CN111443743A - 一种液位控制管路 - Google Patents

Abstract

一种液位控制管路，采用了双溢流的虹吸设计，基于纯粹的流体力学原理保持容器内液位的高度不超过第一溢流高度附近。适用于鱼缸过滤系统，无需打孔而可以获得和传统底滤式鱼缸同样的或者更好的使用体验。安装方便，无需维护，液位高度稳定，运行可靠，自动适应水泵流量而无需流量调节，不占用滤缸空间，并节省鱼缸空间。优于各种传统的过滤方式。同时，可以应用于各种需要对容器内液位进行控制的领域。

Description

一种液位控制管路

技术领域

本发明涉及液位控制领域，尤其涉及鱼缸过滤系统。

背景技术

本发明是一种液位控制管路，自动完成容器内的液位的控制和限位。常见的应用领域是鱼缸的过滤系统。

传统的鱼缸过滤系统大体分为几种：底滤式、上滤式、滤筒式、单溢流式无孔底滤、浮球阀式无孔底滤。其中底滤缸的过滤效果最好，因为比较容易提供较大的滤材体积，但是需要对于鱼缸主体打孔，安装需要专业人员，清洁、移动都不方便，而且长时间后可能因材料蠕变而引起打孔处破裂或者漏水，为了提高结构强度，鱼缸内的过滤管路不能过于靠近缸壁，从而造成过滤管路实际占用的鱼缸空间较大。上滤式虽然无需对于鱼缸主体打孔，但是因滤材架设在鱼缸上方而挤占了鱼缸上方的操作空间，并且难以提供很大的滤材体积，而且因为水泵工作于滤缸的上游，使得水泵的工作水体较脏，而且鱼缸中的鱼粪等固态杂质在经过水泵的过程中会被打碎污染水体。滤筒式的过滤缸为全封闭，更换滤材不方便，而且滤筒的密封性容易因密封圈的杂物而受到影响，从而引起漏水。单溢流式无孔底滤无需打孔，但是由于使用单一溢流的设计，使得鱼缸内水位变化很大，整个管路的流量调节也不容易。浮球阀式无孔底滤虽然液位控制稳定，但是浮球阀工作于滤缸的上游，使得浮球阀的工作水体较脏，容易失效，而且需要占用宝贵的滤缸空间，间接影响了过滤效果。

现有的鱼缸过滤系统都无法同时获得很好的过滤效果、长期可靠的过滤能力、安装和清洁的便捷。

发明内容

本发明的目的是提供一种液位控制管路，特别是提供一种鱼缸过滤系统，只需要在首次安装时建立虹吸而无需打孔，之后就具有与传统底滤式过滤同样的使用方法，如停电自停、来电自启等。流量适应范围大、无需打孔、长期工作稳定可靠、不占用底滤缸的空间、节省鱼缸内的空间。本发明使用了双溢流的设计实现了现有过滤系统不具有的技术效果。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种液位控制管路，控制容器内液位的高度，具有第一溢流部位、第一下降管段、第一上升管段、第二下降管段、第二上升管段、第二溢流部位、第一导压管段、第三管段；

所述第一溢流部位、第一下降管段、第一上升管段位于所述容器内侧；所述第二下降管段、第二上升管段、第二溢流部位、第一导压管段、第三管段位于所述容器外侧；所述第一下降管段、第一上升管段、第二下降管段、第二上升管段、第三管段依次顺序连接；所述第一上升管段与第二下降管段的连接位置越过所述容器的容器壁上沿；所述第一溢流部位位于所述第一下降管段的上端；所述第二溢流部位位于所述第二上升管段的上端；所述第一导压管段的上端为开口；所述第一导压管段的下端、所述第二上升管段的上端、所述第三管段的第一端形成三通结构；

所述第一溢流部位的高度低于所述容器的容器壁上沿，而高于第二溢流部位的高度；第二溢流部位的高度高于第一下降管段至第一上升管段的最低高度，并且高于第二下降管段至第二上升管段的最低高度；第三管段的最高高度低于第一溢流部位的高度；第一导压管段的最高高度高于第一上升管段至第二下降管段的最高高度；

正常工作时，所述第一上升管段与第二下降管段保持在虹吸状态；当所述容器内的液位高度高于第一溢流部位的高度时，液体越过第一溢流部位，进入第一下降管段，然后进入第一上升管段，然后在虹吸的作用下进入第二下降管段，然后进入第二上升管段，越过第二溢流部位，进入第三管段，最后从第三管段的第二端流出；

当所述容器的液体使得第一下降管段内部的液位高度达到第一溢流部位的高度时，所述一种液位控制管路达到最大流量；当第一下降管段内的液位高度低于第二溢流部位的高度时，所述一种液位控制管路的流量为0；当第一下降管段内的液位高度处于第一溢流部位的高度与第二溢流部位的高度之间时，所述一种液位控制管路的流量与第一下降管段内的液位高度为正相关；

第二下降管段的管径小于第一下降管段的上部的管径，从而使得流入第一下降管段的上浮性物质能够在第二下降管段流出；

所述一种液位控制管路还具有下列4组特征中的至少一组，使得当从所述最大流量突然变为没有液体进入第一下降管段后，所述虹吸状态不会因液体流动的惯性而破坏：（1）第一下降管段具有足够大的容积；（2）第一导压管段具有足够大的容积；（3）第一下降管段具有内部液位控制装置；当第一下降管段内部的液位低于第一阈值时，所述内部液位控制装置自动关闭或者节流第一下降管段；当第一下降管段内的液位高于第二阈值时，所述内部液位控制装置自动打开，允许液体在第一下降管段中流动；（4）进入所述容器的液体流量在减小时以足够缓慢的速度减小。

可选的，所述第三管段的阻力可以调节；在正常工作时，调节所述第三管段的阻力使液体流经第三管段所需的压头足够大，使第二上升管段内充满液体，液体浸没第二溢流部位，而且液体进入第一导压管段。

可选的，所述第二下降管段的上端具有辅助开口，所述辅助开口与第二下降管段形成三通结构；所述辅助开口可以打开或者关闭；所述辅助开口的高度高于第一上升管段至第二下降管段的最高高度；所述第一上升管段与第二下降管段建立虹吸状态的方法是：首先关闭第三管段，打开所述辅助开口，然后通过所述辅助开口或者第一导压管段的上端注入液体，当第一上升管段内的液位和第二下降管段内的液位都不再上升时，关闭所述辅助开口，然后打开第三管段；对于第一溢流部位的安装高度过低的情况，还应在注入液体的过程临时关闭第一下降管段或者临时提高第一溢流部位的高度。

可选的，所述第一上升管段与第二下降管段建立虹吸状态的方法是注入液体，注入液体的流量使得第一上升管段、第二下降管段内液体的流速高于气柱上浮的速度，注入液体的方式为以下三种之一：（1）向第一下降管段的上端注入液体；（2）关闭第三管段，然后向第一导压管段的上端注入液体；（3）单向关闭第一导压管段使气体只能从外向内流入，然后向第三管段的第二端注入液体；当所述虹吸状态建立后，停止注入液体，并断开注入液体的连接，打开关闭着的管段。

可选的，所述第一上升管段至第二下降管段的最高高度处具有第一抽气口，所述第一上升管段与第二下降管段建立虹吸状态的方法是：将第一下降管段的上端、第一导压管段的上端、第三管段的第二端中的至少一个浸没于液体中或者向其中注入液体，并将另外的端所在的管段关闭；通过所述第一抽气口抽出第一上升管段与第二下降管段中的气体，当虹吸状态建立后，按照下列两种方式之一断开抽气连接：（1）第一抽气口带有只允许气体从内向外流出的单向阀或者带有阀门；当虹吸状态建立后，使用密封盖关闭带有单向阀的第一抽气口或者关闭第一抽气口带有的阀门；然后依次打开第一下降管段、第一导压管段、第三管段中关闭着的管段；（2）当虹吸状态建立后，如果第三管段没有关闭则将其关闭，如果第一下降段没有关闭则将其关闭；然后断开抽气连接，使用密封盖关闭第一抽气口；然后依次打开第一下降管段、第一导压管段、第三管段中关闭着的管段。

