CN107725829A - 一种机械式电子感应液位控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种机械式电子感应液位控制装置，包括防水机盒，防水机盒背面粘接有固定吸盘，防水机盒的前侧表面上横向固定有液压泵，液压泵的输出泵轴上套接有机械阀门，机械阀门包括阀体和阀座，阀座的底部中心开凿有圆形通孔，套接在液压泵的泵轴前端，阀座上表面中心开凿有安装槽，安装槽内固定安装有阀体程序器，阀体程序器的另一端连接至阀体的下表面；防水机盒内焊接有核心处理器和液位传感器，液位传感器固定在防水机盒顶部，核心处理器的信号输出端还连接有液压驱动器，液压驱动器连接至液压泵的控制端。本发明结构简单安装方便，具有良好的防水性能，且机械传动效率高能耗低，液位调节控制精准。

Description

一种机械式电子感应液位控制装置
技术领域
本发明涉及液位控制装置领域，具体为一种机械式电子感应液位控制装置。
背景技术
随着信息技术、自动化技术在过程工业的广泛应用，过程控制系统在过程工业中愈显重要。过程控制从应用于工业生产至今经历了一个由简单到复杂、从低级到高级的过程。在过程控制中，通常对液位、温度、压力、流量等参数进行控制。其中，液位控制技术在国民生活、生产中发挥了重要作用，如民用水塔供水，精馏塔液位控制，锅炉气泡液位控制等。液位控制的准确度与精度都直接或间接地影响着生产、生活的质量与安全。为了保证安全、合理高效生产，急需开展先进的液位控制方法和策略的研究和开发。
传统的手工调节在当前的工业生产中显然已经远远不能满足需求，当下的大部分自动液位控制装置，大部分过多的依赖于电子技术，采用了大量的电器元件，一方面这样的机构大部分过于复杂，安装麻烦，且在水中过多地使用电子元件危险性较大，且电子信号传输存在一定的延迟和误差，导致控制精度较低，不能够很好的满足实际需求。
发明内容
为了克服现有技术方案的不足，本发明提供一种机械式电子感应液位控制装置，包括防水机盒，所述防水机盒采用防水材料制成方体机盒，背面粘接有固定吸盘，所述固定吸盘采用合成橡胶制成，用于吸附在被控水箱的内壁，所述防水机盒的前侧表面上横向固定有液压泵，所述液压泵的输出泵轴上套接有机械阀门，所述机械阀门卡接在所在水箱内壁并外接导水管；
所述机械阀门包括阀体和阀座，所述阀座的底部中心开凿有圆形通孔，套接在液压泵的泵轴前端，阀座上表面中心开凿有安装槽，安装槽内固定安装有阀体程序器，所述阀体程序器的另一端连接至阀体的下表面；
所述防水机盒内安装有集成电路板，集成电路板上焊接有核心处理器和液位传感器，所述液位传感器固定在防水机盒顶部，所述核心处理器的信号输出端还连接有液压驱动器，所述液压驱动器连接至液压泵的控制端。
作为本发明一种优选的技术方案，所述液压泵包括泵座和泵体，所述泵座采用不锈钢钢条焊接成框架结构，泵体卡接在泵座内部。
作为本发明一种优选的技术方案，所述泵体的输出泵轴与防水机盒的表面相垂直，泵轴前端套接有输出法兰，所述输出法兰与阀座的底部相耦合。
作为本发明一种优选的技术方案，所述阀体程序器包括转动轴，所述转动轴为不锈钢圆柱，转动轴的中间位置套接有主动轮和从动轮，所述主动轮与转动轴焊接为一体化结构，从动轮安装在主动轮两侧。
作为本发明一种优选的技术方案，所述主动轮的上表面与从动轮之间安装有制动轮和减速轮，所述制动轮和减速轮的轮齿分别与主动轮的轮轴相耦合。
作为本发明一种优选的技术方案，所述从动轮的上表面紧密贴合有涡卷弹簧，所述涡卷弹簧上表面还连接有拨杆，所述拨杆的另一端与转动轴焊接为一体化结构。
作为本发明一种优选的技术方案，所述阀体包括阀缸、上阀芯和下阀芯，所述上阀芯通过连杆与从动轮相连，下阀芯通过连杆与主动轮相连。
