水位傳感器作為一種典型的傳感器，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于太陽(yáng)能等領(lǐng)域。很多人會(huì)問(wèn)太陽(yáng)能水位傳感器的工作原理是什么？我們來(lái)分析一下太陽(yáng)能熱水器傳感器的工作原理。
感應(yīng)器是一種能感覺(jué)到水溫水位，并將感覺(jué)到的水溫水位轉(zhuǎn)化為變化的電信號(hào)的儀器。水溫水位傳感器在太陽(yáng)熱水器發(fā)展史上一直扮演著重要角色，其智能化、人性化程度與水溫水位傳感器密不可分，水溫水位測(cè)量?jī)x更是離不開(kāi)水溫水位傳感器，水溫水位傳感器的穩(wěn)定運(yùn)行是保證整個(gè)熱水器智能控制的保證。
水溫水位傳感器從無(wú)到有，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，使用壽命從短到長(zhǎng)，離不開(kāi)太陽(yáng)能專業(yè)人士的努力。傳感器技術(shù)在熱水器的應(yīng)用中，由于各種惡劣環(huán)境的影響，一般很難保證長(zhǎng)期可靠的使用。雖然一批專業(yè)人士制造了各種形式的傳感器，但他們無(wú)法解決實(shí)際問(wèn)題。這些問(wèn)題能解決嗎？首先要分析技術(shù)上的難點(diǎn)。只要能找到解決這些難點(diǎn)的方法，問(wèn)題就很容易解決。
讓我們從多個(gè)方面來(lái)討論這些問(wèn)題:
第一，耐高溫問(wèn)題：
傳感器應(yīng)該長(zhǎng)時(shí)間工作在熱水器水箱中，因?yàn)檎婵展艿臒崃亢艽?，給熱水器水箱帶來(lái)了大量的熱量，使水箱的溫度可以長(zhǎng)時(shí)間達(dá)到100℃左右，短時(shí)間可以達(dá)到130℃甚至150℃，這給傳感器帶來(lái)了耐高溫的問(wèn)題。從太陽(yáng)能行業(yè)使用的第一個(gè)水溫水位傳感器到最近，傳感器材料在耐高溫方面一直存在缺陷。在長(zhǎng)期的空曬過(guò)程中，在長(zhǎng)期的水煮過(guò)程中，在長(zhǎng)期的蒸汽過(guò)程中，無(wú)論是電子設(shè)備還是其他傳感器材料，都容易老化損壞。突破這個(gè)問(wèn)題，進(jìn)入水箱的傳感器部分必須耐高溫。在科學(xué)快速發(fā)展的今天，中國(guó)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了一種可以絕緣、耐高溫的耐高溫聚丙烯材料，可以在150℃的環(huán)境中正常使用，短時(shí)間內(nèi)可以耐170℃的高溫，導(dǎo)電的電極部分使用優(yōu)質(zhì)不銹鋼材料U3166，既能滿足高溫，又能滿足高溫的結(jié)構(gòu)要求。
第二，密封問(wèn)題：
對(duì)于太陽(yáng)能熱水器水箱中的水溫水位探測(cè)，一般會(huì)將感溫探頭和水位探頭直接接觸水源，而一些感光器件制探測(cè)水位的傳感器成本又過(guò)高，作為熱水器配件的成本占整個(gè)熱水器成本的很大一部分也很不合理，同時(shí)也超過(guò)了人們的購(gòu)買能力，還有一些壓力傳感器又難逃水垢，使壓力傳感器的使用壽命大大降低，因此電極式傳感器一直是太陽(yáng)能熱水器傳感器的主流，但電極、信號(hào)線和感溫器件的密封問(wèn)題一直困擾著眾多傳感器研究者，又由于信號(hào)線的呼吸毛細(xì)現(xiàn)象，使信號(hào)線被水汽腐蝕，電阻增大甚至腐蝕斷信號(hào)線，直接導(dǎo)致控制部件失靈。突破這個(gè)難題，必須選擇一個(gè)結(jié)構(gòu)，使信號(hào)線、電子器件等部件遠(yuǎn)離高溫水箱，而進(jìn)入水箱的部分只是耐腐蝕、耐高溫的優(yōu)質(zhì)不銹鋼材料。