可选的，还具有第四上升管段、第四下降管段、第五上升管段、第六下降管段、第二导压管段；所述第四上升管段位于所述容器的内侧，所述第四下降管段、第五上升管段、第六下降管段位于所述容器的外侧；第四上升管段的上端与第四下降管段的上端连接，并越过所述容器的容器壁上沿；第四上升管段的下端的高度低于第一溢流部位的高度；第四下降管段的下端与第五上升管段的下端连接；第五上升管段的上端连接于第三管段；第二导压管段的第一端连接于第一下降管段内侧，第二导压管段的第二端、第六下降管段的上端、第四上升管段的上端、第四下降管段的上端形成四通结构；第三管段具有第一文氏管，第六下降管段的下端与所述第一文氏管的低压吸孔连接；当所述容器内的液位高度高于第一溢流部位时，液体越过第一溢流部位并浸没第二导压管段的第二端，同时液体流经第三管段并进入第五上升管段，液体流经第三管段的第一文氏管，在第六下降管段中产生低压并吸走第四上升管段和第四下降管段中的气体，使得第四上升管段、第四下降管段形成虹吸状态，之后液体依次流经第四上升管段、第四下降管段、第五上升管段，流入第三管段；当没有液体越过第一溢流部位时，第二导压管段的第二端进入空气，终止第四上升管段和第四下降管段的虹吸状态。

可选的，所述第一导压管段越过所述容器的容器壁上沿，第一导压管段的上端连接于第一下降管段的内侧，形成三通结构；第一导压管段的上端与第一下降管段的连接处的高度高于第二溢流部位的高度；所述第一导压管段的最高高度处具有第二抽气口；通过下列两种方式之一在第一导压管段中建立虹吸状态：（1）首先打开所述第二抽气口，关闭第三管段，然后注入液体使第一下降管段中的液位达到第一溢流部位的高度，然后关闭第二抽气口，最后打开第三管段；（2）正常工作时，在第一下降管段中的液位高度高于第一导压管段的上端的高度的情况下，打开第二抽气口并抽气，从而在第一导压管段中建立虹吸状态；第一导压管段中建立虹吸状态以后，当第一下降管段中的液位高度高于第一导压管段的上端高度时，液体通过第一导压管段进入第三管段；当第一下降管段中的液位高度低于第一导压管段的上端高度时，气体进入第一导压管段，并终止第一导压管段的虹吸状态。

可选的，所述容器为鱼缸，所述液体为水；还具有底滤缸或者侧滤缸；水从第三管段的第二端流出于所述底滤缸或者侧滤缸；还具有滤缸水泵和上水管路，将所述底滤缸或者侧滤缸的水注入到鱼缸中，所述一种液位控制管路保持鱼缸内水位的稳定并将水排入底滤缸或者侧滤缸中，实现鱼缸和底滤缸或者侧滤缸的水循环；第四上升管段的下端靠近鱼缸底部；第四下降管段中间具有低流速区和沉淀区，密度比水大的物质在所述低流速区下沉，并汇集于所述沉淀区；所述沉淀区还具有底部排污管路和排污阀门，当打开所述排污阀门时，所述密度比水大的物质随水从所述排污管路排出。

可选的，所述容器为鱼缸，所述液体为水；还具有底滤缸或者侧滤缸；水从第三管段的第二端流出于所述底滤缸或者侧滤缸；还具有滤缸水泵和上水管路，将所述底滤缸或者侧滤缸的水注入到鱼缸中，所述一种液位控制管路保持鱼缸内水位的稳定并将水排入底滤缸或者侧滤缸中，实现鱼缸和底滤缸或者侧滤缸的水循环；还具有辅助水泵、第七管段、第一液位传感器、控制器；所述辅助水泵为大流量低压头型水泵，所述辅助水泵的入水口位于所述鱼缸内侧水面以下，所述辅助水泵的出水口与所述第七管段的第一端连接；所述第七管段的第二端位于所述第一下降管段的上端的上方；所述第一液位传感器位于所述底滤缸或者侧滤缸中；所述控制器与所述第一液位传感器、所述辅助水泵电连接，并接收所述第一液位传感器给出的水位信号，当所述底滤缸或者侧滤缸水位过低时，开启或者加速所述辅助水泵，将鱼缸内的水经过所述第七管段输出到第一下降管段。

可选的，所述容器为两个或者多个，每个容器都具有一套所述的一种液位控制管路，第N个容器的液位控制管路的第三管段的第二端由第N+1个容器承接；第N个容器的液位控制管路的第一溢流部位的高度高于第N+1个容器的液位控制管路的第一溢流部位的高度；液体依次流过各个容器。

可选的，还具有导流管段，所述导流管段位于所述容器的内侧，所述导流管段的上端包围所述第一溢流部位并且具有高于第一溢流部位高度的与空气连通的开口，所述导流管段的下端具有至少一个进液孔，所述进液孔的边缘具有一个或者多个向孔中部的凸出，每个凸出在沿着凸出方向上宽度缩小；液体首先经过所述进液孔进入所述导流管段，然后越过第一溢流部位进入第一下降管段。

可选的，还具有导流管段、打气气头和导流隔板，由所述导流隔板或者容器壁包围而成所述导流管段；所述第一溢流部位位于所述导流管段的上端的内侧；所述导流隔板的底部具有允许液体进入的通道，所述打气气头位于所述导流管段的下端或者中部；所述导流管段由两条或者多条导流分支组成，所有的导流分支在底部彼此连通，所有的导流分支在第一溢流部位的高度附近也彼此连通；由所述打气气头排出的气泡进入部分导流分支而不是全部导流分支，气泡带动所进入的部分导流分支内的液体高速上升，从而带动容器底部密度较大的物质上升，增加所述密度较大的物质越过第一溢流部位进入第一下降管段的概率；当由气泡所带动的部分导流分支内的液体流量大于越过第一溢流部位的液体流量时，多出的液体流量经由其他导流分支流回所述导流管段的底部。

可选的，所述第三管段的第二端具有扩张形状，液体流动的动压头在所述扩张形状中逐渐转变为静压头，从而减小了流动阻力。

可选的，所述第一下降管段的上端具有伸缩结构，所述伸缩结构在驱动机构的带动下改变长度，从而改变第一溢流部位的高度。

可选的，还具有抽气泵、第二液位传感器；所述第一抽气口带有只允许气体从内向外流出的单向阀，所述抽气泵的进气口与所述第一抽气口连接，所述第二液位传感器安装于第二下降管段的上端；所述第二液位传感器在检测到第二下降管段内存在气体时，控制所述抽气泵将第二下降管段内的气体从所述第一抽气口抽出。

可选的，还具有第八管段、第二文氏管；所述第二文氏管位于所述第二上升管段；所述第八管段的第一端连接于第二下降管段的最高高度处，与第二下降管段形成三通结构；第八管段的第二端连接于所述第二文氏管的喉部；第八管段的最低高度等于或者低于第二下降管段至第二上升管段的最低高度；当液体在第二上升管段中流动时，第二文氏管的喉部产生低压，通过所述第八管段将第二下降管段中可能存在的上浮性物质吸到第二上升管段。