作为本发明一种优选的技术方案，所述上阀芯与下阀芯分别镶嵌在阀缸的进水口和出水口，且上阀芯、下阀芯以及阀缸上均开凿有同样大小的扇形通孔。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明通过设置防水机盒，利用固定吸盘进行孤单，安装及拆卸都非常地方便；在方书记和内设置液位传感器和核心处理器进行液位高度的实时监测，利用液压驱动器对液压泵进行及时的反馈调整，实现了液位的自动调节控制，高效快捷；
(2)本发明通过设置液压泵，利用输出法兰实现泵体与阀体的连接，直接通过液压泵对阀体内部的阀体程序器进行控制，传动效率高损耗小；
(3)本发明通过设置阀体程序器，转动轴通过拨杆带动涡卷弹簧转动实现能量积蓄，利用涡卷弹簧积蓄的能量回放输出反过来带动转动轴转动，进而带动主动轮、从动轮转动，大大降低了能量消耗，达到了良好的节能效果，且通过设置制动轮和减速轮，可以方便地进行对从动轮转速的调节，以设定不同的供水时间，灵活性高；
(4)本发明通过设置阀体，在阀体内部的阀缸两端分别设置上阀芯和下阀芯，分别通过主动轮和从动轮控制阀缸通孔与阀芯通孔的相对，实现对出水和进水的控制，结构简单控制简单，方便地实现了液位调整操作。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为机械阀门结构示意图；
图3为阀体俯视图。
图中：1-防水机盒；2-固定吸盘；3-液压泵；4-机械阀门；5-阀体；6-阀座；7-阀体程序器；8-核心处理器；9-液位传感器；10-液压驱动器。
301-泵座；302-泵体；303-输出法兰。
501-阀缸；502-上阀芯；503-下阀芯。
701-转动轴；702-主动轮；703-从动轮；704-制动轮；705-减速轮；706-涡卷弹簧；707-拨杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本发明可以用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向和位置用语，例如「上」、「中」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向和位置。因此，使用的方向和位置用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。
实施例：
如图1所示，本发明提供了一种机械式电子感应液位控制装置，包括防水机盒1，所述防水机盒1采用防水材料制成方体机盒，背面粘接有固定吸盘2，所述固定吸盘2采用合成橡胶制成，用于吸附在被控水箱的内壁，所述防水机盒1的前侧表面上横向固定有液压泵3，所述液压泵3的输出泵轴上套接有机械阀门4，所述机械阀门4卡接在所在水箱内壁并外接导水管；所述固定吸盘2利用水压作用，将整个防水机盒1压紧固定蓄水装置内部，注意固定吸盘2在使用时必须排空吸盘与箱体之间的空气，这样可以增大压力，使用也更为方便；防水机盒1内部电路用于实现对液位高低的检测操作，液压泵用于驱动控制实现机械阀门4的开启和关闭；
所述机械阀门4包括阀体5和阀座6，所述阀座6的底部中心开凿有圆形通孔，套接在液压泵3的泵轴前端，阀座6上表面中心开凿有安装槽，安装槽内固定安装有阀体程序器7，所述阀体程序器7的另一端连接至阀体5的下表面；所述阀座6用于实现液压泵3与阀体5的连接，所述阀体程序器7用于控制阀体5实现开启和关闭操作；
