CN103885466B - 一种液位控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种液位控制系统。该液位控制系统包括连接在待测液位水池进水管道上的第一控制阀、连接在待测液位水池出水管道上的第二控制阀和液位变动感应机构；该液位变动感应机构，包括基体、漂浮球组件、摇杆机构和水银开关；漂浮球组件安装在基体上，漂浮球组件通过摇杆机构连接水银开关，水银开关倾斜即可连通中间的电极和其中一侧电极。液位控制系统具有如下优点：结构新颖，制造成本低，精度可调，且灵敏度和稳定性均非常好，控制效果好。
Description
技术领域
本发明涉及一种根据预先设定的液位一旦产生上下变动就可触发开关信号从而修正液位恢复至预设值的液位控制系统。
背景技术
液位控制是工业中常见的过程控制，它对生产的影响不容忽视。目前，对液位控制基本上都架设控制系统来实现，这类控制系统引入控制器，如PLC，不仅结构复杂，成本高，而且具有滞后，耦合等特征。
实际使用中，我们对液位的控制常常不需要量化地测量液位偏离值，只须测的液位是高于或低于预设值就可以，因此，只需要反馈开关量即可。而目前市面上虽然存在用PLC等控制器搭建的液位控制系统，但这类控制系统不仅价格较贵，在液位精确控制上，液位传感器的精度也具有很高的要求。现有中的液位传感器也很多是对液位变动即触发开关量的感应机构，不过现有的这类感应机构存在如下不足：1.这种现有的液位变动感应机构在液位变动时存在感应滞后，不能过滤液面波动，误感应较多；2.现有的液位变动感应机构感应精度不可调整，应用范围大受限制。基于这些不足，现有的极少存在成本低，灵敏度和稳定性好的机械液位控制系统。
发明内容
本发明的发明目的在于提供一种结构新颖，成本低，灵敏度和稳定性好，并且精度可调的液位控制系统。
为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：
一种液位控制系统，包括连接在待测液位水池进水管道上的第一控制阀、连接在待测液位水池出水管道上的第二控制阀和液位变动感应机构；所述液位变动感应机构包括基体、漂浮球、连接漂浮球上端的活塞、摇杆、链条、齿轮、弹簧和水银开关；液位控制系统还包括机架，基体固定在机架上；所述基体下部设有可供活塞上下活动的活动腔；基体一侧设有带横向条形通孔的摇杆安装架；与摇杆安装架同侧的基体上设有连通活动腔的槽口，但槽口位置处在摇杆安装架下方；所述基体顶部设有齿轮安装座；所述活塞上部伸入活动腔内；所述摇杆中部装有一调节螺母，摇杆中部通过调节螺母固定在摇杆安装架的横向条形通孔任意位置并以该位置为支点相对于摇杆安装架可转动安装；摇杆一端通过槽口伸入活动腔内并铰接在所述活塞顶部，另一端连接链条一端；所述齿轮可旋转安装在齿轮安装座上，所述链条另一端绕过摇杆上方的齿轮连接弹簧；所述水银开关通过一连杆固定在齿轮上；水银开关包括水银开关壳体、固定在水银开关壳体底部左、中、右的三个电极以及液态水银，水银开关壳体内侧设有水银容纳腔室，液态水银处在水银容纳腔室内可流动；倾斜时，液态水银能将其中中间位置的电极与其中一侧的电极连通；所述第一控制阀与所述水银开关中相应的一侧电极通过信号线电连通；所述第二控制阀与所述水银开关中相应的另一侧电极通过信号线电连通。
作为优选，所述三个电极分别排列水银开关壳体底部的左、中、右位置，水银开关壳体内侧设有水银容纳腔室，水银容纳腔室底部呈锥形，中间的电极连接水银容纳腔室中部的锥形最低处。
作为优选，所述水银开关壳体顶部设有水银注入口，所述水银注入口是一单向气密阀口；所述水银容纳腔室内是真空环境。
