压力传感器原理及应用,液位压力传感器原理( 三 )


突破这一难题 , 必须使进入水箱的传感器部分能够耐高温 , 在科学快速发展的今天 , 我国已经研制出了一种能够绝缘的、耐高温的抗高温聚丙烯材料 , 它能够在150℃的环境中正常使用 , 短时间能耐170℃高温 , 导电的电极部分使用优质不锈钢材料SUS316L , 既能满足耐高温 , 又能满足耐腐蚀的要求;而不耐高温的电路部分 , 可以选取远离高温水箱的结构 。
这样传感器的耐高温问题就解决了 。二、密封问题:对太阳热水器水箱里的水温水位探测 , 一般将感温探头和水位探头都直接接触水源 , 而一些感光的器件做成探测水位的传感器成本又过高 , 作为一个热水器配件的成本占整个热水器成本很大一部分也很不合理 , 同时也超过了人们的购买能力 , 还有一些压力传感器又难逃水垢的影响 , 使压力传感器的寿命大打折扣 , 所以电极式传感器一直是太阳热水器传感器的主流 , 但是电极、信号线和感温器件的密封问题一直困扰着众多传感器研究者们 , 又因为信号线的呼吸毛细现象 , 使得信号线被水汽腐蚀 , 电阻增大甚至腐蚀断信号线 , 直接导致控制部件失灵 。
突破这一难题 , 就必须选取一种结构 , 使得信号线、电子器件等元件远离高温的水箱 , 而进入水箱的部分仅仅是耐腐蚀、耐高温的优质不锈钢材料SUS316L和抗高温聚丙烯材料 , 而不锈钢材料部分和纳米材料部分之间是用硅胶圈进行密封的 , 用硅胶密封圈进行密封 , 密封容易且简单高效 。信号线和电路部分都在水箱外边和不锈钢材料部分连接 , 能保证电路部分感受到水箱里面的水温和水位 , 电路部分将感受到的水温水位准确转变成电信号 。
传感器的密封问题得以解决 。三、耐水垢问题:我国水质不一 , 很多地区的水质问题很严重 , 水垢给传感器带来很多麻烦 , 水垢附着在电极和感温块上 , 造成传感器感知水位水温不准确 。突破这一难题 , 就必须从电路上找突破口 , 在连续的模拟电路作用下 , Ca2+、Mg2+等离子受到一个固定方向的电磁力作用 , 有利于传感器金属探头上水垢的形成 , 且钢铁等金属物质本身都极易形成水垢 , 当水的温度升高时 , 他们之间的分子势能会增大 , 就是说分子间距增大 , 当分子间距大到一定程度的时候 , Ca2+、Mg2+等离子就会附着在金属的表面 , 时间长了就会形成一层水垢膜 , 水垢膜的分子间隙较大 , 所以形成水垢膜后 , 水垢生成速度加快 , 最终导致传感器电路部分感受不到准确的水温和水位 , 电路部分再转变成错误的电信号输出 , 即传感器失灵 , 而电路部分采用小信号触发原理的数字电路能大大克服这一缺点 , 小信号触发原理能有效减小Ca2+、Mg2+等离子受到的电磁力 。
而数字信号使水分子受到很小的电磁力不连续——时有时无 , 能有效减少因电路导致水垢的形成;再解决金属本身形成水垢 , 可以使用一种导电的硅胶材料作为优质不锈钢材料的保护体 , 硅胶材料不易形成水垢 , 这是硅胶等高分子材料的一大特点 , 因Ca2+、Mg2+等离子不容易渗透进硅胶高分子连 , 所以水垢难以形成即不能附着在硅胶表面 。

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