进一步说明的是，所述防水机盒1内安装有集成电路板，集成电路板上焊接有核心处理器8和液位传感器9，所述液位传感器9固定在防水机盒1顶部，所述核心处理器8的信号输出端还连接有液压驱动器10，所述液压驱动器10连接至液压泵3的控制端；所述液位传感器9利用水压与深度的关系原理，实时监测当前蓄水装置内部的实时液位高度，采集到的数值传输至核心处理器8，所述核心处理器8采用STC12C5A60S2芯片，该芯片内置有A/D转换接口，直接将输入的模拟信号转换成数字信号，核心处理器8将采集到的值与设定的液位值进行比较，判断是需要放水还是进水，当需要进行放水或者进水操作时，核心处理器8输出相应的驱动信号，通过液压驱动器10放大后，驱动液压泵3开始工作；
所述液压泵3包括泵座301和泵体302，所述泵座301采用不锈钢钢条焊接成框架结构，泵体302卡接在泵座301内部；所述泵体302的输出泵轴与防水机盒1的表面相垂直，泵轴前端套接有输出法兰303，所述输出法兰303与阀座6的底部相耦合；所述泵座301实现对泵体302的紧密固定，所述输出法兰303实现泵体302与阀体5的机密连接，提高传动效率；液压泵3工作时，泵轴在液压驱动器10的控制下安装设定速度和方向开始转动；
如图2所示，所述阀体程序器7包括转动轴701，所述转动轴701为不锈钢圆柱，转动轴701的中间位置套接有主动轮702和从动轮703，所述主动轮702与转动轴701焊接为一体化结构，从动轮703安装在主动轮702两侧；所述主动轮702的上表面与从动轮703之间安装有制动轮704和减速轮705，所述制动轮704和减速轮705的轮齿分别与主动轮702的轮轴相耦合；所述从动轮702的上表面紧密贴合有涡卷弹簧706，所述涡卷弹簧706上表面还连接有拨杆707，所述拨杆707的另一端与转动轴701焊接为一体化结构；所述转动轴701随着液压泵3的转动而转动，所述主动轮702与转动轴701为一体化结构，随之同步转动，所述制动轮704用于带动从动轮703转动，且从动轮703转速与制动轮704和主动轮702的齿数比相关，所述减速轮705用于控制实现减速，所述涡卷弹簧706随着从动轮703转动，拨杆707随着转动轴701转动，，转动轴701的旋转通过拨杆707带动涡卷弹簧706一端旋转，同时储备一定的能量，涡卷弹簧706回弹释放能量的过程中，带动转动轴701回转，主动轮702在转动轴701的带动下旋转，继而带动从动轮703、制动轮704、减速轮705以一定的速度旋转，从而形成一定的供水时间，从而有效控制进水量和出水量，提高节水性能；
如图2和图3所示，所述阀体5包括阀缸501、上阀芯502和下阀芯503，所述上阀芯502通过连杆与从动轮703相连，下阀芯503通过连杆与主动轮702相连；所述上阀芯502与下阀芯503分别镶嵌在阀缸501的进水口和出水口，且上阀芯502、下阀芯503以及阀缸501上均开凿有同样大小的扇形通孔；所述上阀芯502与下阀芯503上的通水孔位置与阀缸501的两端通孔位置相错开，当上阀芯502随着主动轮702转动至阀体501上通孔对应的位置时，此时可以将外部的水通过上阀芯502上的通孔进入阀缸501内进而实现进水操作；当下阀芯603随着从动轮703转动至阀体501上通孔对应的位置时，此时内部的水通过下阀芯503与阀缸501形成的通道流出，实现放水操作。
综上所述，本发明的主要特点在于：
(1)本发明通过设置防水机盒，利用固定吸盘进行孤单，安装及拆卸都非常地方便；在方书记和内设置液位传感器和核心处理器进行液位高度的实时监测，利用液压驱动器对液压泵进行及时的反馈调整，实现了液位的自动调节控制，高效快捷；
(2)本发明通过设置液压泵，利用输出法兰实现泵体与阀体的连接，直接通过液压泵对阀体内部的阀体程序器进行控制，传动效率高损耗小；