第三，耐水垢問(wèn)題：
國(guó)內(nèi)水質(zhì)各不相同，許多地區(qū)的水質(zhì)問(wèn)題十分嚴(yán)重，水垢給傳感器帶來(lái)了許多麻煩，水垢粘附在電極和感溫塊上，導(dǎo)致傳感器感知水位水溫不準(zhǔn)確。為了解決這個(gè)難題，必須從電路上尋找突破口，在連續(xù)的模擬電路作用下，Ca2+,Mg2+等離子體受到固定方向的電磁作用，有利于傳感器金屬探頭上水垢的形成，而且鋼鐵等金屬物質(zhì)本身都很容易形成水垢，當(dāng)水溫升高時(shí)，它們之間的分子勢(shì)能增大，也就是說(shuō)，分子間距增大，當(dāng)分子間距增大到一定程度時(shí)，Ca2+,Mg2+等離子就會(huì)粘附在金屬表面，時(shí)間長(zhǎng)了就會(huì)形成一層水垢膜，水垢膜的分子間隙增大，因此形成水垢膜后，水垢的生成速度加快，最終導(dǎo)致傳感器電路部分感覺(jué)不到準(zhǔn)確的水溫和水位，電路部分再轉(zhuǎn)化為錯(cuò)誤的電信號(hào)輸出，即傳感器電信號(hào)輸出，即傳感器電路部分會(huì)形成一層水垢膜。
第四，抗干擾問(wèn)題：
今天的社會(huì)信息縱橫，高壓線、低壓線、信號(hào)塔等電磁干擾源更是多得讓人難以想象，這對(duì)傳感器的信號(hào)傳輸有很大的影響，以前大多采用電子模擬信號(hào)，雖然有濾波電路的保護(hù)，但仍然無(wú)法達(dá)到理想的效果。要突破這個(gè)難題，必須采用數(shù)字信號(hào)傳輸，數(shù)字信號(hào)傳輸具有抗干擾能力強(qiáng)，數(shù)據(jù)傳輸準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)。把以上幾個(gè)解決方案組合起來(lái)，就形成了新結(jié)構(gòu)的傳感器，經(jīng)過(guò)多年的研究和改進(jìn)，結(jié)合了多項(xiàng)專利技術(shù)水平，如今皇明公司已完全成功地研制出一種新結(jié)構(gòu)的傳感器，引領(lǐng)傳感器設(shè)計(jì)潮流，采用新結(jié)構(gòu)、新材料、數(shù)字電路，完全可以解決困擾太陽(yáng)能熱水器行業(yè)多年的傳感器難題，經(jīng)有關(guān)部門檢驗(yàn)認(rèn)可，開(kāi)始準(zhǔn)備全上市，愿這種技術(shù)能在太陽(yáng)能熱水器的升級(jí)中發(fā)揮作用，可以促進(jìn)太陽(yáng)能的智能應(yīng)用。
希望通過(guò)以上太陽(yáng)能水位傳感器的原理和應(yīng)用問(wèn)題的說(shuō)明，對(duì)大家的工作學(xué)習(xí)有所幫助。
深圳市力準(zhǔn)傳感技術(shù)有限公司是力傳感器的專業(yè)制造商，也是集生產(chǎn)、銷售、售后為一體的綜合性技術(shù)創(chuàng)新企業(yè)。主要產(chǎn)品有作用于稱重、測(cè)力、壓力、扭矩的千余款產(chǎn)品。有適用于各種惡劣環(huán)境的高、中、低溫傳感器和高防護(hù)等級(jí)傳感器。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車制造、紡織、電子、油田、化工、機(jī)械加工、能源、環(huán)保、醫(yī)療、交通、建材等領(lǐng)域自動(dòng)化工程的檢測(cè)和過(guò)程控制。
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