连接水位显示电路24。控制电路(26)中的电位器W19，经电阻R20与A/D变换器(27)相接；A/D变换器(27)由IC6的输出端连接单片机电路(28)中IC1的输入端，单片机电路(28)中IC1的输出端分别连接上水控制电路的(25)输入端和显示信号驱动电路(29)中IC3-IC5的输入端，显示信号驱动电路(29)中IC3-IC5的输出端连接水位显示电路(24)中SHM1-SHM3的输入端。当水位上升时，连杆13进入内管1内部的长度逐渐增加，线圈5两端的电压随之升高，电压经整流电路10进行整流滤波，经R15和电位器W10进行分压后，送电压自动校零电路20。运算放大器21的输出端18输出变化了的模拟电压信号，经电位器W19和电阻R20送A/D变换器27进行把模拟电压变换成数字信号，变换后的数字信号输入到单片机电路28的输入端，单片机电路28的输出端将水位控制信号送上水控制电路25，同时把水位数字信号送显示信号驱动电路29，水位数字信号显示电路24显示表示水位高度的具体数字，当水位降低时工作原理则反之。本技术的传感器不直接与水接触，可随时用数字显示并控制水位，具有结构简单，信号传输距离远，测量准确可靠，成本低的优点。附图说明图1是本技术传感器的结构示意图；图2是浮球和连杆的一种结构示意图；图3是本技术的电路原理方框图；图4是本技术电路原理图；具体实施方式图1、2所示内管1是玻璃管。线圈密封筒6两端有上端盖3、下端盖9，筒壁上有线圈引出孔22，线圈5绕在其中的绕线轮8的绕线槽内，内管1穿入线圈密封筒6的上端盖3、下端盖9、绕线轮8的中心孔中。橡胶密封圈2位于绕线轮8和上端盖3、下端盖9之间，其内孔与内管1的外壁紧密配合，橡胶密封圈2避免了在向线圈密封筒6内灌注密封材料7时，密封材料从内管1的外壁与上端盖3、下端盖9中心孔的内壁间隙漏出；线圈密封筒6与上端盖3、下端盖9间的空隙充满环氧树脂，环氧树脂密封了传感器的测量线圈5，使之避免了潮气窜入和与水接触。浮球筒16扣装在浮球15上，浮球15可以在浮球筒16内上下浮动，浮球筒16下端与水容器的水相通，其上端有孔，下端盖9的下部凸套从浮球筒16上端孔穿入浮球筒16内，接合固定螺帽12与下端盖9的下端螺纹配合，将浮球筒16和下端盖9连接在一起，浮球筒16控制浮球15的位置，使连杆13位于内管1内孔中。连杆13采用钢杆，水容器水位的波动，使连杆13在内管1里上下移动，引起线圈5输出电压相应的变化，通过电压自动校零、模拟电压变换成数字处理，可以显示水位状况。连杆13被环氧树脂灌注在玻璃管14内，其下端固定连接一个丝堵，丝堵与浮球15上的丝母配合，丝堵与丝母将连杆13和浮球15固定连接在一起。灌注有连杆13的玻璃管的上端插入内管1中可以上下移动，环氧树脂隔绝水密封了连杆13，防止了锈蚀。如图4，运算放大器21由IC7(型号TL062CN)、A/D变换器27由IC6(型号TLC1543CN)、控制电路26由IC1(型号AT89C2051)、驱动电路29由IC3-IC5(型号74F164)、显示器24由SHM1-SHM3(型号LG5011)等器件组成。A/D变换器(27)由IC6的输出端连接单片机电路(28)中IC1的输入端，单片机电路(28)中IC1的输出端分别连接上水控制电路的(25)输入端和显示信号驱动电路(29)中IC3-IC5的输入端，显示信号驱动电路(29)中IC3-IC5的输出端连接水位显示电路(24)中SHM1-SHM3的输入端线圈5通过引线4与整流电路10各元件对应连接，运算放大器21的两个输入端分别与前端电路各对应元件相连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能热水器水位测控数字显示仪，其特征在于线圈自耦式传感器的线圈（５）密封在线圈密封筒（６）内，浮球（１５）上端的铁磁材料的连杆（１３）可以在线圈（５）的中心孔里上下移动，线圈（５）的线圈引线（４）通过整流电路（１０）与自动校零电路（２０）的运算放大器（２１）连接，运算放大器（２１）的输出端（１８）与控制电路（２６）的Ａ／Ｄ变换器（２７）连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑在华，
申请(专利权)人：郑在华，
类型：实用新型
国别省市：95[中国|青岛]