(3)本发明通过设置阀体程序器，转动轴通过拨杆带动涡卷弹簧转动实现能量积蓄，利用涡卷弹簧积蓄的能量回放输出反过来带动转动轴转动，进而带动主动轮、从动轮转动，大大降低了能量消耗，达到了良好的节能效果，且通过设置制动轮和减速轮，可以方便地进行对从动轮转速的调节，以设定不同的供水时间，灵活性高；
(4)本发明通过设置阀体，在阀体内部的阀缸两端分别设置上阀芯和下阀芯，分别通过主动轮和从动轮控制阀缸通孔与阀芯通孔的相对，实现对出水和进水的控制，结构简单控制简单，方便地实现了液位调整操作。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (8)

1.一种机械式电子感应液位控制装置，包括防水机盒(1)，其特征在于：所述防水机盒(1)采用防水材料制成方体机盒，背面粘接有固定吸盘(2)，所述固定吸盘(2)采用合成橡胶制成，用于吸附在被控水箱的内壁，所述防水机盒(1)的前侧表面上横向固定有液压泵(3)，所述液压泵(3)的输出泵轴上套接有机械阀门(4)，所述机械阀门(4)卡接在所在水箱内壁并外接导水管；
所述机械阀门(4)包括阀体(5)和阀座(6)，所述阀座(6)的底部中心开凿有圆形通孔，套接在液压泵(3)的泵轴前端，阀座(6)上表面中心开凿有安装槽，安装槽内固定安装有阀体程序器(7)，所述阀体程序器(7)的另一端连接至阀体(5)的下表面；
所述防水机盒(1)内安装有集成电路板，集成电路板上焊接有核心处理器(8)和液位传感器(9)，所述液位传感器(9)固定在防水机盒(1)顶部，所述核心处理器(8)的信号输出端还连接有液压驱动器(10)，所述液压驱动器(10)连接至液压泵(3)的控制端。
2.根据权利要求1所述的一种机械式电子感应液位控制装置，其特征在于：所述液压泵(3)包括泵座(301)和泵体(302)，所述泵座(301)采用不锈钢钢条焊接成框架结构，泵体(302)卡接在泵座(301)内部。
3.根据权利要求2所述的一种机械式电子感应液位控制装置，其特征在于：所述泵体(302)的输出泵轴与防水机盒(1)的表面相垂直，泵轴前端套接有输出法兰(303)，所述输出法兰(303)与阀座(6)的底部相耦合。
4.根据权利要求1所述的一种机械式电子感应液位控制装置，其特征在于：所述阀体程序器(7)包括转动轴(701)，所述转动轴(701)为不锈钢圆柱，转动轴(701)的中间位置套接有主动轮(702)和从动轮(703)，所述主动轮(702)与转动轴(701)焊接为一体化结构，从动轮(703)安装在主动轮(702)两侧。
5.根据权利要求4所述的一种机械式电子感应液位控制装置，其特征在于：所述主动轮(702)的上表面与从动轮(703)之间安装有制动轮(704)和减速轮(705)，所述制动轮(704)和减速轮(705)的轮齿分别与主动轮(702)的轮轴相耦合。
6.根据权利要求4所述的一种机械式电子感应液位控制装置，其特征在于：所述从动轮(702)的上表面紧密贴合有涡卷弹簧(706)，所述涡卷弹簧(706)上表面还连接有拨杆(707)，所述拨杆(707)的另一端与转动轴(701)焊接为一体化结构。
7.根据权利要求1所述的一种机械式电子感应液位控制装置，其特征在于：所述阀体(5)包括阀缸(501)、上阀芯(502)和下阀芯(503)，所述上阀芯(502)通过连杆与从动轮(703)相连，下阀芯(503)通过连杆与主动轮(702)相连。
8.根据权利要求1所述的一种机械式电子感应液位控制装置，其特征在于：所述上阀芯(502)与下阀芯(503)分别镶嵌在阀缸(501)的进水口和出水口，且上阀芯(502)、下阀芯(503)以及阀缸(501)上均开凿有同样大小的扇形通孔。
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