CN202661890U - 液位控制装置及具有该液位控制装置的自动液位控制系统 - Google Patents
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Abstract
一种液位控制装置及具有该液位控制装置的液位自动控制系统，包括：设置在容器中的液位探测管，液位探测管中有空气，液位探测管的另一端覆有弹性膜片；还包括感应弹性膜片是否凸起的感应元件，及与所述感应元件连接并根据所述弹性膜片是否凸起控制是否向容器注入液体或是否停止注入液体的控制电路；上述的液位控制装置在液位探测管一端设置弹性膜片，容器中的液体进入液位探测管中挤压液位探测管中的空气，根据液位探测管中的空气压力与外界大气压的大小调节弹性膜片的凸起或未凸起状态而探测容器中的液位，检测简单方便，成本很低，不受环境的限制，通过弹性膜片的凸起或未凸起两个状态采用逻辑0、1进行数字控制，相对模拟控制简单，稳定性高。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及一种控制装置，特别涉及一种液位控制装置及具有该液位控制装置的自动液位控制系统。
【背景技术】
现有的液位控制装置，一般采用模拟方式控制。采用模拟控制液位探测的状态比较模糊，过度状态有重叠或者遗漏。同时模拟电路也比较复杂，稳定性不好。液位探测一般采用在多个液位设置不同的探测片，探测片成本较高，且一般探测片对环境的敏感性也较高。液体中的杂质也极易附在探测片上，日积月累极易引起探测片的失灵。且如用在外界环境比较恶劣的农田灌溉的储水系统或洒水系统，更容易受到侵害或破坏，更换也极其不便，且更换的成本也较高。
【实用新型内容】
基于此，有必要提供一种成本低廉且稳定性较好的液位控制装置。
同时，提供一种成本低廉且稳定性较好的自动液位控制系统。
一种液位控制装置，包括：设置在容器中的液位探测管，所述液位探测管一端开口设置在容器中的预定位置，所述液位探测管中有空气，所述液位探测管的另一端覆有容器中的液体液位到达预设位置后以使其凸起或恢复未凸起状态的弹性膜片，弹性膜片一面与液位探测管接触、另一面与外界大气压接触；
还包括感应弹性膜片是否凸起的感应元件，及与所述感应元件连接并根据所述弹性膜片是否凸起控制是否向容器注入液体或是否停止注入液体的控制电路。
在优选的实施方式中，所述控制电路为根据弹性膜片未凸起、凸起两个状态分别读取为逻辑0或1、1或0的数字式逻辑控制电路。
在优选的实施方式中，所述液位探测管包括探测容器的上限液位的第一探 测管，所述预定位置包括所述第一探测管开口一端设置在容器中第一预定位置，所述第一探测管的另一端设置有容器中液体到达上限位置时以使其凸起的第一弹性膜片。
在优选的实施方式中，所述液位探测管包括探测容器的下限液位的第二探测管，所述预定位置包括所述第二探测管开口一端设置在容器中第二预定位置，所述第二探测管的另一端设置有容器中液体到达下限位置时以使其恢复未凸起状态的第二弹性膜片。
在优选的实施方式中，所述感应元件为将弹性膜片表示的水位信号转换为电信号的开关元件。
在优选的实施方式中，所述控制电路为数字式控制的D型触发器或RS型触发器或微控制器。
在优选的实施方式中，所述D型触发器或RS型触发器包括与非门IC或非门IC的数字逻辑IC。
一种自动液位控制系统，包括液体注入装置、容器、设置在容器中的液位探测管、及根据液位探测管的探测结果控制液体注入装置向容器注入液体或停止注入液体的控制电路，
所述液位探测管一端开口设置在所述容器中的预定位置，所述液位探测管中有空气，所述液位探测管的另一端覆有容器中的液体液位到达预设位置后以使其凸起或恢复未凸起状态的弹性膜片；
所述自动液位控制系统还包括与控制电路连接并感应弹性膜片的是否凸起的感应元件。
在优选的实施方式中，所述液位探测管包括探测上限液位的第一探测管及探测下限液位的第二探测管。
在优选的实施方式中，所述感应元件为数字式控制的开关元件，所述液体注入装置设置有与所述控制电路连接控制液体注入装置是否开启的注入控制开关。
在优选的实施方式中，所述控制电路为数字逻辑控制电路。
上述的液位控制装置及具有该液位控制装置的液位自动控制系统，设置液 位探测管进行液位探测，并在液位探测管一端设置弹性膜片，容器中的液体进入液位探测管中挤压液位探测管中的空气，液位探测管中的空气压力与外界大气压的大小自动控制弹性膜片的凸起或未凸起状态，根据弹性膜片的凸起或未凸起状态探测容器中的液位，由于只需通过弹性膜片的凸起或未凸起两个状态探测液位极易采用逻辑0、1进行数字控制，相对模拟控制要简单，稳定性也较高，且采用大气压作为了液位的检测方式，检测简单方便，成本也很低，能适应任何环境，不受环境的限制，且弹性膜片伸出液面可设置在容器外，如果弹性膜片破损也极易观察到且极易更换，成本也很低廉。可方便用于大面积的农田灌溉储水系统或自用储水系统。
