[实用新型]液位液温测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种液位液温测量装置，特别是一种用于对储水式家电的水箱中的水位和水温进行检测的电容式液位液温测量装置。

背景技术

在储水式家电产品，例如太阳能热水器等中，需要对水箱中的水温和水位进行检测从而进行控制。用于水位和水温检测的液位液温测量装置的精度、可靠性和使用寿命是影响其质量的关键问题。

现有的电容式液位计是采用测量电容的变化来测量液面的高低的。它是一根金属棒插入盛液容器内，金属棒作为电容的一个极，容器壁作为电容的另一极。两电极间的介质即为液体及其上面的气体。由于液体的介电常数ε1和液面上气体的介电常数ε2不同，比如：ε1＞ε2，当液位升高时，两电极间总的介电常数值随之加大因而电容量增大。反之，当液位下降时，总的介电常数值减小，电容量也减小。所以，可通过两电极间的电容量的变化来测量液位的高低。电容液位计的灵敏度主要取决于两种介电常数的差值，而且，只有ε1和ε2的值恒定才能保证液位测量准确。因被测介质具有导电性，所以金属棒电极都有绝缘层覆盖。电容液位计体积小，容易实现远传和调节，适用于具有腐蚀性和高压的介质的液位测量。

将金属电极的输出信号经由信号变换器转换为标准信号后，即可将输出结果传送至主机以进一步处理。

在实用新型专利02221008.3中公开了上述类型的液位液温变送器。所述液位液温变送器包括由绝缘软管隔离的多级管状电极串接成的测试棒、设置于测试棒一端的转接盒、以及位于所述转接盒内的变送部件和接线端子。其中，测试棒上的电极为激励电极，容器内胆构成阴电极。另外，在测试棒上还安装有测温元件，这样可以对水位和水温同时进行测量。

在上述类型的液位液温变送器中，电极和测温元件都是经导线与变送元件相连。使用导线对测试信号进行传输，当导线较长时，可能会产生噪音并容易受到外界环境的干扰，导致影响传输的精确度不高，稳定性较差。另外，当为了提高测量的精度而设置数量较多的电极时，由于每个电极上都会引出导线，因此会导致导线的数量较多，不便于安装和维修。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种液位液温测量装置，其能够避免由于导线的长度较长而对信号传输的精确度和稳定性造成影响，并能够避免由于导线数量较多而不便于安装和维修。

一种液位液温测量装置，包括包覆有绝缘套管的长条状的测量元件和信号转换线路板，测量元件的输出端与所述信号转换线路板的输入端联接，测量元件由安装有电极和温度传感器的PCB板构成，所述电极和温度传感器通过PCB板上的布线与信号转换线路板电连接。

以在PCB板上布线代替普通的导线，可以减小噪音，提高信号传输的精确度，使传输信号不易受外界环境的干扰，提高传输的稳定性。另外，将传输电路集成在PCB板上，使得测量装置的整体结构更加紧凑，易于安装和维修。

铜箔制成的电极沿PCB板的纵向相间设置于其上。

通过在PCB板的不同纵向位置上设置电极，使得液位液温测量装置具有多个测量档位，也就是说，可以测量出多个不同高度上的水位。电极数量越多，则能够测定的档位越多，测量精度也就越高。

NTC电阻制成的温度传感器安装在PCB板长度的二分之一处。

根据水的温度梯度特性，在PCB板的中部设置温度传感器，测得的温度基本为平均水温，可以从整体上反应水箱内的水温情况。当然也可以在不同的高度上设置多个温度传感器，以达到更高的测量精度。然而，在普通的生活用水中，采用在PCB板长度的二分之一处安装温度传感器已经能够满足用户的要求。

还包括用于连接所述测量元件和由信号转换线路板和变送器壳体构成的变送器的密封连接组件，所述密封连接组件包括密封圈、连接套管和活套螺母。另外，所述变送器壳体内灌注有绝缘胶。

通过密封连接组件和灌胶对测量元件和信号转换线路板进行密封，可以使其与水隔绝，免受水质和外界影响，大大地提高液位液温测量装置的使用寿命。

附图说明

下面参照附图对本实用新型进行详细说明。

图1为本实用新型的液位液温测量装置的分解立体图；

图2为本实用新型的液位液温测量装置的立体图；

图3为本实用新型的液位液温测量装置的检测原理示意图；

图4为本实用新型的变送器13的信号转换电路板3的电路结构方框图。

具体实施方式

如图1所示为本实用新型的液位液温测量装置的分解图，包括包覆有绝缘套管2的测量元件、变送器13和使所述测量元件和变送器13相连的密封连接组件14。