基于上述技术方案，本发明实现了一种液位控制管路，具有如下突出的技术效果：(1)无需对于鱼缸打孔，实现与传统打孔底滤式鱼缸相同的使用体验，避免了打孔鱼缸因长期材料蠕变而可能漏水的问题，并节省了鱼缸内的空间。(2)液位控制高度稳定，在最大流量和0流量下，容器内的液位高度基本一样。(3)没有浮球阀等机械结构，因此管路的工作非常稳定，而且节省滤缸的空间。(4)使用管路本身的结构尺寸保证在突然断流后虹吸状态的可靠维持。(5)在优选的设计中利用了流体力学完成了更多的管路功能，比如提供单独的底吸管路等。(6)过滤缸与鱼缸之间的相对位置有多种选择。(7) 可以容易地串联，对于水族馆、海产店等而言，可以快速架设过滤系统。(8)流量适应范围很大，无需繁琐的流量调节，使用容易。(9)应用领域不限于鱼缸过滤，可以适用于多种需要控制容器液位的场合。

附图说明

图1为实施例一的三维示意图；

图2为实施例一的三维示意图；

图3为实施例一的后视图和剖视图；

图4为实施例一的三维示意图；

图5为实施例一的导流隔板示意图；

图6为实施例二的三维示意图；

图7为实施例二的三维示意图；

图8为实施例二的顶视图和剖视图；

图9为实施例二的导流隔板示意图；

图10为实施例三的三维示意图；

图11为实施例三的三维示意图；

图12为实施例三的管路剖视图和管路侧视图。

图13为实施例四的三维示意图。

图14为实施例四的三维示意图。

图15为实施例四的顶视图和剖视图。

图16为实施例四的顶视图和剖视图。

图17为实施例五的三维示意图。

图18为实施例五的三维示意图。

图19为实施例五的后视图和剖视图。

图20为实施例六的两个三维示意图。

图21为实施例七的三维示意图。

图22为实施例七的三维示意图。

图23为实施例七的个组顶视图和相应的剖视图。

图24为实施例七的管路三维示意图。

图25为实施例七的溢流盒示意图。

图26为实施例七的溢流盒示意图。

图27为实施例八的三维示意图和细节图。

图28为实施例八的三维示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。

实施例一：

如图1、图2、图3所示的一种液位控制管路，具有导流隔板101、溢流盒102、管103、管104、溢流盒105、管106、管107、容器108。导流隔板101、溢流盒102、管103位于容器108的内侧。管104、溢流盒105、管106、管107位于容器108的外侧。溢流盒102只在上端具有开口，而下端、侧壁都封闭，溢流盒102的外形为长桶状。导流隔板101与容器108的内壁共同包围溢流盒102，导流隔板101的下端具有进液孔109，导流隔板101的上端具有进液孔110。管103插入溢流盒102。管103与管104在上端连接形成U形管，并跨越容器108的容器壁。溢流盒105除了与管104、管106、管107的接口外为全封闭结构。管104的下端插入溢流盒105并接近溢流盒105的底部。管106的上端插入溢流盒105并接近溢流盒105的上部。管107的下端与溢流盒105连通，管107的上端为开口。

容器108为所述容器。溢流盒102的上端开口为所述第一溢流部位。溢流盒102的内侧与管103的外侧包围而成所述第一下降管段。管103的内部为所述第一上升管段。管104的内部为所述第二下降管段。溢流盒105的内侧与管106的外侧、管104的外侧包围而成所述第二上升管段。管106的上端开口为所述第二溢流部位。管107为所述第一导压管段。管106为所述第三管段。管103的下端开口为所述第一下降管段至第一上升管段的最低位置。管104的下端开口为所述第二下降管段至第二上升管段的最低位置。管103和管104的U形连接处为所述第一上升管段至第二下降管段的最高位置。

图4为将导流隔板101去掉后的示意图。

溢流盒102的上端开口低于容器108的容器壁上沿，而高于管106的上端开口。管106的上端开口高于管103的下端开口，并且高于管104的下端开口。管106整体都低于溢流盒102的上端开口。管107的上端开口高于管103和管104的U形连接处。

建立管103和管104之间的虹吸状态的方法为，将泵的出口与管106的下端临时连接，将管107的上端连接只允许进入的单向阀。然后打开泵，从而向管106内注入液体，泵的流量足够大，使得管103、管104中的气体能够排出。当虹吸状态建立后，关闭泵，此时由于管107的单向阀允许气体进入，所以溢流盒105的上部压力为大气压力，而管103与溢流盒102之间的液位i处的压力也为大气压力，虹吸状态得以保持。最后打开管107的上端开口，并断开管106与泵的连接，所述虹吸状态建立。

当虹吸状态建立后，如果容器108内的液位升高到溢流盒102的上端开口，则经过导流隔板101的进液孔109、进液孔110，进入到导流隔板101与溢流盒102之间，然后越过溢流盒102的上端开口溢流进入溢流盒102与管103之间的第一下降管段，然后在虹吸作用下，经过管103、管104进入溢流盒105，在管106的上端开口处再次溢流，进入管106，并最终从管106的下端开口流出。

当溢流盒102与管103之间的液位高度达到溢流盒102的上端开口的高度时，流量达到最大流量，当溢流盒102与管103之间的液位高度等于或者低于管106的上端开口的高度时，流量为0，溢流盒102与溢流盒105内的液位保持在管106的上端开口附近，管103和管104保持虹吸状态。当溢流盒102与管103之间的液位高度在溢流盒102的上端开口和管106的上端开口之间时，流量与液位高度正相关。

溢流盒102与管103之间的通道的管径远大于管104的管径，从而一旦有气泡等上浮性异物进入，也会经过管104排出，而不会在管103、管104的上端U形连接处堆积，不会破坏虹吸。

溢流盒102与管103之间的通道的管径较大，即所述第一下降管段具有较大容积，即使流量从最大流量突然断流，液体流动的惯性也不会让溢流盒102与管103之间的液位低于管103的下端开口，不会破坏虹吸状态。

如图5所示，导流隔板101的下端进液孔109的边缘具有齿状凸出，每个凸出在凸出的方向上宽度减小，即使有长形异物在通过进液孔109时被凸出挡住，也会在液体流动的推动下逐渐向齿状的尖部移动，最终脱离进液孔109的凸出并进入导流隔板101和溢流盒102之间。

实施例二：

如图6、图7、图8所示的一种液位控制管路，具有导流隔板201、溢流盒202、管203、管204、溢流盒205、管206、管207、容器208、打气气头212、导气管213、气泵214、容器215。导流隔板201、溢流盒202、管203、打气气头212位于容器208的内侧。管204、溢流盒205、管206、管207、气泵214位于容器208的外侧。溢流盒202只在上端具有开口，而下端、侧壁都封闭，溢流盒202的外形为长桶状。导流隔板201与容器208的内壁共同包围溢流盒202，导流隔板201的下端具有进液孔209，导流隔板201的上端具有进液孔210。管203插入溢流盒202。管203与管204在上端连接形成U形管，并跨越容器208的容器壁。溢流盒205除了与管204、管206、管207的接口外为全封闭结构。管204的下端插入溢流盒205并接近溢流盒205的底部。管206的第一端插入溢流盒205并接近溢流盒205的上部，管206的第二端位于容器215的上方。容器215放置于容器208的旁边。管207的下端与溢流盒205连通，管207的上端为开口。

容器208为所述容器。溢流盒202的上端开口为所述第一溢流部位。溢流盒202的内侧与管203的外侧包围而成所述第一下降管段。管203的内部为所述第一上升管段。管204的内部为所述第二下降管段。溢流盒205的内侧与管206的外侧、管204的外侧包围而成所述第二上升管段。管206的第一端开口为所述第二溢流部位。管207为所述第一导压管段。管206为所述第三管段。管203的下端开口为所述第一下降管段至第一上升管段的最低位置。管204的下端开口为所述第二下降管段至第二上升管段的最低位置。管203和管204的U形连接处为所述第一上升管段至第二下降管段的最高位置。

