CN201402415Y

CN201402415Y - 一种水位测量自动控制装置

Info

Publication number: CN201402415Y
Application number: CN2008201296826U
Authority: CN
Inventors: 杨传康
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-12-23
Filing date: 2008-12-23
Publication date: 2010-02-10
Anticipated expiration: 2018-12-23

Abstract

一种水位测量自动控制装置，应用于非密闭的蓄水池或积水坑水位测量与控制，根据控制水位高度需要，利用水阻的导电性，采用低压交流信号作为水位测量传感信号，克服了水位电极腐蚀的问题，经过逻辑比较判断高、低水位信号，从而准确、安全、可靠地控制水泵的抽水或排水作业，从而达到水位测量自动控制的目的。

Description

一种水位测量自动控制装置

技术领域

本实用新型涉及非密闭的蓄水池或积水坑，根据控制水位高度需要，自动控制水泵的抽水或排水作业的一种水位测量控制装置。

背景技术

目前，水泵自动水位控制有两种，厂矿所用的水泵水位控制大多采用浮球式水位测量控制方式；最近几年也有采用面市上传统的水位电极式测量控制方式。

而浮球式测量原理为：在一根直管段上套有一浮球，浮球可随水位的高度上下滑动，测量直管段内管安装固定有高、低水位信号干簧管接点开关，当带有磁性的浮球随着水位的升降，通过高、低水位信号干簧管接点开关时，根据控制需要便发讯控制水泵的启动或停止；使用中发现存在以下几个问题：

1、由于积水坑环境恶劣，经常有淤泥、灰渣等固体物淤积，导致浮球卡塞，不能随水位的升降上下滑动。

2、由于干簧管接点开关采用交流220V电压控制，现场环境潮湿恶劣，容易漏电，造成人身及设备的不安全隐患，而且干簧管的动作次数受限制，接点疲劳而导致失灵。

3、由于浮球液位高度受管段长度限制，不适宜深井水位控制；而高、低水位信号固定后，由于浮球卡塞，在水泵启动的情况下，不能随水位的下降而停止，导致水泵长期空泵运行，气蚀磨损水泵，电机发热发烫甚至烧毁。

4、自保持能力差，水位测量误差大，控制装置经常失灵，维护工作量大。

而面市上传统的水位电极式测量原理为：利用水的导电性，采用直流电的正极提供高、低水位电极测量传感信号，公共线为负极，，当水位上升或下降时，经过比较逻辑判断去控制水泵的启、停。其特点是：价格便宜，水位测量准确，控制可靠性高，但不足的是水位电极(阳极)与公共线(阴极)产生电解化学反应，经半个月时间水位电极很快被腐蚀掉，缩短了其使用寿命，同时也制约了其大力推广的应用。

发明内容

本实用新型为克服上述存在的不足，设计了一种水位测量准确，控制可靠，使用安全，水位电极不被腐蚀的水位测量控制装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是这样实现的：本装置采用低压交流信号作为水位测量传感信号，利用水阻的导电特性，经过逻辑比较判断高、低水位后，自动去控制水泵的启动或停止。它由四个部分组成：①、电源电路；②、电极测量传感电路；③、逻辑比较电路；④、驱动控制电路。

电源电路：原边将市电交流经变压器耦合降压成低压交流信号，副边分为三路，一路经整流、滤波、稳压后为电路提供稳定的直流供电，另外两路作为高、低水位电极测量传感提供低压交流信号使用。

电极测量传感电路：采用变压器副边提供的低压交流信号作为水位测量传感信号，使水位电极不能形成固定的正极(阳极)与负极(阴极)，从而避免了产生电解化学反应的过程，因而克服了电极被快速腐蚀的根源。

逻辑比较电路：F1集成器件为555双极型集成器件，见图2，它主要包含一个R-S触发器，两个电压比较器A1和A2，一个NPN型三极管和三个等值电阻，这三个电阻对电源U_CC分压后，分别得到2U_CC/3和U_CC/3的电压加到比较器A1的同相输入端和比较器A2的反相输入端，其逻辑状态表如下：

复位端④脚	高电平触发端⑥脚	低电平触发端②脚	比较输出A1A2	输出端③脚	三极管T
复位端④脚	高电平触发端⑥脚	低电平触发端②脚	比较输出A1A2	输出端③脚	三极管T	01111	X＞2U_CC/3＞2U_CC/3＜2U_CC/3＜2U_CC/3	X＜U_CC/3＞U_CC/3＜U_CC/3＞U_CC/3	X X0 00 11 01 1	0101不变	导通截止导通截止不变