本发明的液位控制系统由纯机械零件构成，无须采用价格昂贵的控制器，制造成本低廉且可靠性好。因本发明中的漂浮球相对于预设值向上或下活动，能够通过摇杆机构放大，从而带动齿轮以一定角度转动，最终触发倾侧开关连通不同的电极，采用摇杆机构将检测变动值转换后，本发明的感应灵敏度非常高。其中弹簧在本发明中的作用是为了过滤液面波动对漂浮球产生的影响，在高灵敏度的同时能够消除不必要的误动作，使得感应机构的稳定性好。而上述的摇杆中部可以通过调节螺母固定在摇杆安装架的横向条形通孔任意位置，即可以调节支点位置，因此相对于倾侧开个触发开关量的精度是可调的。
总之，本发明所提供的液位控制系统具有如下优点：属于纯机械控制系统，结构新颖，可靠性好，制造成本低，精度可调，且灵敏度和稳定性均非常好。
附图说明
图1：本发明实施例的结构示意图。
图2：本发明实施例中水银开关的局部放大图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述。
实施例1：如图1和图2所示的一种液位控制系统，该液位控制系统安装在待测液位水池10上，水池10上一侧设入水口10a，另一侧设出水口10b，入水口10a上连入进水管道上，出水口10b上连出出水管道上。该液位控制系统包括连接在待测液位水池10进水管道上的第一控制阀101、连接在待测液位水池10出水管道上的第二控制阀102和液位变动感应机构。液位变动感应机构上的水银开关通过信号线93分别连接第一控制阀101和第二控制阀102。
该液位变动感应机构包括基体3、机架4、漂浮球1、连接漂浮球1上端的活塞2、摇杆5、链条7、齿轮8、弹簧7a和倾侧开关9。机架4可以固定架设在水池10上方，基体3固定在机架4上。基体3下部呈圆筒形，基体3下部设有可供活塞2上下活动的活动腔3a，活动腔3a呈圆柱形下部连通外界且活动腔3a和活塞2形状匹配，基体3一侧设有水平伸出的摇杆安装架6，摇杆安装架6上设有横向条形通孔60，与摇杆安装架6同侧的基体3上设有连通活动腔3a的槽口30，但槽口30位置处在摇杆安装架6下方，基体3顶部设有齿轮安装座32。活塞2上部伸入活动腔3a内并可活动，摇杆5中部可转动安装在摇杆安装架6上，摇杆5一端通过槽口30伸入活动腔3a内并与铰接在所述活塞2顶部，另一端连接链条7一端。摇杆5中部通过调节螺母51固定在带的摇杆安装架6的横向条形通孔60上。上述齿轮安装座32处在摇杆安装架6上方，齿轮8可旋转安装在齿轮安装座32上，摇杆5另一端处在齿轮8右侧，弹簧7a安装在齿轮8左侧的弯钩31上，上述链条7另一端绕过摇杆5上方的齿轮8连接弹簧7a。上述倾侧开关9通过一连杆81固定在齿轮8上。
水银开关9包括水银开关壳体90、固定在水银开关壳体90底部的三个电极91和液态水银92，上述三个电极91分别排列水银开关壳体90底部的左、中、右位置，电极91底部均设有接线端子910。上述水银开关壳体90内侧设有水银容纳腔室900，上述液态水银92处在水银容纳腔室900内活动。倾斜时，液态水银92最多仅能连通其中的两个电极91，即向左倾斜时，连通中间的电极91和左侧的电极91，即向右倾斜时，连通中间的电极91和右侧的电极91。上述水银容纳腔室900底部呈锥形，中间的电极91连接水银容纳腔室900中部的锥形最低处。水银开关壳体90顶部设有水银注入口90a，水银注入口90a是一单向气密阀口，通过水银注入口90a注完水银后，抽真空，使得水银容纳腔室900内是真空环境。