【附图说明】
图1为本实用新型一实施例的自动液位控制系统的示意图；
图2为本实用新型的一实施例的液位探测管放入容器中的示意图；
图3为本实用新型的一实施例的液位控制装置的液位探测管的示意图。
【具体实施方式】
如图1至图3所示，本实用新型一优选实施例的液位控制装置100，包括：设置在容器20中的液位探测管40。液位探测管40一端开口设置在容器中的预定位置。
如图2所示，液位探测管40为空心管，管中预留有空气。液位探测管40的另一端覆有弹性膜片42，使液位探测管40一端形成封闭状态。弹性膜片42一面与液位探测管40接触、另一面与外界大气压接触。
当容器20中的液体液位上升，同时液体从液位探测管40开口一端进入到液位探测管40中挤压液位探测管40中的空气，当到达预设位置后，液位探测管40中的空气压力达到一定程度会弹性膜片42会凸起。当容器20中的液体液位下降，下降到一定位置，液位探测管40管中的液体液位也会逐渐下降，液位探测管40内的压力会逐渐减小，液位探测管40中的空气压力小于外界大气压力或一定压力时，弹性膜片42恢复未凸起(即凸起前)状态。
液位控制装置100，还包括感应弹性膜片42是否凸起的感应元件60，及与感应元件60连接并根据弹性膜片42是否凸起控制是否向容器20注入液体或是否停止注入液体的控制电路80。
进一步，如图1至图3所示，液位探测管40包括探测容器中的液体到达上限液位state3的第一探测管S。进一步，如图2及图3所示，液位探测管40包括探测容器的液体的到达下限液位state3的第二探测管R。预定位置根据第一探测管S、第二探测管R的长度进行设定。预定位置包括第一探测管S开口一端设置在容器中第一预定位置。第一探测管S的另一端设置有第一弹性膜片420。预设位置包括容器中的液体液位进入第一探测管中以使第一弹性膜片凸起的上限液位state3。
预定位置还包括第二探测管R开口一端设置在容器中第二预定位置。第二探测管R伸出液面的另一端设置有第二弹性膜片422。预设位置包括容器中的液体液位到达以使第二探测管中的气压于大气压平衡而使第二弹性膜片恢复为未凸起状态的下限液位state3。
如图1所示，感应元件60为将弹性膜片表示的水位信号转换为电信号的开关元件。
控制电路80为根据弹性膜片42未凸起、凸起两个状态分别读取为逻辑0或1、1或0的数字式逻辑控制电路。
在优选的实施方式中，所述控制电路为数字式控制的D型触发器或RS型触发器或微控制器。
在优选的实施方式中，所述D型触发器或RS型触发器包括与非门IC或非门IC的数字逻辑IC。
控制电路80可以为数字式控制的D型触发器或RS型触发器。为了增加整个液位控制装置100的附加值或附加性能，也可以采用微控制器MCU等。
D型触发器或RS型触发器包括数字逻辑IC，如与非门IC或非门IC。
如图1至图3所示，一种自动液位控制系统102，包括上述的液位控制装置100。还包括液体注入装置70、及为控制电路80及各电子元器件或电路供电的电源单元90。
上述的液位控制装置100，包括容器20、设置在容器20中的液位探测管40、及根据液位探测管40的探测结果控制液体注入装置70向容器20注入液体或停止注入液体的控制电路80。
液位探测管一端开口设置在容器中的预定位置，所述液位探测管中有空气，所述液位探测管的另一端覆有容器中的液体液位到达预设位置后以使其凸起或恢复未凸起状态的弹性膜片；
液位探测管40中预留有空气。液位探测管40的另一端覆有容器20中的液体液位到达预设位置后以使其凸起或恢复未凸起状态的弹性膜片42。弹性膜片42一面与液位探测管40接触、另一面与外界大气压接触。
进一步，如图2及图3所示，液位探测管40包括探测容器中的液体到达上限液位state3的第一探测管S。预定位置包括第一探测管S开口一端设置在容器中第一预定位置。第一探测管S的另一端设置有第一弹性膜片。预设位置包括容器中的液体液位进入第一探测管中以使第一弹性膜片凸起的上限液位state3。
进一步，如图2及图3所示，液位探测管40包括探测容器的液体的到达下限液位state3的第二探测管R。预定位置包括第二探测管R开口一端设置在容器中第二预定位置。第二探测管R伸出液面的另一端设置有第二弹性膜片。预设位置包括容器中的液体液位到达以使第二探测管中的气压于大气压平衡而使第二弹性膜片恢复为未凸起状态的下限液位state3。