溢流盒202的上端开口低于容器208的容器壁上沿，而高于管206的第一端开口。管206的第一端开口高于管203的下端开口，并且高于管204的下端开口。虽然管206的第二端高于第一端，但是管206整体都低于溢流盒202的上端开口。管207的上端开口高于管203和管204的U形连接处。

建立管203和管204之间的虹吸状态的方法为，将泵的出口与管207的上端临时连接，将管206的第二端临时关闭。然后打开泵，向管207内注入液体，泵的流量足够大，使得管203、管204中的气体能够排出。当虹吸状态建立后，关闭泵，断开管207与泵的连接，打开管206的第二端开口，所述虹吸状态建立。

当虹吸状态建立后，如果容器208内的液位升高到溢流盒202的上端开口，则经过导流隔板201的进液孔209、进液孔210，进入到导流隔板201与溢流盒202之间，然后越过溢流盒202的上端开口溢流进入溢流盒202与管203之间的第一下降管段，然后在虹吸作用下，经过管203、管204进入溢流盒205，在管206的第一端开口处再次溢流，进入管206，并最终从管206的第二端开口流出。

当溢流盒202与管203之间的液位高度达到溢流盒202的上端开口的高度时，流量达到最大流量，当溢流盒202与管203之间的液位高度等于或者低于管206的第一端开口的高度时，流量为0，当溢流盒202与管203之间的液位高度在溢流盒202的上端开口和管206的第一端开口之间时，流量与液位高度正相关。当管203和管204建立了虹吸状态后，无论流量是否为0，都保持为虹吸状态。

溢流盒202与管203之间的通道的管径远大于管204的管径，从而一旦有气泡等上浮性异物进入，也会经过管204排出，而不会在管203、管204的上端U形连接处堆积，不会破坏虹吸。

由于管206的第二端高于第一端，所以液体压力使得第二溢流部位即管206的上端开口不工作于溢流状态，而是溢流盒205充满液体，而且液体也进入了管207。

溢流盒202与管203之间的通道的管径较大，即所述第一下降管段具有较大容积，即使流量从最大流量突然断流，液体流动的惯性也不会让溢流盒202与管203之间的液位低于管203的下端开口，不会破坏虹吸状态。

如图9所示，导流隔板201的下端进液孔209的边缘具有齿状凸出，每个凸出在凸出的方向上宽度减小，即使有长形异物在通过进液孔时被凸出挡住，也会在液体流动的推动下逐渐向齿状的尖部移动，最终脱离进液孔的凸出并进入导流隔板201和溢流盒202之间。导流隔板201中间具有分隔条211，将导流隔板201与溢流盒202之间的导流管段分隔为两个导流分支，打气气头212位于第一导流分支的底部，并且经由导气管213与气泵214连接。气体由气泵214经过导气管213充向打气气头212，并由打气气头212放出。在气体上浮力的带动下，第一导流分支内的液体上升速度较快，带动底部密度较大的物质上浮，并增大经过溢流盒202的上端开口进入溢流盒202与管203之间的概率。当第一导流分支上浮的流量大于越过溢流盒202的流量时，其余流量经过第二导流分支下落回底部。导流隔板201上的进液孔210的高度位于溢流盒202的上端开口附近，允许上浮性物质穿过。

实施例三：

如图10、图11、图12所示，具有管301、管302、管303、管304、管305、管306、管307、容器308、隔栅309、浮子310、单向阀311、阀门312、容器313、抽气泵314、电容式液位传感器315、信号线316。管301的上端开口为所述第一溢流部位，管301、管302共同组成所述第一下降管段，管303为所述第一上升管段，管304为所述第二下降管段，管305为所述第二上升管段，管306为所述第三管段，管306的第一端在上方，管306的第二端在下方，管305的上端与管306的第一端连接处为所述第二溢流部位，管307为所述第一导压管段。容器308为所述容器。隔栅309、浮子310为所述第一下降管段的内部液位控制装置。管303至管304的最高高度处具有所述第一抽气口，单向阀311为所述单向阀。电容式液位传感器315安装于所述第一抽气口的侧壁。抽气泵314的进气口连接单向阀311。电容式液位传感器315通过信号线316控制抽气泵314的开启或停止。阀门312在管306上用于调节所述第三管段阻力。

管301、管302、管303位于容器308的内侧。管304、管305、管306、管307位于容器308的外侧。管303的上端和管304的上端为U形连接，并越过容器308的容器壁。管303至管304的最高高度处的第一抽气口连接单向阀311。单向阀311只允许气体从管内向管外流出。管305的上端、管306的第一端、管307的下端形成所述三通结构。管307的上端为与空气连通的开口。

管301的上端开口的高度低于容器308的容器壁的高度，而高于管305的上端与管306的第一端的连接处的高度。管305的上端与管306的第一端的连接处的高度高于管302至管303的最低高度，并且高于管304至管305的最低高度。管306的整体都低于管301的上端开口的高度。管307的上端开口的高度高于管303至管304的最高高度。

管303与管304建立虹吸状态的方法是：将阀门312关闭，将管307关闭，并向管301的上端开口注入液体，或者保持其浸没于液体中。打开抽气泵314和电容式液位传感器315的电源，由于电容式液位传感器315检测不到液体，会自动开启抽气泵314将管304和管303中的气体抽出，当管303和管304中充满液体，而且液体达到电容式液位传感器315的高度时，电容式液位传感器315自动停止抽气泵314。当抽气泵314自动停止后，打开管307，最后打开阀门312，虹吸状态建立。

对于没有安装抽气泵314和电容式液位传感器315的情况，在管303与管304建立虹吸状态的过程中，也可以改为用嘴吸出气体。

虹吸状态建立后，即使当液体流量为0时，管303和管304的虹吸状态会保持，管301至管302中留有与管305中相同高度液位的液体。

管301的下端开口与管302的上端开口连接。隔栅309位于管301中，并包围管301的下端开口，浮子310位于隔栅309所包围的空间中。当容器308的液体越过管301的上端开口后，液体的浮力将浮子310扶起，液体穿过隔栅309进入管302，在虹吸作用下依次进入管303、管304，然后进入管306，并流出于容器313中。当没有液体越过管301的上端开口时，浮子310在重力的作用下下落，并封住管301的下端开口，阻止管301和管302中液体的继续流出，从而保证即使从最大流量状态下突然断流，虹吸状态也不会受到影响。

浮子310具有足够大的横截面积和体积，管301的下端开口具有相对较小的截面积。使得即使管301中充满液体，而管302、管303、管304中没有液体，浮子310的浮力也明显大于受到的液体压力，从而可以浮起。

在正常工作时，调节阀门312的开度，使得液体充满管305的上端和管306的第一端的连接处，并刚好进入管307，使所述第二溢流部位不再处于溢流状态。这样并不会减小整个液位控制管路的流量，却可以获得两个好处：（1）管306中的液体流动没有声音；（2）在某些结构尺寸的情况下，即使去掉浮子310，当流量突然从最大流量变为0时，也不会破坏管303和管304的虹吸状态。

吸气泵314会保证无论管304中进入多少气体，都会及时吸出，确保管路工作于虹吸状态。而且由于吸气泵314的存在，即使去掉浮子310、当进入管路的流量突然从最大流量变为0后虹吸状态被破坏，只要管304、管305、管301、管302中还留有部分液体，吸气泵314也会重新建立虹吸状态。吸气泵314的供电方式可以为电源或者电池。