具体地，上述水银开关9的中间电极91连接电源，水银开关9左侧的电极91通过信号线93连接第一控制阀101，水银开关9右侧的电极91通过信号线93连接第二控制阀102。当液面下降时，漂浮球1向下活动，带动摇杆5以调节螺母51为中心摆动，弹簧7a轻微拉动下，摇杆5右端向上运动，致使齿轮8逆时针转动一角度，最终使得水银开关9向左倾斜连通中间电极91和左侧的电极91。此时，中间的电极91中的电信号通过左侧的电极91输出至第一控制阀101，开启第一控制阀101补水。当液面上升时，漂浮球1向上活动，带动摇杆5以调节螺母51为中心摆动，摇杆5右端向下运动，致使齿轮8顺时针转动一角度，最终使得水银开关9向右倾斜连通中间的电极91和右侧的电极91。此时，中间的电极91中的电信号通过右侧的电极91输出至第二控制阀102，开启第二控制阀102出水。
本发明不局限于上述实施方式，只要其不脱离本发明的发明宗旨的前提下，不论在其形状、结构或连接关系上作任何变形，均在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种液位控制系统，其特征在于：
包括连接在待测液位水池(10)进水管道上的第一控制阀(101)、连接在待测液位水池(10)出水管道上的第二控制阀(102)和液位变动感应机构；
所述液位变动感应机构包括基体(3)、漂浮球(1)、连接漂浮球(1)上端的活塞(2)、摇杆(5)、链条(7)、齿轮(8)、弹簧(7a)和水银开关(9)；
液位控制系统还包括机架(4)，基体(3)固定在机架(4)上；
其中：
(i)所述基体(3)下部设有可供活塞(2)上下活动的活动腔(3a)；基体(3)一侧设有带横向条形通孔(60)的摇杆安装架(6)；与摇杆安装架(6)同侧的基体(3)上设有连通活动腔(3a)的槽口(30)，但槽口(30)位置处在摇杆安装架(6)下方；所述基体(3)顶部设有齿轮安装座(32)；
(ii)所述活塞(2)上部伸入活动腔(3a)内；
(iii)所述摇杆(5)中部装有一调节螺母(51)，摇杆(5)中部通过调节螺母(51)固定在摇杆安装架(6)的横向条形通孔(60)任意位置并以该位置为支点相对于摇杆安装架(6)可转动安装；摇杆(5)一端通过槽口(30)伸入活动腔(3a)内并铰接在所述活塞(2)顶部，另一端连接链条(7)一端；
(iiii)所述齿轮(8)可旋转安装在齿轮安装座(32)上，所述链条(7)另一端绕过摇杆(5)上方的齿轮(8)连接弹簧(7a)；
(iiiii)所述水银开关(9)通过一连杆(81)固定在齿轮(8)上；水银开关(9)包括水银开关壳体(90)、固定在水银开关壳体(90)底部左、中、右的三个电极以及液态水银(92)，水银开关壳体(90)内侧设有水银容纳腔室(900)，液态水银(92)处在水银容纳腔室(900)内可流动；倾斜时，液态水银(92)能将其中中间位置的电极与其中一侧的电极连通；
所述第一控制阀(101)与所述水银开关(9)中相应的一侧电极通过信号线(93)电连通；
所述第二控制阀(102)与所述水银开关(9)中相应的另一侧电极通过信号线(93)电连通。
2.根据权利要求1所述一种液位控制系统，其特征在于：
所述三个电极分别排列水银开关壳体(90)底部的左、中、右位置，水银开关壳体(90)内侧设有水银容纳腔室(900)，水银容纳腔室(900)底部呈锥形，中间的电极连接水银容纳腔室(900)中部的锥形最低处。
3.根据权利要求1或2所述一种液位控制系统，其特征在于：
所述水银开关壳体(90)顶部设有水银注入口(90a)，所述水银注入口(90a)是一单向气密阀口；所述水银容纳腔室(900)内是真空环境。
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