呼吁修正太阳测控仪表和传感器标准

　　八月九日，嘉兴市太阳能行业协会组织召开了“华诺”、“小博士”、“比华丽”、“华韵”等数家测控仪表生产企业的技术员座谈会。

　　北京鉴衡认证中心、国家太阳热水器产品质监检验中心、浙江省太阳能产品检验中心的王宗部长，纳明亮经理，程欣主任、沈斌主任等在会上听取了关于对测控仪表国家标准的制订和实施的意见。

　　与会企业一致呼吁应把传感器列入国家标准条款之内。

　　传感器技术在热水器的应用中，由于受到多种使用时恶劣环境的影响，一般很难保证长期可靠的使用，一批批专业人士虽然制作了多种形式的传感器，但是都没能解决实际问题，我们走访了大量用户和太阳能生产厂家，主要有以下几个原因：

　　（1）耐高温问题：传感器要长期工作在热水器水箱之中，因为真空管的得热量大，整个热水器水箱很多热量使水箱温度能长时间达到100度左右，短时间能达到130度，甚至150度，这就对传感器带来了耐高温问题，从太阳能界用的第一个水温水位传感器一直到近期，传感器的材料在耐高温方面一直存在缺陷，在长期的空晒过程中、在长期的水煮的过程中、在长期的气蒸过程中，不管是电子器件还是其他传感器材料都很容易老化、损坏。

　　（2）密封问题：对太阳能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能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。

　　（3）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，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，最终导致传感器电力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信号输出，即传感器失灵。

　　（4）抗干扰问题：当今社会信息纵横，高压线、低压线、信号塔等电磁干扰源更是多的令人难以想象，这对传感器的信号输出带来很大的影响，以前大多使用电子模拟信号，虽然有滤波电路的保护，但还是不能达到理想的效果。突破这一难题，必须采用数字信号传输，数字信号传输具有抗干扰性强，数据传输准确的优点。

　　原传感器和现数字式传感器的比较

　　普通仪表传感器采用电极式或者电容式，这两种传感器都采用共阴或共阳的原理进行测控水位，电极式均采用共阴的原理每一个接触点均为高电位，在检测当中产生直流微电流，使水质出现微电解，使电极上吸引了大量的杂质，在太阳能的高温下杂质固化变质导致加速水垢形成至传感器无法使用，所以所有的直流电位传感均会出现类似情况。

　　华诺公司所设计发明的数字式传感器，采用数字集成芯片控制。把直流电信号转换成恒频率的方波信号，使每个接点在测量水位时不接受电压信号，只接受方波信号。从而电极上不会产生电流，使太阳能水不可能出现微电解，数字集成芯片所发射的方波信号在震荡时发出的恒定频率。就可以有效的防止水垢形成。是以前同类产品使用寿命的3一5倍。

因此我们将各种仪表检测水位微电流测试后作一对照

　　可以说明大电流、高频率、波形是水垢形成的主要原因。因此，我们建议测控仪表的国家标准应作以下五个方面修改。

　　一：4.1.2按传感器类型分类

　　增加：数字式热敏电阻

　　二：4.2.2命名标记

　　水位传感器增加：HND数字式

　　三：5.1.1.2控制功能

　　水位检测灵敏度调节

　　不需要灵敏度调节

　　附：（普通仪表传感器在测量水位时发现无法测量到高水位100%时，需要做传感器灵敏度的调整，使仪表显示高水位，但热水器水箱不能达到100%高水位，仪表所检测到的是假水位。）

　　四：5.1.2.8传感器

　　传感器在各种水质中使用应具备不主动结水垢的功能，并能在任何水温、水质中检测水位信号电流，最大电流不高于120UA，频率在50Hz以下，波形为方波

　　五：5.1.5可靠性

　　传感器使用时间不低于26000h.

　　嘉兴市太阳能行业协会秘书长徐朱灵高度赞扬和敬佩国家、省检测中心和鉴衡认证中心的领导同志的务实求是精神，不时地利用各种机会，倾听来自生产企业的呼声。创新是无止境的，创新是我国太阳热水器从大国走向强国的最有力支撑。国家标准应随着产业的发展提升，用适当的修改是必要的，何况测控仪表的国家标准尚未正式实施，我们行业协会有责任将通过学习各种渠道，代表行业进行呼吁。