实施例四：

如图13、图14、图15、图16所示的液位控制管路，具有管401、管402、管403、管404、管405、管406、管407、容器408、凸环409、阀门410、管411、管412、管413、管414、管415、文氏管416、沉淀盒417、管418、扩张出口419、容器420、阀门421、隔栅422、管423、波纹管424、隔片425、节流口426、消音器427。

管401、管402、管403、管411位于容器408的内侧。管404、管405、管406、管407、管412、管413、管414、管418都位于容器408的外侧。

管401的上端开口为所述第一溢流部位。管401和管402共同组成所述第一下降管段，管403为所述第一上升管段、管404为所述第一下降管段，管405为所述第二上升管段，管406为所述第三管段，管407为所述第一导压管段。管405的上端、管406的第一端、管407的下端形成所述三通结构。管405上端与管406的第一端连接处为所述第二溢流部位。容器408为所述鱼缸。阀门410连接于管404上端的辅助开口，管411为所述第四上升管段，管412为所述第四下降管段，管413为所述第五上升管段，管414为所述第六下降管段，管415为所述第二导压管段，文氏管416为所述的第一文氏管。沉淀盒417位于管412中间，沉淀盒417中具有隔栅422，隔栅422上方的部分为所述低流速区，隔栅422下方的部分为所述沉淀区，管418为所述底部排污管路，管418上的阀门为所述排污阀门。扩张出口419为所述第三管段的第二端的扩张形状。容器420为所述底滤缸。阀门421位于所述第三管段用于调节所述第三管段的阻力。管423、波纹管424、隔片425、节流口426共同组成所述第一下降管段内部的液位控制装置。消音器427位于管401内，环绕于管423。

管401的上端开口的高度高于管405上端与管406第一端接口处的高度。管405上端与管406第一端接口处的高度高于管402至管403的最低高度，并且高于管404至管405的最低高度。管407的上端开口高于管403至管404的最高高度。

管401、管402的管径大于管404的管径，从而如果有上浮性异物进入管401，会最终从管404排出。

管403、管404建立虹吸状态的方法为：关闭阀门421，打开阀门410，然后向410的上端或者管407的上端注入液体，当管404和管401中都充满液体后，关闭阀门410，打开阀门421，虹吸状态建立。

管423的上端与空气连通，下端与波纹管424连通。波纹管424为柔性材料，波纹管424的底部带有隔片425。管402具有节流口426。隔片425的面积大于节流口426的面积。当管402中液位较高时，波纹管424在液体压力的作用下收缩，节流口426保持为打开状态，液体经过节流口426流动进入管403。当管402中液体流量突然变为0时，波纹管424在隔片425的重力的作用下伸长，隔片425封闭节流口426，使得管402中的液体不再流出，避免了虹吸状态受到破坏。

由于管403和管404中液体流动的方向相反，所以隔片425关闭节流口426所引起的液体流速突变不会产生整体的冲量，不会冲击管路的安装固定结构。

消音器427为螺旋形状，避免管401中因液体降落产生噪音，并可排除管401中液体携带的气泡。

管411的下端靠近鱼缸408的底部，管411的上端与管412的上端为U形连接，越过鱼缸408的缸壁。正常工作时，管418的阀门保持关闭。在管403与管404已经建立虹吸的情况下，管411与管412建立虹吸的过程是自动的，具体过程为：当有液体越过管401的上端开口时，凸环409使得管415在管401内侧的开口被水封闭，同时由于液体通过管406流动使得部分液体进入管413并封闭管413，而管411的下端浸没在水中，所以管411和管412中的空气处于封闭状态。管406液体的流动在文氏管416的喉部产生负压，通过管414抽出管411和管412中封闭的空气，虹吸状态自动建立。当虹吸状态建立后水经过管411、进入管412，并在沉淀盒417的上部减速，鱼粪等下沉性物质穿过隔栅422沉淀于沉淀盒417的下部。水经过管413汇入管406。与此同时水也在管401、管402、管403、管404、管405中流动。

当鱼缸408中的液位低于管401的上端开口时，管403、管404的虹吸状态得到保持，而管415在管401内侧的开口会进入空气，使得管411、管412的虹吸状态结束。当鱼缸408中的液位再次高于管401的上端开口时，如前述同样的过程，会自动在管411、管412中再次建立虹吸状态。

管418接于沉淀盒417的下方，并带有阀门，打开该阀门可将沉淀盒417中的沉淀物排出。

管406的第二端具有扩张出口419，液体经过扩张出口419时，动压头再次转化为静压头，回收流体的动能，从而增大了整个管路的流量。

容器420为底滤缸，承接从扩张出口419流出的水。一个完整的水循环，还应具有水泵将容器420中的水提升、注入到容器408中。

实施例五：

如图17、图18、图19所示的液位控制管路，具有导流隔板501、隔板502、管503、管504、溢流盒505、管506、管507、容器508、进液孔509、管510、扩张出口511、阀门512、阀门513、容器514、水泵515、管516、电源线517、控制器518、水泵519、管520。

其中，导流隔板501、隔板502、管503、水泵515、管516都位于容器508的内侧。管504、溢流盒505、管506、管507、管510都位于容器508的外侧。控制器518、水泵519位于容器514的内侧。

扩张出口511位于容器514的上方。容器514位于容器508的下方。

隔板502的侧边和底边与容器508的壁面紧连并密封，使得隔板502与容器508的角落形成一个上部开口的截面为三角形的柱形容器。隔板502的上端边缘为所述第一溢流部位。隔板502与管503之间的通道为所述第一下降管段，管503内部为所述第一上升管段。管503的下端开口处于所述第一下降管段至第一上升管段的最低高度。管504内部为所述第二下降管段。管504的下端插入溢流盒505并靠近底部。管504的下端开口处于所述第二下降管段至第二上升管段的最低高度。管506的第一端插入溢流盒505并靠近顶部，管506的第一端为所述第二溢流部位。溢流盒505与管504、管506之间的通道为所述第二上升管段。管507为所述第一导压管段，管507的下端与溢流盒505的顶部连通，管507的上端为连通空气的开口。容器508为所述鱼缸。管510的上端与溢流盒505的底部连接。溢流盒505除了与管504、管506、管507、管510的接口外，为全封闭结构。

隔板502的上端边缘高于管506的上端开口。管506的上端开口高于管503的下端开口，同时高于管504的下端开口。管507的上端开口高于管503至管504的最高高度。

容器514为所述底滤缸。管520为所述上水管路。水泵519为所述滤缸水泵，经过管520将底滤缸514中的水提升至鱼缸508中。

管503和管504建立虹吸的方式为：关闭阀门512、阀门513，将管507的上端开口与管520的出口临时连接，并开启水泵519将水从底滤缸中注入管507，当水从隔板502与管503之间漫溢出来时，断开管520处的临时管路连接，然后关闭水泵519，并打开阀门512，虹吸状态建立。

当没有液体越过隔板502后，没有液体继续进入管503与隔板502之间的通道，第二溢流部位、即管506开始发挥作用，管503和管504中的水逐渐停止流动，并保持虹吸状态，溢流盒505内的水位、管503与隔板502之间的通道的水位都保持在管506的上端开口高度附近。

水泵515为所述辅助水泵，管516为所述第七管段。当鱼缸508和底滤缸514中的水因蒸发而不足时，鱼缸508中的液位高度可能无法达到隔板502的上端边缘高度，而水循环停止，甚至引起滤缸水泵519干烧。控制器518下方具有所述第一液位传感器，控制器518通过电源线517连接并控制水泵515。当所述第一液位传感器检测到滤缸水位过低时，控制器518开启或者加速水泵515的运行，经过管516将鱼缸的水提升至隔板502与管503之间，从而维持鱼缸508和底滤缸514的水循环。水泵515工作的液位高度差较小，因此使用大流量的低压水泵。

