CN102505736A

CN102505736A - 一种水塔液位自动控制系统

Info

Publication number: CN102505736A
Application number: CN2011104204983A
Authority: CN
Inventors: 李学红; 陈少鸿; 卞和营; 李胜利; 陈宁; 张晓丽; 庞春芬; 陈红举
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-12-15
Filing date: 2011-12-15
Publication date: 2012-06-20

Abstract

本发明涉及一种水塔液位自动控制系统，包括塔内装置与供水装置；塔内装置包括一个与水塔连通的垂直水管，水管中设有一个磁性浮子，水管外固定有分别对应低液位与高液位的两个干簧管，两干簧管的端子分别连接到一个用于将干簧管状态信号转化为无线信号进行发射的信号发射器的对应输入端；所述供水装置包括接收所述无线信号的信号接收器、水泵电机和水泵。利用两个干簧管对应高低液位，在磁性浮子随液位浮动，当达到对应液位时，驱动对应干簧管导通，从而使信号发射器产生信号，结构简单可靠，控制精确，成本低廉，非常适合于水塔的液位全自动控制。

Description

一种水塔液位自动控制系统

技术领域

本发明涉及水塔，特别是根据液位控制供水的水塔。

背景技术

供水系统中，无论何种液位控制系统，其核心在于液位传感器，有什么样的传感器，就有什么方式的控制系统。目前液位传感器种类可分为：浮子（浮球）式、电接点压力表式、差压变送器、磁性液位变送器、投入式液位变送器、电动内浮球液位变送器、电动浮筒液位变送器、电容式液位变送器、磁致伸缩液位变送器、伺服液位变送器、分为超声波液位变送器、雷达液位变送器、GPRS无线液位传感器。

在农村家庭使用的塑料水塔、养殖场供水箱等，在这些场合，大部分都使用铁罐式无塔供水器，但这种供水器缺点是使用电接点压力表测量液位、液位不准、带压供水对水泵损坏较大、水泵启动频繁、故障率高。而且液位传感器都是通过导线将液位信号传至控制部分，如果液位传感器距控制部分较远，那么中间的信号导线就需要较远距离，一方面成本高，另一方面敷设导线比较麻烦。但是如果采用GPRS无线液位传感器，虽然功能比较强大，但需要借助服务商提供的无线网络，设备和使用费用都很高，较多用于要求严格的工业生产，在上述场合使用很不方便。

发明内容

本发明的目的是提供一种水塔液位自动控制系统，用以解决现有带液位控制的水塔成本过高的问题。

为实现上述目的，本发明的方案是：一种水塔液位自动控制系统，包括塔内装置与供水装置；塔内装置包括一个与水塔连通的垂直水管，水管中设有一个磁性浮子，水管外固定有分别对应低液位与高液位的两个干簧管，两干簧管的端子分别连接到一个用于将干簧管状态信号转化为无线信号进行发射的信号发射器的对应输入端；所述供水装置包括接收所述无线信号的信号接收器、水泵电机和水泵，所述信号接收器输出控制连接所述水泵电机，水泵电机驱动连接所述水泵。

所述水管为非导磁材料的水管。

所述信号接收器通过一个水泵电机控制回路控制连接所述水泵电机；该水泵电机控制回路包括一条自动控制支路，该自动控制支路接设在电源上，包括串联的电机控制继电器的线圈（KM）和受控于所述信号接收器的接触器触头（K_1-1）。

所述自动控制支路中还串设一个手动开关（QH）的第一组触点。

所述水泵电机控制回路还包括一条手动控制支路，该手动控制支路包括串联的所述手动开关（QH）的第二组触头、启动开关(QT)和停止开关(TZ)，启动开关(QT)上并联有所述电机控制继电器的辅助触头（KM_1-1）；该手动控制支路与所述手动开关（QH）的第一组触点和接触器触头（K_1-1）形成的串联支路并联。

本发明采用现有的集成度高的信号接收与发射器，控制回路电路拓扑简单，操作方便；利用两个干簧管对应高低液位，在磁性浮子随液位浮动，当达到对应液位时，驱动对应干簧管导通，从而使信号发射器产生信号，结构简单可靠，控制精确，成本低廉，非常适合于水塔的液位全自动控制。

附图说明

图1是采用本发明的水塔系统；

图2是本发明的水泵控制回路电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

如图1的水塔液位自动控制系统，包括水塔1，水塔中的塔内装置和水塔外的供水装置，供水装置包括为水塔供水的水泵以及驱动水泵的水泵电机（图1仅为示意，水泵未画出）。本发明的发明点在于为水塔增加了无线液位控制，无线液位控制能够接收表示液位的无线信号，并根据液位信息控制水泵电机，从而控制水泵何时为水塔上水，何时停止上水。

无线液位控制由塔内装置中的信号发生器以及供水装置中信号接收器构成。如图1所示，塔内装置包括与水塔1连通的垂直水管2，水管2中设有一个磁性浮子3，水管外固定有分别对应低液位与高液位的两个干簧管21、22（两个干簧管相距一定距离，如1米），两干簧管的端子分别连接到一个信号发射器的对应输入端，信号发射器将干簧管状态信号转化为无线信号进行发射；控制系统还包括接收所述无线信号的信号接收器，信号接收器通过一个水泵电机控制回路控制连接水泵电机。水管2可以是PPR管、PVC管、石英玻璃管，不锈钢管。

