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1、太阳能热水器水位水温外置传感测量方法及装置技术领域本发明涉及一种太阳能热水器水温水位传感测量技术，尤其是一 种水温水位外置的传感测量方法及装置.背景技术：太阳能水温水位的测量装置及仪表是关系到太阳能热水器全自动 运行的重要部件，通过此部件，消费者可以清晰明白的了解并看到太 阳能热水器所指示的水量水温,以及控制和指挥与其相关联的辅助设 备（如电加热,水泵，电磁阀等），而其中用于水温水位测量最关键的 传感工具就是测量探头.探头的组成和使用是由热敏电阻及相关的电子元件和防水，感应 材料等部件组成，放入太阳能热水器水箱内部用于探测水温水位；由 于太阳能热水器水箱内部的特定环境；从正常水温最冷时的 5
2、度左 右，到形成沸水的温度99 度，温差非常大,传感器长时间是在高温高 湿的环境中工作；容易导致传感器失灵，使用寿命短，因此售后服务 过于频繁，给厂家和经销商以及消费者带来相当的不便和麻烦. 其中最主要的原因;其一是:传感器元器件的组成除电子元件以外，还配套使用了多种 不同成份的用于包裹密封电线和电子元件的材料；如不锈钢管/铜管， 硅胶及塑料等；由于其各自的膨胀系数完全不同 ,在高低温伸缩作用 下非常容易进水从而使传感器失灵。其二是：传感探头在高温作用下及易形成水垢，由于传感探头有 一定的弱电解电极磁力作用，被热水分解的矿物成份非常容易吸附到 传感器的金属部位上来，而使传感器的测量作用产生误差
3、或失灵。综上所述，国内众多电子仪表配件厂家进行了多种方法的改良， 不乏从材料，结构，防水，耐高温等关键方面的开发和应用 .其产品 对于耐高温 ,防水,耐用的问题都有不小的进步 ;比如硅胶水温传感探 头,浮球式传感探头，还有其它式样比如葡萄串式传感探头或电子元 件外置传感头等等.但是从根本上不能解决高温高湿和结水垢等方面 的问题，而总体的来讲传感探头的灵敏度和使用寿命只有几个月到一 年时间。其原因是：1：硅胶传感探头由于解决了防水及水垢的问题，但是由于硅胶的 导电性能比金属材料差，在灵敏度上有一定的欠缺。2：机械浮球式的探头成本相对比较高,而且安装也比较麻烦。3:葡萄串式或电子元件外置的传感方法
4、也不能解决高温条件弱电 解电磁作用下金属感应部件吸附水垢的问题，因为传感测量探头必须 在直流通电的条件下才会发生作用,而探头一经通电探测使用便产生 了弱电解磁场,类似于电解电极，由于太阳能水箱水温长期在高于 70 度以上，水在高温作用下，其中的矿物盐等成份被分解，从而被具有 电解磁场作用的传感金属探头吸附，当吸附到一定的质量时便形成结 晶物质，探头的灵敏度就会随之降低甚至失去作用。而且对于太阳能 热水器水位水温的测量工作全部都是在高温水箱内部热水中间完成 的。发明内容,针对上述不足，本发明的目的在于提供一种安装在太阳能热水器 水箱外面的水温水位测量方法及其装置,是由设置在太阳能热水器水 箱外部
5、的传感测量筒,连接部件，水位测量器，水温测量器,固定保温 部件所组成。本发明是由以下方法来实现的:在太阳能热水器桶身的两端或者下置预留口的任意地方通过水管 外延的方法将水箱内的水位引到水箱外部来，在相应的水箱两端任意 一侧位置设置用于探测的导管或者专用的水位测量筒用于放置水位 测量器，导管的一端连接水箱两端下方或者底部的预留口，在预留口 水管连接中间位置放置用于过虑的虑网，另一端则用三通连接到水箱 上方的排气口，其中顶部高于水箱用于排气 ,当水箱内开始注水或者 使用放水的同时，外置导管的水位也会随着水箱水位的上升或下降相 应的同步上升或下降从而完成水位的测量工作，为了防止冰冻可以在 测量筒的外