导流隔板501位于隔板502的外侧，底部具有进液孔509。鱼缸508的水首先通过进液孔509和导流隔板501的上方的孔，进入导流隔板501与隔板502之间的空间，然后再越过隔板502的上端边缘。进液孔509的边缘具有宽度缩小的凸出，从而避免了异物挂在进液孔之中。

管506的第二端具有扩张出口511，回收水的动能，提高管路流量。

溢流盒505的容积较大，内部水的流速比较缓慢，从而具有鱼粪收集功能。鱼粪等下沉性杂质沉积在溢流盒505的底部。管510为排污管道，开启阀门513后，溢流盒505中的鱼粪等下沉性杂质经过管510排出。

实施例六：

如图20所示，多组液位控制管路和容器上下放置，每个液位控制管路具有管601、管602、管603、管604、管605、管606、阀门608、阀门609。每个液位控制管路安装于一个容器607上。此外，还具有一个水泵610和上水管611。

管601为所述第一下降管段，管602为所述第一上升管段，管603为所述第二下降管段，管604为所述第二上升管段，管605为所述第三管段，管606为所述第一导压管段。

管601的上端开口为所述第一溢流部位。管604的上端与管605第一端的连接处为所述第二溢流部位。管603的上端具有辅助口，并连接有阀门608。阀门609连接于管605中。

除了管601的管径较粗外，其他管都是统一管径的管子。突然断流时的溢流状态的保持依赖于对管604的上端的高度的设计。将管604的上端设置在管603的中间高度，可以兼顾管601下方的容积和管606的容积，在保证了从最大流量突然断流时管602和管603的虹吸状态不被破坏的同时，兼顾了整个管路具有足够广的流量范围。因为在一定管径下，管路的流量范围取决于液位高度的差，即管601的上端和管604的上端的高度差。

建立虹吸的方法是，关闭阀门609，打开阀门608并注入液体，当管603中液体充满、管601中液体也充满时，关闭阀门608，然后打开阀门609，虹吸状态建立。

水泵610通过管611将水提升至第1个容器607，经过第1个液位控制管路，水从管605的第二端流入第2个容器，然后经过第2个液位控制管路，流入第3个容器，然后经过第3个液位控制管路流入水泵所在容器，从而实现水的循环流动。

实施例七：

如图21、图22、图23、图24、图25、图26所示的一种液位控制管路，具有管701、溢流盒702、管703、管704、管705、管706、溢流盒707、管708、扩张出口709、管710、容器711、阀门712、阀门713、阀门714、容器715、溢流板716、溢流板717。

其中，管701、溢流盒702、管703、管704、管705位于容器711的内侧。管706、溢流盒707、管708位于容器711的外侧。管710部分位于容器711的内侧，部分位于容器711的外侧。

容器711为所述容器。管701为所述导流管段。溢流盒702、管703、管704共同组成所述第一下降管段。溢流盒702与管701的上端、管703的下端连接。溢流盒702中具有溢流板716将管701和管703分隔。溢流板716为所述第一溢流部位。705为所述第一上升管段。管705的下端处于所述第一下降管段至第一上升管段的最低高度处。管706的底部为U形管，管706中连接管705的一段为所述第二下降管段。管706与溢流盒707连接的一段属于所述第二上升管段。管706的底部U形管处于所述第二下降管段至第二上升管段的最低高度。溢流盒707还与管708的第一端、管710的下端连接。溢流盒707除了与管706、管708、管710的接口外，为全封闭结构。溢流盒707中具有溢流板717分隔管706和管708的接口。溢流板717为所述第二溢流部位。管708为所述第三管段。管710为所述第一导压管段。管708的第二端具有扩张出口709。管710越过容器711的容器壁，管710的上端连接于管703侧面，与管703形成三通结构，而且连接处的高度高于溢流板717的溢流高度。

管706的上端具有所述辅助开口，并连接有阀门714。管710的最高高度处具有所述第二抽气口，并连接有阀门713。

溢流板716的溢流高度高于溢流板717的溢流高度。溢流板717的溢流高度高于管705的下端，并且高于管706的下端U形部位。管710的最高高度高于管705至管706的最高高度。

建立虹吸状态的方式为：关闭阀门712，打开阀门713，打开阀门714，向阀门713或者阀门714的上端注入液体。当管706中充满液体而且管703中充满液体后，关闭阀门714，然后打开阀门712，虹吸状态建立。

当虹吸状态建立后，如果容器711中的液位高度超过溢流板716的溢流高度，则液体从管701的下端进入管701，并上升至溢流盒702，在溢流盒702中越过溢流板716，进入管703，然后经过管704进入管705，在虹吸作用下进入管706，然后进入溢流盒707，越过溢流板717，进入管708，最终从扩张出口709流入容器715。

管703、管704的管径都远大于管706的管径，使得任何能够从管703、管704下降的上浮性异物都能够从管706流出。特别是对于液体中夹杂的气泡，不会因为进入了管703而在管706的上端堆积而破坏虹吸状态。

管704具有很大的容积，保证了当流量从最大流量突然变为0后，虹吸状态不会被破坏。

溢流板716、溢流板717都具有足够的长度，使得溢流的压头损失很小。溢流板716的溢流阻力还决定了容器711内的液位控制的精度，足够小的溢流阻力使得液位高度非常稳定。

扩张出口709由上下两个面组成，液体由上方中间的孔进入，由四周流出，从而回收了液体的动能，增大了管路的最大流量。

管701的下端具有一个进液孔，进液孔的边缘具有所述宽度不断减小的凸出，避免了异物的挂粘。

管710连接于管703，使得管710内也可以流过液体。具体方式为首先在管710中建立虹吸状态。在管710中建立虹吸的一个方法为：当管706、管705中已经建立了虹吸状态，而且容器711中的液体持续进入到管703使管703内的液位高度明显高于管710在管703的开口时，打开阀门713并抽气，当管710中建立虹吸状态后，关闭阀门713。如果进入管703的液体流量高于管710的流量则管710保持虹吸状态。

在管710中建立虹吸的另外一个方法为：当管706、管705中已经建立了虹吸状态后，关闭或者关小阀门712，打开阀门713，并保持容器711内液位高于溢流板716的溢流高度，当管703中液位高度与容器711的液位高度相同后，关闭阀门713。然后打开并调节阀门712，管710中的虹吸状态建立。

当管710进入虹吸状态后，溢流盒707中的溢流板717不再处于溢流状态，液体充满溢流盒707。此时液体同时通过管703、管704、管705、管706以及管710流出容器711，经过溢流盒707汇集后由管708流出于容器715。整个管路会有非常大的流量。

阀门712用于调节液体流量，使得管703中的液位高度处于需要的高度。由于管703的上端至管710的连接处具有较高的高度差，所以流量调节比较容易。只需要将管703中的液位调节到管703的上端至710的连接处之间的某个高度，那么管710就可以持续处于虹吸状态。

当容器711中的液位高度低于溢流板716的高度后，液体不再进入管701，也没有液体再进入管703，此时管703中的液位不断下降，最终降落至溢流板717的高度或略低的高度。在此过程中，管710与管703的连接处开放于空气中，空气进入管710，破坏管710的虹吸状态。而管705和管706的虹吸状态则一直保持，使得再次在管710中建立虹吸状态比较便捷。

实施例八：

如图27、图28所示，具有波纹管801、管802、管803、管804、管805、管806、管807、环形支架808、齿条809、齿轮810、电机811、导轨812、阀门813、容器814、容器815、管816、文氏管817。

