電容式傳感器成功應用於太陽能熱水器


  一直以來,家用太陽能熱水器如何實現智能化控製是消費者經常夢寐以求的,國內諸多太陽能企業也在不斷向這方麵努力,各方的鑽研**為*終實現智能化控製奠定了基礎。不久前,從永康金芯電子儀器有限公司傳來利好消息,其科研人員曆經7年時間的不懈努力,使一直無法實現的電容式傳感器技術*終成功應用到太陽能熱水器中,使太陽能熱水器不但能夠在壽命範圍內保持靈敏的測控能力,而且還將*終實現理想化的智能模式,給中國太陽能行業的智能化之路帶來一屢春風。

  什麽是電容式傳感器?

  太陽能熱水器儀表的傳感器如同人的感覺器官,承載係統的信息源,采集來自太陽能熱水器儲水箱裏的水溫、水量等信息,在自動化控製方麵具有著舉足輕重的地位。目前終端市場上的太陽能儀表普遍使用電極式傳感器,這是一種*原始、*落後的傳感技術。雖然它的存在很普遍,卻有著兩大先天性缺陷:一是受水垢影響,使用壽命短,無法實現與太陽能熱水器工作15年同壽命;二是分辨率低(隻有4擋水位),隻能實現一些簡單、初級的控製工作,因為傳感器的原始性造成太陽能熱水器向智能化和多功能化方麵發展的道路上存在著瓶頸。

  與電極式傳感器對應存在的電容式傳感器技術投入應用已長達一個世紀,具有分辨率高、動態響應快、可實現非接觸測量等突出優點,特別適用於酸類、堿類、粉類、油水、有機溶劑等液體位測量,目前在石油、化工、水泥、糧食等行業中應用廣泛。但是,因於太陽能水箱內膽直徑隻有30多公分,電容變化量僅有一百來個皮法的大小,屬於微弱電容的檢測,使用過程中寄生的電容甚至可以超過它本身的變化量,極易造成測量誤差,所以遲遲無法應用在太陽能熱水器上。

  假如能將電容式傳感器通過技術革新應用到太陽能熱水器儀表當中,那麽所有問題都將迎刃而解。 

  從理論到實踐的努力

  永康金芯電子儀器有限公司總經理金蔚東從事技術出身,他在傳感器問題上已有多年的研究,並一直致力於將電容式傳感器融入太陽能熱水器中。

  金蔚東介紹說:“隨著微處理器技術的不斷進步,電容式傳感器技術正在向智能化方向發展,所謂智能化就是將傳感器獲取信息的功能與專用的微處理器的信息分析、處理等功能緊密結合在一起。由於微處理器具有計算與邏輯判斷功能,故可以方便地對傳感器所采集的數據進行存儲記憶、比較分析、並能夠對實際水位的電容量變化進行實時監控、自動校正;從而有效地解決了以往受寄生電容影響、導致電容式傳感器準確性、穩定性、及可靠性差的技術難題,使電容式傳感器所具有的分辨率高、調控能力強、不受水質水垢影響、無使用壽命周期等優點能在太陽能熱水器的應用上得到充分體現,並可因此而賦予控製係統強大的功能,確保太陽能熱水器在水量控製、水溫顯示、上水、輔助電加熱等方麵無限接近理想的智能模式,真正開啟太陽能熱水器智控化時代。”

  有了理論作基礎,金芯電子從2002年5月就開始著手努力,開始試產能與太陽能熱水器相結合的電容式傳感器,經過二年多的小範圍使用驗證後,獲得了實踐成功依據,並於2004年7月向國家知識產權局申請發明磚利。在經過國家知識產權局以及相關科研機構一係列嚴格縝密的九大批準步驟後,*終於2009年6月份獲得國家發明磚利技術證書,擁有了理論性的權威支撐。

  金芯電子研製的電容式傳感器在經過了7年多的完善與檢驗後,技術應用更加成熟,其使用壽命也已基本上能夠與太陽能的使用年限相適應,成為新一代智能化控製型太陽能熱水器的開端。在其控製下,讓太陽能熱水係統不但實現了高靈敏度的水位顯示,還可以在使用者進行輔助電加熱時能夠實現用水自動斷電;快速反應防溢流,監測係統的問題所在;以及根據天氣情況自動調節上水量,實現太陽能熱水器產熱量的*大效率化。

  該產品成功推向市場是事物發展的一種必然。據了解,現在已有海爾、天普、力諾瑞特、四季沐歌等主流企業已加入到此行列,強力推行此類產品,配備了電容式傳感器儀表的太陽能熱水器受到消費者的青睞,也從終端實踐方麵證明了其合理性和效果性。

  就目前終端市場的使用情況而言,運用金芯電子所研製的電容式傳感器技術的太陽能儀表使太陽能熱水係統成功進入智能化行列,使用者完全不必再費心費力去手動調節、因為天氣變化而擔驚受怕了。而其“讓太陽能讀懂天氣”的技術點也讓消費者了解到一個形象的智能化產品,並對此讚許有嘉。可以預見,金芯電子的電容式傳感器將成為太陽能熱水器儀表傳感器技術的一次重大突破和**,勢必會成為今後太陽能熱水器測控技術發展的主流趨勢。