6、侧连接排气管往下排气的方法来保温或者加装伴热装置。 水温的测量方法是将温度传感器放置在太阳能热水器桶端上排气往 下 10-20CM 之间的位置，用于温度传感的热敏电阻外身用不锈钢空 心管或者铜管套起来，热敏电阻置入中间，线端从尾部留出来，并可 以根据需要从相应的位置做成不规则的弯曲度，便于安装的时候通过 上排气口插入到水箱发泡层的最里层紧贴水箱的不锈钢内钢板处，或 者放置到事先预留在水箱两端盖上排气口和下置预留口中间的测温 口的位置，用于水温的测量。水温和水位测量元件的接线端和相对应 的信号连接线接入室内的控制仪表中，用于控制和使用。本发明的目的有如下不同的积极表现：1：对比以往的太阳能热水器
7、水温水位传感测量方法在热水器水箱 内部完成的完全不同,以往的传感探头是水温水位集中在一个探测棒 上放入桶身以内用于测量;而本发明的方法是将太阳能热水器水箱内 的水位经管路向桶外延伸，测量是完全在桶外的水位同步测量筒中完 成的，而且水位和水温的传感测量是分开分别置于不同的位置和环境 工作。2：水位的测量经套管延伸至桶外后，太阳能热水器水箱内部和水 箱外部测量筒内的水温温度完全不同，桶外的温度是在空气常温中 , 而桶内则是在太阳能热水器集热器不断吸收阳光热量的加热状态 ,聚 集了极高的热量在热水器的保温桶内。本发明的水位传感测量方法在 太阳能热水器保温桶的外部的测量筒中，其最大的好处是可以延长传
8、感测量探头的使用寿命。由于探测头在常温中的膨胀系数低 ,传感探 头不会因过份热胀冷缩使金属管和硅胶密封位置错位开裂而使电子 元件进水失灵，其传感探头的寿命可以相对延长23 倍以上.3:解决了传感探头在高温环境中使用时结水垢的问题,水垢的形成 是水在加热到70 度以上的高温时,水中的钙镁盐等矿物成份因分解在 游离状态被吸附或沉淀而成的。而传感探头容易结水垢的问题是因为 传感探头在直流通电作用下，探测棒在一定范围内形成了弱电解磁 场，类似于电解电极，水在高温作用下被分解的矿物游离分子非常容 易被吸附到电极上来,当被吸附的矿物质过多时便会形成结晶。传感 探头会因为矿物结晶吸附的增加而使灵敏度降低甚至
9、失灵。使用本方 法传感测量基本上是在常温环境中,水中的矿物质也不会被分解而吸 附。4：是利用本发明只须生产制作一套用于外延和测量的管件套管， 而感温传感探头和水位传感探头则一分为二，不对其电子元件作过于 复杂的改进和测定，生产成本低，安装更换更加方便实用，而且可以 和大部分以往所安装的控制仪表相互兼容。解决了太阳能热水器因仪 表传感探头使用寿命短而产生的过于频繁的售后服务。为厂家和经销 商节约了经营成本和售后服务成本。具体实施方式:下面结合说明书附图，对本发明做进一步说明.在太阳能热水器桶 身的下置预留口1 或者两端上下置预留口2 和 3，的任意地方通过水 管4 外延的方法将水箱内的水位引到水
10、箱外部来，在相应的水箱两端 任意一侧位置设置用于探测的导管或者专用的水位测量筒 5 用于放 置水位测量器 6，导管筒的一端连接水箱两端下方 2，3 或者底部的 预留口 1 外延的的水管,（在预留口水管连接的位置放置用于过虑的 虑网），另一端则用三通 7 连接到水箱的上排气口 2，其中顶部高于 水箱 8 用于排气，当水箱内开始注水或者使用放水的同时,外置导管 5 管内的水位也会随着水箱水位的上升或下降相应的同步上升或下降 从而完成水位的测量工作，为了防止冰冻可以在测量筒的外侧连接排 气管往下排气的方法来保温或者加装伴热装置。水温的测量方法是将 温度传感器9放置在太阳能热水器桶端上排气口 2往下1