容器814为所述容器。波纹管801、管802、管803都位于容器814的内侧。管804、管805、管806、管807、管816都位于容器814的外侧。

管816为所述第八管段。文氏管817为所述第二文氏管，并位于管805上。管805较短。文氏管817的喉部低压口连接管816的第二端。管816的第一端连接于管804的上端最高处。管816的最低位置低于管804至管805的最低位置。

波纹管801为所述伸缩结构。波纹管801为柔性材料，波纹管801的下端依靠弹性套接于管802的上端，波纹管801的上端边缘固定于环形支架808，环形支架808 固定于齿条809的下端，齿条809 插入于导轨812中，并可相对于导轨812上下滑动。导轨812的下端设置有可以旋转的齿轮810，齿轮810与齿条809啮合。电机811联动齿轮810，从而带动齿条809上下运动，从而带动环形支架808上下运动。导轨812由环形紧固件固定于管803的上端。

环形支架808的上边缘即所述第一溢流部位。波纹管801、管802共同组成所述第一下降管段。管803为所述第一上升管段。管804为所述第二下降管段。管805为所述第二上升管段。管807为所述第三管段。管806为所述第一导压管段。

各个管段的相对高度满足虹吸保持的条件。

建立虹吸的方法为关闭管807上的阀门，然后通过阀门813注入液体。

管806具有较大的管径和容积。管807具有大于其上游管路的流动阻力。在正常工作时，管806中进入液体，当波纹管801、管802内突然断流时，管806中的液体补充管807所需的流量，从而使得波纹管801、管802内的液位缓慢下降，避免了管803、管804虹吸状态因液体流动的惯性而受到破坏。

当工作与一定流量以上时，如果有气体或者上浮性杂质越过环形支架808，经过波纹管801、管802、管803而进入到管804中。文氏管817的喉部低压会将管816中的物质吸入，从而将气体或者上浮性杂质从管804的上端吸入到管805中，最终从管807排出。从而在一定流量以上维持管路的虹吸状态。

本发明不同的技术方案适用于不同流量、高度和杂质含量要求的应用，经过了严格的流体力学计算和充分的实验验证。任何基于本发明技术方案的、由行业一般工程技术人员的无创造性劳动获得的技术方案都落于本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种液位控制管路，控制容器内液位的高度，其特征在于：具有第一溢流部位、第一下降管段、第一上升管段、第二下降管段、第二上升管段、第二溢流部位、第一导压管段、第三管段；

所述第一溢流部位、第一下降管段、第一上升管段位于所述容器内侧；所述第二下降管段、第二上升管段、第二溢流部位、第一导压管段、第三管段位于所述容器外侧；所述第一下降管段、第一上升管段、第二下降管段、第二上升管段、第三管段依次顺序连接；所述第一上升管段与第二下降管段的连接位置越过所述容器的容器壁上沿；所述第一溢流部位位于所述第一下降管段的上端；所述第二溢流部位位于所述第二上升管段的上端；所述第一导压管段的上端为开口；所述第一导压管段的下端、所述第二上升管段的上端、所述第三管段的第一端形成三通结构；

所述第一溢流部位的高度低于所述容器的容器壁上沿，而高于第二溢流部位的高度；第二溢流部位的高度高于第一下降管段至第一上升管段的最低高度，并且高于第二下降管段至第二上升管段的最低高度；第三管段的最高高度低于第一溢流部位的高度；第一导压管段的最高高度高于第一上升管段至第二下降管段的最高高度；

正常工作时，所述第一上升管段与第二下降管段保持在虹吸状态；当所述容器内的液位高度高于第一溢流部位的高度时，液体越过第一溢流部位，进入第一下降管段，然后进入第一上升管段，然后在虹吸的作用下进入第二下降管段，然后进入第二上升管段，越过第二溢流部位，进入第三管段，最后从第三管段的第二端流出；

当所述容器的液体使得第一下降管段内部的液位高度达到第一溢流部位的高度时，所述一种液位控制管路达到最大流量；当第一下降管段内的液位高度低于第二溢流部位的高度时，所述一种液位控制管路的流量为0；当第一下降管段内的液位高度处于第一溢流部位的高度与第二溢流部位的高度之间时，所述一种液位控制管路的流量与第一下降管段内的液位高度为正相关；

第二下降管段的管径小于第一下降管段的上部的管径，从而使得流入第一下降管段的上浮性物质能够在第二下降管段流出；

所述一种液位控制管路还具有下列4组特征中的至少一组，使得当从所述最大流量突然变为没有液体进入第一下降管段后，所述虹吸状态不会因液体流动的惯性而破坏：（1）第一下降管段具有足够大的容积；（2）第一导压管段具有足够大的容积；（3）第一下降管段具有内部液位控制装置；当第一下降管段内部的液位低于第一阈值时，所述内部液位控制装置自动关闭或者节流第一下降管段；当第一下降管段内的液位高于第二阈值时，所述内部液位控制装置自动打开，允许液体在第一下降管段中流动；（4）进入所述容器的液体流量在减小时以足够缓慢的速度减小。

2.如权利要求1所述的一种液位控制管路，其特征在于：所述第三管段的阻力可以调节；在正常工作时，调节所述第三管段的阻力使液体流经第三管段所需的压头足够大，使第二上升管段内充满液体，液体浸没第二溢流部位，而且液体进入第一导压管段。

3.如权利要求1所述的一种液位控制管路，其特征在于：所述第二下降管段的上端具有辅助开口，所述辅助开口与第二下降管段形成三通结构；所述辅助开口可以打开或者关闭；所述辅助开口的高度高于第一上升管段至第二下降管段的最高高度；所述第一上升管段与第二下降管段建立虹吸状态的方法是：首先关闭第三管段，打开所述辅助开口，然后通过所述辅助开口或者第一导压管段的上端注入液体，当第一上升管段内的液位和第二下降管段内的液位都不再上升时，关闭所述辅助开口，然后打开第三管段；对于第一溢流部位的安装高度过低的情况，还应在注入液体的过程临时关闭第一下降管段或者临时提高第一溢流部位的高度。

4.如权利要求1所述的一种液位控制管路，其特征在于：所述第一上升管段与第二下降管段建立虹吸状态的方法是注入液体，注入液体的流量使得第一上升管段、第二下降管段内液体的流速高于气柱上浮的速度，注入液体的方式为以下三种之一：（1）向第一下降管段的上端注入液体；（2）关闭第三管段，然后向第一导压管段的上端注入液体；（3）单向关闭第一导压管段使气体只能从外向内流入，然后向第三管段的第二端注入液体；当所述虹吸状态建立后，停止注入液体，并断开注入液体的连接，打开关闭着的管段。

5.如权利要求1所述的一种液位控制管路，其特征在于：所述第一上升管段至第二下降管段的最高高度处具有第一抽气口，所述第一上升管段与第二下降管段建立虹吸状态的方法是：将第一下降管段的上端、第一导压管段的上端、第三管段的第二端中的至少一个浸没于液体中或者向其中注入液体，并将另外的端所在的管段关闭；通过所述第一抽气口抽出第一上升管段与第二下降管段中的气体，当虹吸状态建立后，按照下列两种方式之一断开抽气连接：（1）第一抽气口带有只允许气体从内向外流出的单向阀或者带有阀门；当虹吸状态建立后，使用密封盖关闭带有单向阀的第一抽气口或者关闭第一抽气口带有的阀门；然后依次打开第一下降管段、第一导压管段、第三管段中关闭着的管段；（2）当虹吸状态建立后，如果第三管段没有关闭则将其关闭，如果第一下降段没有关闭则将其关闭；然后断开抽气连接，使用密封盖关闭第一抽气口；然后依次打开第一下降管段、第一导压管段、第三管段中关闭着的管段。