当磁性浮子3达到低液位的干簧管22位置时，干簧管22吸合，输出信号，当磁性浮子3达到高液位的干簧管21位置时，干簧管21吸合，输出信号。以图1中显示为例，干簧管21和干簧管22输出两对接点，全部接入信号发射器。当水位低至干簧管22处“低水位”时，磁性浮子使干簧管22接点闭合，此闭合信号驱使信号发射器发射“低水位”信号，使信号接收器输出接点K1-1闭合，同理当水位升至干簧管21处“高水位”时，信号接收器接输出接点K1-1断开，接点K1-1闭合和断开，控制了接触器KM的吸合和释放，从而实现了水位的全自动控制。上述内容为对干簧管与发射器的工作方式解释，具体连接方式、采用何种信号表示方法，因具体发射器和与干簧管连接电路而异，但由于是本领域技术人员很容易进行等同替换的内容，所以在此不再赘述。

对于信号接收器，它接收信号发射器发出的、表示液位信息的无线信号，从而控制水泵电机，具体水泵电机控制回路如图2所示：水泵电机控制回路包括一条自动控制支路，该自动控制支路接设在电源（交流220V）上，包括串联的电机控制继电器的线圈KM和受控于信号接收器的接触器触头K_1-1，作为一种实施方式，信号接收器的输出串设在接触器的线圈回路中。

例如，信号发射器发射“低水位”信号，信号接收器接收到“低水位”信号指令，使K_1-1接点闭合，电机控制继电器的主触头KM_1-2、KM_1-3吸合，水泵电机运行开始上水；水位高于“低水位”低于“高水位”期间，K_1-1接点始终是闭合状态，水泵一直运行，指示灯一直亮；当水位达到“高水位”时，信号发射器发射“高水位”信号，信号接收器接收到“高水位”信号指令，使K_1-1接点断开，电机控制继电器的主触头KM_1-2、KM_1-3释放，水泵电机停止运行终止上水，水位低于“高水位”高于“低水位”期间，K_1-1接点始终是断开状态，水泵停运，指示灯灭。周而复始，就实现了全自动的控制。

另外，水泵电机控制回路还设有手动控制功能，以备需要手动控制的情况。只需在回路中增加一条手动控制支路，并在自动控制支路中串设一个手动开关QH的第一组触点。手动控制支路包括串联的手动开关QH的第二组触头、启动开关QT和停止开关TZ，启动开关QT上并联有电机控制继电器的辅助触头KM_1-1；该手动控制支路与手动开关QH的第一组触点和接触器触头K_1-1形成的串联支路并联。当手动开关QH推至第一组触点上时，自动控制支路工作，当手动开关QH推至第二组触点上时，手动控制支路工作，可以通过启动开关QT和停止开关TZ进行电机控制。

信号接收器设置在控制端，由交流系统供电；而信号发射器设置在水塔上，需要电池供电，通过实验，一节12V电池最少可使用1.5年，为确保此控制系统的正常运行，信号发射器使用的12V电源每1年更换一次，每节电池大概1元左右，费用非常低。

本实施例中的水管采用PPR绝缘管。所采用的干簧管、信号发射器、信号接收器和接触器的型号分别为MDSR-7常开型φ3（或φ5）、YK100-A1（或YK100-A2）、JST-S2、CJX2-1810/ 220V AC。根据实际情况，上述器件均可以采用其它器件替代。依据本发明所做的等效变换与修饰，都应作为本发明的技术范畴。

Claims

1.一种水塔液位自动控制系统，其特征在于，包括塔内装置与供水装置；塔内装置包括一个与水塔连通的垂直水管，水管中设有一个磁性浮子，水管外固定有分别对应低液位与高液位的两个干簧管，两干簧管的端子分别连接到一个用于将干簧管状态信号转化为无线信号进行发射的信号发射器的对应输入端；所述供水装置包括接收所述无线信号的信号接收器、水泵电机和水泵，所述信号接收器输出控制连接所述水泵电机，水泵电机驱动连接所述水泵。

2.根据权利要求1所述的一种水塔液位自动控制系统，其特征在于，所述水管为非导磁材料的水管。

3.根据权利要求1所述的一种水塔液位自动控制系统，其特征在于，所述信号接收器通过一个水泵电机控制回路控制连接所述水泵电机；该水泵电机控制回路包括一条自动控制支路，该自动控制支路接设在电源上，包括串联的电机控制继电器的线圈（KM）和受控于所述信号接收器的接触器触头（K_1-1）。

4.根据权利要求3所述的一种水塔液位自动控制系统，其特征在于，所述自动控制支路中还串设一个手动开关（QH）的第一组触点。

5.根据权利要求4所述的一种水塔液位自动控制系统，其特征在于，所述水泵电机控制回路还包括一条手动控制支路，该手动控制支路包括串联的所述手动开关（QH）的第二组触头、启动开关(QT)和停止开关(TZ)，启动开关(QT)上并联有所述电机控制继电器的辅助触头（KM_1-1）；该手动控制支路与所述手动开关（QH）的第一组触点和接触器触头（K_1-1）形成的串联支路并联。