进一步，自动液位控制系统102还包括与控制电路80连接并感应弹性膜片42的是否凸起的感应元件60。感应元件60根据弹性膜片42表示的液位信号转换为电信号并传送给控制电路80进行控制。感应元件60为数字式控制的开关元件。
液体注入装置70设置有与控制电路80连接控制液体注入装置70是否开启的注入控制开关。控制电路80为数字逻辑控制电路。
如下表一所示，本实用新型一个实施例的液位控制装置的液位检测逻辑真值表，其中弹性膜片42凸起状态用逻辑“0”表示，未凸起状态用逻辑“1”表示。
表一：
同时参照图2及图3所示，上述的液位探测管40，一长一短，长的为第二探测管R，短的为第一探测管S。第一探测管S与第二探测管R之间的长短距离差，可以用来表示设置容器中所能储蓄液体的多少。
液位探测管40上的弹性膜片42没有凸起时为逻辑“1”，凸起时为逻辑“0”。当液体在容器中的位置为下限液位state1时，第二探测管R-第一探测管S逻辑为1-1，控制电路80控制开始向容器中蓄液；当液体在容器中的位置为某个中间液位State2时，第二探测管R-第一探测管S逻辑为0-1，为蓄液过程中的某个位置；当液体在容器中位置为上限液位State3时，第二探测管R-第一探测管S逻辑为0-0，控制电路80控制向容器停止蓄液；当用液回到State1，重复以上过程。本实施例的液位控制装置可以稳定简洁地实现液位的自动监测，循环往复。同时比模拟方式实现稳定可靠。
本实施的液位控制装置及具有该液位控制装置的控制系统，可用于自来饮用水系统，农田灌溉用的储水系统，或其它相关的液体自动储备容器中。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以 做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种液位控制装置，其特征在于，包括：设置在容器中的液位探测管，所述液位探测管一端开口设置在容器中的预定位置，所述液位探测管中有空气，所述液位探测管的另一端覆有容器中的液体液位到达预设位置后以使其凸起或恢复未凸起状态的弹性膜片，弹性膜片一面与液位探测管接触、另一面与外界大气压接触；
还包括感应弹性膜片是否凸起的感应元件，及与所述感应元件连接并根据所述弹性膜片是否凸起控制是否向容器注入液体或是否停止注入液体的控制电路。
2.如权利要求1所述的液位控制装置，其特征在于，所述控制电路为根据弹性膜片未凸起、凸起两个状态分别读取为逻辑0或1、1或0的数字式逻辑控制电路。
3.如权利要求1所述的液位控制装置，其特征在于，所述液位探测管包括探测容器的上限液位的第一探测管，所述预定位置包括所述第一探测管开口一端设置在容器中第一预定位置，所述第一探测管的另一端设置有容器中液体到达上限位置时以使其凸起的第一弹性膜片。
4.如权利要求1至3任意一项权利要求所述的液位控制装置，其特征在于，所述液位探测管包括探测容器的下限液位的第二探测管，所述预定位置包括所述第二探测管开口一端设置在容器中第二预定位置，所述第二探测管的另一端设置有容器中液体到达下限位置时以使其恢复未凸起状态的第二弹性膜片。
5.如权利要求4所述的液位控制装置，其特征在于，所述预定位置根据所述第一探测管、第二探测管的长度进行设定。
6.如权利要求1至3任意一项权利要求所述的液位控制装置，其特征在于，所述感应元件为将弹性膜片表示的水位信号转换为电信号的开关元件，所述控制电路为数字式控制的D型触发器或RS型触发器或微控制器。
7.如权利要求6所述的液位控制装置，其特征在于，所述D型触发器或RS型触发器包括与非门IC或非门IC的数字逻辑IC。
8.一种自动液位控制系统，其特征在于，包括液体注入装置、容器、设置在容器中的液位探测管、及根据液位探测管的探测结果控制液体注入装置向容器注入液体或停止注入液体的控制电路，
所述液位探测管一端开口设置在所述容器中的预定位置，所述液位探测管中有空气，所述液位探测管的另一端覆有容器中的液体液位到达预设位置后以使其凸起或恢复未凸起状态的弹性膜片，弹性膜片一面与液位探测管接触、另一面与外界大气压接触；
所述自动液位控制系统还包括与控制电路连接并感应弹性膜片的是否凸起的感应元件。
9.如权利要求8所述的自动液位控制系统，其特征在于，所述液位探测管包括探测上限液位的第一探测管及探测下限液位的第二探测管。
10.如权利要求8所述的自动液位控制系统，其特征在于，所述感应元件为数字式控制的开关元件，所述液体注入装置设置有与所述控制电路连接控制液体注入装置是否开启的注入控制开关，所述控制电路为数字逻辑控制电路。
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