6.如权利要求1所述的一种液位控制管路，其特征在于：还具有第四上升管段、第四下降管段、第五上升管段、第六下降管段、第二导压管段；所述第四上升管段位于所述容器的内侧，所述第四下降管段、第五上升管段、第六下降管段位于所述容器的外侧；第四上升管段的上端与第四下降管段的上端连接，并越过所述容器的容器壁上沿；第四上升管段的下端的高度低于第一溢流部位的高度；第四下降管段的下端与第五上升管段的下端连接；第五上升管段的上端连接于第三管段；第二导压管段的第一端连接于第一下降管段内侧，第二导压管段的第二端、第六下降管段的上端、第四上升管段的上端、第四下降管段的上端形成四通结构；第三管段具有第一文氏管，第六下降管段的下端与所述第一文氏管的低压吸孔连接；当所述容器内的液位高度高于第一溢流部位时，液体越过第一溢流部位并浸没第二导压管段的第二端，同时液体流经第三管段并进入第五上升管段，液体流经第三管段的第一文氏管，在第六下降管段中产生低压并吸走第四上升管段和第四下降管段中的气体，使得第四上升管段、第四下降管段形成虹吸状态，之后液体依次流经第四上升管段、第四下降管段、第五上升管段，流入第三管段；当没有液体越过第一溢流部位时，第二导压管段的第二端进入空气，终止第四上升管段和第四下降管段的虹吸状态。

7.如权利要求1所述的一种液位控制管路，其特征在于：所述第一导压管段越过所述容器的容器壁上沿，第一导压管段的上端连接于第一下降管段的内侧，形成三通结构；第一导压管段的上端与第一下降管段的连接处的高度高于第二溢流部位的高度；所述第一导压管段的最高高度处具有第二抽气口；通过下列两种方式之一在第一导压管段中建立虹吸状态：（1）首先打开所述第二抽气口，关闭第三管段，然后注入液体使第一下降管段中的液位达到第一溢流部位的高度，然后关闭第二抽气口，最后打开第三管段；（2）正常工作时，在第一下降管段中的液位高度高于第一导压管段的上端的高度的情况下，打开第二抽气口并抽气，从而在第一导压管段中建立虹吸状态；第一导压管段中建立虹吸状态以后，当第一下降管段中的液位高度高于第一导压管段的上端高度时，液体通过第一导压管段进入第三管段；当第一下降管段中的液位高度低于第一导压管段的上端高度时，气体进入第一导压管段，并终止第一导压管段的虹吸状态。

8.如权利要求6所述的一种液位控制管路，其特征在于：所述容器为鱼缸，所述液体为水；还具有底滤缸或者侧滤缸；水从第三管段的第二端流出于所述底滤缸或者侧滤缸；还具有滤缸水泵和上水管路，将所述底滤缸或者侧滤缸的水注入到鱼缸中，所述一种液位控制管路保持鱼缸内水位的稳定并将水排入底滤缸或者侧滤缸中，实现鱼缸和底滤缸或者侧滤缸的水循环；第四上升管段的下端靠近鱼缸底部；第四下降管段中间具有低流速区和沉淀区，密度比水大的物质在所述低流速区下沉，并汇集于所述沉淀区；所述沉淀区还具有底部排污管路和排污阀门，当打开所述排污阀门时，所述密度比水大的物质随水从所述排污管路排出。

9.如权利要求1所述的一种液位控制管路，其特征在于：所述容器为鱼缸，所述液体为水；还具有底滤缸或者侧滤缸；水从第三管段的第二端流出于所述底滤缸或者侧滤缸；还具有滤缸水泵和上水管路，将所述底滤缸或者侧滤缸的水注入到鱼缸中，所述一种液位控制管路保持鱼缸内水位的稳定并将水排入底滤缸或者侧滤缸中，实现鱼缸和底滤缸或者侧滤缸的水循环；还具有辅助水泵、第七管段、第一液位传感器、控制器；所述辅助水泵为大流量低压头型水泵，所述辅助水泵的入水口位于所述鱼缸内侧水面以下，所述辅助水泵的出水口与所述第七管段的第一端连接；所述第七管段的第二端位于所述第一下降管段的上端的上方；所述第一液位传感器位于所述底滤缸或者侧滤缸中；所述控制器与所述第一液位传感器、所述辅助水泵电连接，并接收所述第一液位传感器给出的水位信号，当所述底滤缸或者侧滤缸水位过低时，开启或者加速所述辅助水泵，将鱼缸内的水经过所述第七管段输出到第一下降管段。

10.如权利要求1所述的一种液位控制管路，其特征在于：所述容器为两个或者多个，每个容器都具有一套所述的一种液位控制管路，第N个容器的液位控制管路的第三管段的第二端由第N+1个容器承接；第N个容器的液位控制管路的第一溢流部位的高度高于第N+1个容器的液位控制管路的第一溢流部位的高度；液体依次流过各个容器。

11.如权利要求1所述的一种液位控制管路，其特征在于：还具有导流管段，所述导流管段位于所述容器的内侧，所述导流管段的上端包围所述第一溢流部位并且具有高于第一溢流部位高度的与空气连通的开口，所述导流管段的下端具有至少一个进液孔，所述进液孔的边缘具有一个或者多个向孔中部的凸出，每个凸出在沿着凸出方向上宽度缩小；液体首先经过所述进液孔进入所述导流管段，然后越过第一溢流部位进入第一下降管段。

12.如权利要求1所述的一种液位控制管路，其特征在于：还具有导流管段、打气气头和导流隔板，由所述导流隔板或者容器壁包围而成所述导流管段；所述第一溢流部位位于所述导流管段的上端的内侧；所述导流隔板的底部具有允许液体进入的通道，所述打气气头位于所述导流管段的下端或者中部；所述导流管段由两条或者多条导流分支组成，所有的导流分支在底部彼此连通，所有的导流分支在第一溢流部位的高度附近也彼此连通；由所述打气气头排出的气泡进入部分导流分支而不是全部导流分支，气泡带动所进入的部分导流分支内的液体高速上升，从而带动容器底部密度较大的物质上升，增加所述密度较大的物质越过第一溢流部位进入第一下降管段的概率；当由气泡所带动的部分导流分支内的液体流量大于越过第一溢流部位的液体流量时，多出的液体流量经由其他导流分支流回所述导流管段的底部。

13.如权利要求1所述的一种液位控制管路，其特征在于：所述第三管段的第二端具有扩张形状，液体流动的动压头在所述扩张形状中逐渐转变为静压头，从而减小了流动阻力。

14.如权利要求1所述的一种液位控制管路，其特征在于：所述第一下降管段的上端具有伸缩结构，所述伸缩结构在驱动机构的带动下改变长度，从而改变第一溢流部位的高度。

15.如权利要求5所述的一种液位控制管路，其特征在于：还具有抽气泵、第二液位传感器；所述第一抽气口带有只允许气体从内向外流出的单向阀，所述抽气泵的进气口与所述第一抽气口连接，所述第二液位传感器安装于第二下降管段的上端；所述第二液位传感器在检测到第二下降管段内存在气体时，控制所述抽气泵将第二下降管段内的气体从所述第一抽气口抽出。

16.如权利要求1所述的一种液位控制管路，其特征在于：还具有第八管段、第二文氏管；所述第二文氏管位于所述第二上升管段；所述第八管段的第一端连接于第二下降管段的最高高度处，与第二下降管段形成三通结构；第八管段的第二端连接于所述第二文氏管的喉部；第八管段的最低高度等于或者低于第二下降管段至第二上升管段的最低高度；当液体在第二上升管段中流动时，第二文氏管的喉部产生低压，通过所述第八管段将第二下降管段中可能存在的上浮性物质吸到第二上升管段。

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