CN103135620B - 四种力共控双稳态沉球液位的控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种四种力共控双稳态沉体液位的控制及检测方法，利用拉绳受到检测体的重力和浮力作为一个合力，当检测体浸入液体中时，检测体上下两端之间产生具有一定差值的合力，将两个有一定差值的合力作为控制检测的转换点；通过检测体重力、浮力、弹力以及固定磁场所产生的磁力作用于一个可以运动的一体化的部件上，当这四种力处于平衡状态时，部件处于静止状态，在平衡打破时，部件在一定范围内做直线或旋转运动，推动部件快速动作，从一个平衡位置迅速过渡到另一个平衡位置，使部件在两个稳态位置之间快速转换，推动开关触点的闭合和分离，产生一个带回环的开关信号，实现液位的全自动控制。
Description
技术领域
本发明涉及自动供排水控制以及液位检测报警等技术领域，尤其是指一种四种力共控双稳态沉球液位的控制方法及装置。
背景技术
液位控制及检测器是一种在工业、农业、城市、家庭中广泛应用的自动供排水控制装置，还用于各种自动液位报警等方面。尤其是应用在地下油库时，由于油库废水量大，需要自动排水，现有大多是采用多种线控及固定双环控制浮球开关，但由于水质中含有粘度较高的稀油及灰尘等，使用效果不理想，而国外进口的该类产品效果虽然好，但存在价格昂贵，维修困难、易损坏等缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单、安全、可靠、制造成本低、使用寿命长、维护简单，能适用于不同液体的液位控制、检测的四种力共控双稳态沉球液位的控制方法及装置。
为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：四种力共控双稳态沉体液位的控制及检测方法，利用拉绳受到检测体的重力和浮力作为一个合力，当检测体浸入液体中时，检测体上下两端之间产生具有一定差值的合力，将两个有一定差值的合力作为控制检测的转换点；通过检测体重力、浮力、弹力以及固定磁场所产生的磁力作用于一个可以运动的一体化的部件上，当这四种力处于平衡状态时，部件处于静止状态，在平衡打破时，部件在一定范围内做直线或旋转运动，推动部件快速动作，从一个平衡位置迅速过渡到另一个平衡位置，使部件在两个稳态位置之间快速转换，推动开关触点的闭合和分离，产生一个带回环的开关信号，实现液位的全自动控制。
所述的开关为触点开关或接近感应开关。
所述的弹力为弹簧弹力及接触面弹力。
本发明具有结构简单、安全、可靠性高、制造成本低、使用寿命长、通用性强、运输方便、体积小、免维护等优点，在采用不同材质的检测筒或球时，能适用于不同液体的液位控制、检测；且最大限度的简化了控制电路，具有极高的市场前景。
附图说明
图1为杠杆低位受力示意图。
图2为杠杆高位受力示意图。
图3为本发明实施例1的结构示意图。
图4为本发明实施例2的结构示意图。
图5为实施例2受力示意图。
具体实施方式
下面结合所有附图对本发明作进一步说明，本发明的较佳实施例为：
实施例1
参见附图1至附图3，本实施例所述的四种力共控双稳态沉球液位的控制方法，利用拉绳受到检测体的重力和浮力作为一个合力，当检测体浸入液体中时，检测体上下两端之间产生具有一定差值的合力，将两个有一定差值的合力作为控制检测的转换点；通过检测体重力、浮力、弹力以及固定磁场所产生的磁力作用于一个可以运动的一体化的部件上，当这四种力处于平衡状态时，部件处于静止状态，在平衡打破时，部件在一定范围内做直线或旋转运动，推动部件快速动作，从一个平衡位置迅速过渡到另一个平衡位置，使部件在两个稳态位置之间快速转换，推动开关触点的闭合和分离，产生一个带回环的开关信号，实现液位的全自动控制。