11、020cm之 间的位置。用于温度传感的热敏电阻外身用不锈钢空心管或者铜管套 起来，热敏电阻置入中间，线端从尾部留出来，并可以根据需要从相 应的位置做成不规则的弯曲度，便于安装的时候通过上排气口插入到 水箱发泡层的最里层紧贴水箱的不锈钢内钢板10 处，或者放置到事 先预留在水箱两端盖中间的测温口 11 的位置,用于水温的测量。水温 和水位测量元件的接线端和相对应的信号连接线 12 接入室内的控制 仪表 13 中，用于控制和使用.以上为本发明的优选实例，但不用于限制本发明.权利要求书：1:一种太阳能热水器水温水位外置的传感测量方法及装置，其特 征是：在太阳能热水器桶身的两端或者下置预留口的任意地方
12、通过水 管外延的方法将水箱内的水位引到水箱外部来，在相应的水箱两端任 意一侧位置设置用于探测的导管或者专用的水位测量筒用于放置水 位测量器,导管的一端连接水箱两端下方或者底部的预留口，在预留 口水管连接的位置放置用于过虑的虑网，另一端则用三通连接到水箱 的上排气口，其中顶部高于水箱用于排气，当水箱内开始注水或者使 用放水的同时，外置导管的水位也会随着水箱水位的上升或下降相应 的同步上升或下降从而完成水位的测量工作，为了防止冰冻可以在测 量筒的外侧连接排气管往下排气的方法来保温或者加装伴热装置。水 温的测量方法是将温度传感器放置在太阳能热水器桶端上排气口往 下 10 20CM 之间的位置。用于温
13、度传感的热敏电阻外身用不锈钢空 心管或者铜管套起来,热敏电阻置入中间，线端从尾部留出来，并可 以根据需要从相应的位置做成不规则的弯曲度，便于安装的时候通过 上排气口插入到水箱发泡层的最里层紧贴水箱的不锈钢内钢板处，或 者放置到事先预留在水箱两端盖中间的测温口的位置，用于水温的测 量.水温和水位测量元件的接线端和相对应的信号连接线接入室内的 控制仪表中，用于控制和使用。2:根据权利要求 1 所述一种水温水位外置的传感测量方法是在太 阳能热水器水箱外面完成的。3：根据权利要求1 所述一种水温水位外置的传感测量方法及装置 是由设置在太阳能热水器水箱外部的传感测量筒，连接部件，水位测 量器,水温测量器
14、，保温固定部件所组成。4：根据权利要求3 所述外置测量装置的水位测量器,水温测量器是分 开的，分别置于不同的地方工作.5：根据权利要求 1 所述一种水温水位外置的传感测量方法及装置其 特征是：用于温度传感的热敏电阻外身用不锈钢空心管或者铜管套起 来，热敏电阻置入中间,线端从尾部留出来,并可以根据需要从相应的 位置做成不规则的弯曲度.6：根据权利要求 1 所述一种水温水位外置的传感测量方法及装置其 特征是:所述水位测量筒的两端分别连接在太阳能热水器桶身的两端 任意一端的预留口和排气口或者下置预留口的位置.7:根据权利要求6所述一种水温水位外置的传感测量方法及装置其特 征是：所述测量筒为了防止冰冻可以在测量筒的外侧连接排气管往下 排气的方法来保温或者加装伴热装置。8:根据权利要求4 所述水位测量器是放置在水位测量筒中工作的。水 温测量器是将温度传感器放置在太阳能热水器桶端上排气口往下 10-20CM 的位置或往水箱发泡层的最里层紧贴水箱的不锈钢内钢板 处，或者放置到事先预留在水箱两端盖中间的测温口的位置，用于水 温的测量工作。9：根据权利要求 1 所述一种水温水位外置的传感测量方法及装置其 特征是：所述水位测量筒中的水位和太阳能水箱内的水位同步是通过 水管外延的方法将水箱内的水位引到水箱外部的测量筒中来实现的。