根据以上逻辑表，设计出适用于水位控制的逻辑电路，设定电极DJ1为公共端，电极DJ2为高水位测量端，电极DJ3为低水位测量端；当用于蓄水池抽水作业时，电极DJ1长期置于水中，而水位低于电极DJ3时，电机启动抽水进蓄水池，当水位到达电极DJ2时，电机停止抽水，直到水位再次降到低于电极DJ3时，电机才会再次启动抽水；当用于积水坑排水作业时，在输出端③脚外接一反向器，便可实现排水控制，电极DJ1仍然置于水中，当水位达到电极DJ2时，电机启动排水，当水位低于电极DJ3时，电机停止排水，直到水位再次达到电极DJ2时，电机才会再次启动排水。

驱动控制电路：本控制电路在输出端③脚后接一反向器既可实现蓄水池电机抽水控制，也能实现积水坑电机排水控制，电路中采用无触点固态继电器，增强了装置的动作可靠性，克服了触点继电器接点疲劳易烧结以及接触不良的问题。

本实用新型达到以下有益效果：

1、利用水阻的导电特性，使得水位高、低信号测量准确可靠，无误差；

2、由于在水位传感测量部分的改进，采用低压交流供电作为水位测量传感信号，克服了市面上采用直流供电对电极产生腐蚀性，延长了水位电极的使用寿命，同时也避免了漏电或短路对设备及人身造成的不安全隐患。

3、采用了无触点固态继电器，增强了装置的动作可靠性，克服了触点继电器接点疲劳易烧结以及接触不良的问题。

4、高、低水位的定值可根据需要任意设定，安装方便快捷，特别是适合深井及环境恶劣的现场使用，减少维护工作量。

附图说明

以下结合附图对本实用新型进行描述：

图1是实用新型的电原理图

图2是F1内部结构框图

在图1中，L为变压器原边绕组，L1、L2、L3分别为变压器副边三个绕组，R1～R18为电阻，D1～D12为二极管，其中D11、D12为发光二极管，C1～C9为电容，BG1～BG4为NPN型三极管，CW1为三端稳压管，F1为NE555集成器件，F2为反向器，DJ1为电极公共端，DJ2为电极高水位测量端，DJ3为电极低水位测量端，JI、J2为无触点固态继电器，B为电源变压器。

具体实施方式

在图1中，电源部分由电源变压器B(包括L、L1)，二极管D1、D2、D3、D4组成整流全桥，经C1、C2滤波后，又经三端稳压管CW1提供稳压直流输出；L2、R1～R5、C3、C4、D5、D6、DJI、DJ2连接构成高水位测量传感电路，L3、R6～R10、C5、C6、D7、D8、DJI、DJ3连接构成低水位测量传感电路；R11、R12、BG1、BG2、C7、C8、C9、F1组成逻辑比较电路；F2、R13、R14、BG3、D9、J1组成排水驱动控制电路；R15、R16、BG4、D10、J2组成抽水驱动控制电路；R17、D11和R18、D12分别作为抽水和排水控制指示灯。

Claims

1、一种水位测量自动控制装置，由电源电路、电极测量传感电路、逻辑比较电路和驱动控制电路组成，其特征是：采用低压交流信号作为水位测量传感信号，利用水阻的导电特性，经过逻辑比较判断高、低水位后，自动去控制水泵的启动或停止。

2、根据权利要求1所述的水位测量自动控制装置，其特征是：电极测量传感部分由变压器副边L2，电阻R1～R5，电容C3、C4，二极管D5、D6、电极公共端DJI，电极高水位测量端DJ2共同构成高水位测量传感电路；由变压器副边L3，电阻R6～R10，电容C5、C6，二极管D7、D8，电极公共端DJI，电极低水位测量端DJ3共同构成低水位测量传感电路。

3、根据权利要求1所述的水位测量自动控制装置，其特征是：由电阻R11、R12，三极管BG1、BG2，电容C7、C8、C9，NE555集成器件F1共同组成逻辑比较电路。

4、根据权利要求1所述的水位测量自动控制装置，其特征是：由反向器F2，电阻R13、R14、R15、R16，三极管BG3、BG4，二极管D9、D10，无触点固态继电器JI、J2共同组成驱动控制电路。