一种完成上述所述方法的控制器包括有绞轴铁磁物质杠杆1、低定位缓冲块2、高定位缓冲块3、高位保持加速磁铁4、低位保持加速磁铁5、微动开关7、高位检测筒8、低位检测筒9、吊线10，其中，铁磁物质杠杆1一端铰接，另一端的上方和下方分别设一高位保持加速磁铁4和一低位保持加速磁铁5，该端下方通过吊线10吊装有高位检测筒8，高位检测筒8下方垂直吊装有低位检测筒9；高位检测筒8、低位检测筒9的比重大于被测液体的比重，且低位检测筒9的比重大于高位检测筒8，高位检测筒8、低位检测筒9的中间位置为微动开关状态的转换点。铁磁物质杠杆1上方和下方还分别设一低定位缓冲块2和高定位缓冲块3，铁磁物质杠杆1的铰接端下方设有微动开关7。
使用时，铁磁物质杠杆1在上吸力FNX、弹力FTX、重力FHX、下吸力FCX的力距共同作用下处于平衡状态，停留在高位或低位的其中一个位置上；水池中无水，微动开关7的触点A1、A2闭合，B1、B2断开，低位检测筒9不接触液体；池中水位上升，低位检测筒9被浸没，重力FHX减少，铁磁物质杠杆1上转，其所受到的下吸力FCX急速减少，上吸力FNX急速增加，同时在弹力FTX的作用下，铁磁物质杠杆1快速上转至高位，微动开关7处于自由状态，触点A1、A2断开，B1、B2闭合，控制抽水泵开始排水；当池中水位下降至低位检测筒9的中位以下时，重力FHX加大，上吸力FNX急速减少，下吸力FCX急速增加，铁磁物质杠杆1快速下降到低位，微动开关7触点A1、A2闭合，B1、B2断开，抽水泵停止工作。
实施例2
参见附图4和附图5，本实施例与实施例1所不同的是：所述的控制器包括有固定框101、传导框102、磁力铁103、微动开关104、高位吸拉加速磁铁105、低位吸拉加速磁铁106、缓冲调整弹簧107、高位检测筒108、低位检测筒109、吊线110、定位缓冲块111，其中，传导框102装配在固定框101内，传导框102底部与固定框101之间设有缓冲调整弹簧107，固定框101中部设有杠杆，杠杆端部包覆有磁力铁103，磁力铁103上、下方的固定框101内分别设有高位吸拉加速磁铁105、低位吸拉加速磁铁106；高位吸拉加速磁铁105、低位吸拉加速磁铁106通过定位缓冲块111固定在固定框101内；高位吸拉加速磁铁105、低位吸拉加速磁铁106之间形成磁力铁103活动的上、下稳态位置，高位吸拉加速磁铁105上方的固定框101内设有微动开关104，传导框102底部通过吊线110垂直吊装有高位检测筒108和低位检测筒109。本实施例的工作原理与实施例1的工作原理相同。
以上所述之实施例只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (1)
1.四种力共控双稳态沉体液位的控制及检测方法，其特征在于：采用四种力共控双稳态沉体液位的控制器实现，所述的控制器包括有绞轴铁磁物质杠杆（1）、低定位缓冲块（2）、高定位缓冲块（3）、高位保持加速磁铁（4）、低位保持加速磁铁（5）、微动开关（7）、高位检测筒（8）、低位检测筒（9）、吊线（10），其中，铁磁物质杠杆（1）一端铰接，另一端的上方设一高位保持加速磁铁（4）和高定位缓冲块（3）、下方设一低位保持加速磁铁（5）和低定位缓冲块（2），该端下方通过吊线（10）吊装有高位检测筒（8），高位检测筒（8）下方垂直吊装有低位检测筒（9）；高位检测筒（8）、低位检测筒（9）的比重大于被测液体的比重，且低位检测筒（9）的比重大于高位检测筒（8），高位检测筒（8）、低位检测筒（9）的中间位置为微动开关状态的转换点；铁磁物质杠杆（1）的铰接端下方设有微动开关（7）；
所述的控制及检测方法如下：利用吊线受到检测体的重力和浮力作为一个合力，当高位检测筒、低位检测筒浸入液体中时，高位检测筒、低位检测筒之间产生具有一定差值的合力，将两个有一定差值的合力作为控制检测的转换点；通过高位检测筒、低位检测筒的重力、浮力、弹力以及固定磁场所产生的磁力作用于一个可以运动的一体化的部件上，当这四种力处于平衡状态时，部件处于静止状态，在平衡打破时，部件在一定范围内做旋转运动，推动部件快速动作，从一个平衡位置迅速过渡到另一个平衡位置，使部件在两个稳态位置之间快速转换，推动开关触点的闭合和分离，产生一个带回环的开关信号，实现液位的全自动控制。
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