[实用新型]太阳能热水器水量测控装置

说明书

本实用新型涉及一种太阳能热水器的水流量测控装置。

目前，太阳能热水器的水量控制装置，大多数是通过液面变化产生传感信号，控制电路根据传感信号来完成相应的控制动作，液面传感器一般有几个外露的电极，只有几档水位传感，由于长期泡在热水中，很难解决电极结垢问题，影响控制装置的使用寿命，存在工作可靠性和控制精度不高的特点，虽然已经出现多年，还没有被市场普遍接受。

本实用新型的目的是提高水量控制精度，生产出一种不受水垢影响的双向流量传感器，提高太阳能热水器水量测控装置的使用寿命，为太阳能热水器的水量控制提供一种更好的解决方案，给太阳能热水器的使用带来方便。

本实用新型的目的是这样实现的：在太阳能热水器水箱的上下水管上接一个双向流量传感器，双向流量传感器的内部有一个叶轮，水箱加水或放水时，水流推动叶轮正反旋转，叶轮上面至少有一块磁铁，外壳上靠近磁铁旋转轨迹处有两个磁敏元件，当叶轮上面只有一块磁铁时，叶轮每转动一周，两个磁敏元件各输出一个脉冲信号。磁敏元件的脉冲信号输出端直接接在控制电路中单片机的I/O端口，单片机对两路脉冲信号处理后，得到叶轮正反旋转信号、然后根据计数脉冲的数值，当流量与叶轮转速是非线性变化关系时，还要根据脉冲的频率特性，对原存水量值做相应的加减运算，结果便是当前水箱的存水量值，单片机根据存水量的变化情况，输出控制信号，由驱动电路完成各种控制工作。由于结垢不会影响叶轮转动，也不会造成磁铁的磁屏蔽现象，双向流量传感器能长期可靠的工作，与现在所用的液面传感器相比较，传感量更精细，能更好的满足使用要求。

图1是本实用新型实施例结构原理图。

图2是本实用新型带自动加水控制的实施例结构原理图。

图3是水箱放水时，双向流量传感器输出的脉冲信号图。

图4是水箱加水时，双向流量传感器输出的脉冲信号图。

图5是电路原理图。

附图中：1电磁阀、2控制电路、3水箱、4磁敏元件、5磁敏元件、6上下水管、7磁铁、8外壳、9叶轮、10单向阀、11双向流量传感器、12单片机、13驱动电路。

下面结合附图对本实用新型的工作原理做进一步说明。

如图1所示，双向流量传感器(11)的管口A接上下水管(6)，管口B接热水出水管，管口C接供水管，内部有一个叶轮(9)，水流推动叶轮(9)正反旋转，支承叶轮(9)转动的轴和轴承处于摩擦状态，阻止了水垢集结。叶轮(9)上面有一个磁铁(7)随着叶轮(9)做圆周运动，外壳(8)上面靠近磁铁(7)运动的轨迹，不圆周对称分布了两个磁敏元件(4)(5)，水流推动叶轮(9)每转动一周，磁敏元件(4)(5)先后各产生一个脉冲信号，磁敏元件(4)(5)的一端直接连到单片机(12)的I/O端口，控制电路(2)通过处理这两路信号，完成存水量显示、报警等控制动作。

图2是本实用新型带自动加水控制的实施例。在图1的基础上增加了电磁阀(1)，管口C与电磁阀(1)连接处有一个单向阀(10)，当供水端失压时，阻止水箱(3)里的水回流。驱动电路(13)有一对线路与电磁阀(1)连接，根据单片机(12)的控制信号开启和关闭电磁阀(1)，完成水箱(3)的自动加水控制。

图3、图4是水箱(3)加水或放水时双向流量传感器(11)输出的脉冲波形图。U_P1.0是磁敏元件(4)输出到单片机(12)P1.0端口的脉冲波形，U_P1.1是磁敏元件(5)输出到单片机(12)P1.1端口的脉冲波形。叶轮(9)转动时，磁铁(7)从使磁敏元件(5)动作到使磁敏元件(4)动作的转动时间为T1，从使磁敏元件(4)动作到使磁敏元件(5)再次动作的转动时间为T2，T1、T2的和是叶轮(9)转动一周所需要的时间，由于磁铁(7)随着叶轮(9)做圆周运动，磁敏元件(4)(5)又不对称分布在这个圆周方向上，叶轮(9)匀速转动时，T1、T2不会相等，随着叶轮(9)转动方向的改变，T1、T2的大小关系也发生相应变化。如图3所示的时间关系是T1＞T2，表示叶轮(9)顺时针转动，水箱(3)处在放水状态；如图4所示的时间关系是T1＜T2，表示叶轮(9)逆时针转动，水箱(3)处在加水状态。

图5是电路原理图，磁敏元件(4)的信号输出端接单片机(12)的P1.0端口，磁敏元件(5)的信号输出端接单片机(12)的P1.1端口，单片机(12)根据图3、图4的时间关系确定水箱(3)是处在加水还是放水状态，然后根据输入的脉冲信号对现有的存水量值做累加或递减计数，得到新的存水量值，根据存水量的变化情况，输出控制信号给驱动电路(13)，完成相应的控制动作。