CN2064905U

CN2064905U - 两位式水位自动控制器

Info

Publication number: CN2064905U
Application number: CN 89219171
Authority: CN
Inventors: 蒋志方; 陈惠莉
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-11-10
Filing date: 1989-11-10
Publication date: 1990-10-31

Abstract

本实用新型涉及一种水位自动控制器，广泛适用于工农业、家庭水塔、水箱等水容器。作液面高、低位的自动控制。它主要由时基集成电路、电阻、电容器、继电器和水泵电动机组成，光电指示工作状态。较之当前使用的水位控制装置具有控制范围宽、抗干扰性能好、动作灵敏可靠的特点。所用元器件较少。易于制作和安装。

Description

本实用新型涉及一种两位式水位自动控制装置，广泛用于家庭及工农业水塔、水箱等水容器，对液面作高、低水位的自动控制。

目前使用的水位自控装置主要有浮球式和电极式两种结构。浮球式存在着造价较高、机械传动装置易出故障而造成失控和安装检修不便等不足。电极式水位自控装置有两种型式，一种是直接利用水的导电作用，通过变压器，中间继电器、接触器等控制执行机构动作，这种自控装置虽然克服了浮球式自控装置的一些缺点，但其本身也有电极安装困难的问题，电极距离稍远时因水电阻大而控制器不能工作，距离过近时又容易发生电极短路现象，造成控制装置失控，因此灵敏度及可靠性都较低，另一种是对直接利用水的导电性作开关控制进行了改进，采用电子放大器技术，通过设在水容器中的两对金属电极对水的位置进行检测，其信号用来控制晶体三极管的基极偏流，再由中间继电器带动接触器控制水泵电动机动作。这种结构型式的水位自控装置其晶体三极管基极偏流调试困难、控制灵敏度低、抗干扰能力较差。

本实用新型的目的是提供一种控制范围较大，动作灵敏可靠的两位式水位自控器。

本实用新型的目的是用如下方法实现的：它由电源、信号感知部件、信号处理部件及执行机构组成。信号处理部件为一块时基集成电路；信号感知部件由电阻（R₂、R₃）、电容器（C₂、C₃）和金属接片S₀、S₁、S₂构成，电阻（R₂、R₃）分别接到时基集成电路的触发端②脚、阈值端⑥脚，电容器（C₂、C₃）的正端各接到时基集成电路的触发端②脚、阈值端⑥脚，电容器（C₂、C₃）的负端均接地；执行机构由一只直流继电器J完成，继电器线圈一端接电源，另一端与时基集成电路输出端③脚相连。金属接片S₀、S₁、S₂置于水容器内，S₀接地，S₁、S₂分别为低、高水位面两个水位位置。交流电源经变压器B、桥式整流QZ和电容器（C₁）滤波后，为整个自控器提供低压直流电源。当水容器中的水位低于低水位面Ⅱ时，金属接片S₁脱离开水面，电源通过电阻（R₃）向电容器（C₃）充电，当电容器（C₃）的电压上升到等于或高于2／3电源电压时，电容器（C₃）正端电压即为时基集成电路阈值端⑥脚的电压。此时，时基集成电路RS触发器复位，时基集成电路输出端③脚为低电平，继电器J吸合，接通水泵电动机向水容器内进水，完成自动起动。当水容器水位逐渐上升到低水位面位置Ⅱ，将金属接片S₁淹没的时候，由于时基集成电路阈值端⑥脚为上升沿有效，所以此时RS触发器并不动作，继电器J保持吸合，仍向水容器内进水。当水位液面继续上升，并到达高水位面位置Ⅰ时，金属小片S₂通过水与S₀接通，时基集成电路触发端②脚电压下降，当触发端②脚电压降至1／3电源电压时，时基集成电路的RS触发器翻转，时基集成电路输出端③脚变成高电平，继电器J释放，水泵电动机断电，完成了自动停止进水。水位随着用户用水逐渐下降，当水位低于高水位面位置Ⅰ后，金属接片S₂脱离水面，电源经电阻（R₂）向电容器（C₂）充电，时基集成电路的触发端②脚电位上升，由于触发端②脚为下降沿有效，所以RS触发器不翻转，继电器J仍处于释放状态，直到水位下降到低于低水位面位置Ⅱ时，金属接片S₁离开水面，电源经电阻（R₂）向电容器（C₃）充电，当电容器（C₃）电压等于或高于2／3电源电压时，时基集成电路的RS触发器复位，继电器J吸合，接通水泵电动机，自动进水。如此周而复始，使容器内水位始终位于用户按需设定的高、低水位之间。

本实用新型利用了时基集成电路脉冲上升沿复位、脉冲下降沿置位、输出驱动电流大和工作电压范围宽等技术特性，仅用一块时基集成电路就完成了水位信号输入的逻辑判定、状态处理及驱动信号的功率放大等工作，所用元器件较少，电路简单便于安装且不用调试。因本实用新型的信号感知部件信号输入采用电压比较工作方式，信号处理又采用时基集成电路，电阻（R₂、R₃）可以取得较大，即使在水质电阻变化率大及干扰因素较多的场合，都能适应且可靠灵敏的工作。

以下结合附图对本实用新型作进一步的详细描述。

图1a为本实用新型一种结构的电气原理图。

图1b为本实用新型采用单相水泵电动机的主电路图。

图2a为本实用新型采用三相水泵电动机的控制电路图。

图2b为本实用新型采用三相水泵电动机的主电路图。

参照附图，时基集成电路IC可选用一块555时基集成电路，如5G1555、NE555或LM555等。电阻（R₁、R₂、R₃、R₄）都用RTX型炭膜电阻，其中（R₂、R₃）各为1／8瓦、阻值120千欧姆，（R₁、R₄）各为1／8瓦、阻值1.3千欧姆。电容器（C₁、C₂、C₃）采用CDX电解电容器，（C₁）为16伏、470微法，（C₂、C₃）各为16伏、22微法。电容器（C₄）接时基集成电路IC的控制端⑤脚，防止时基集成电路产生自激振荡，可选用0.1微法、63伏涤纶电容器。直流继电器J型号为JQX－76F、触点容量为交流220伏、阻性负载7.5安培。直流继电器J可以选用单触点或双触点，以双触点继电器较为理想，比单触点的安全性能好。1N4001型二极管D₁与继电器J线圈并联，对时基集成电路IC的输出端③脚起到保护作用。发光二极管LED₁、采用BT301型，用于指示电源接通。发光二极管LED₂为BF201型，指示继电器J的工作状态，LED₂发亮表示继电器J得电工作、容器内正在进水。变压器B可用普通漆包线绕制，其次级电压12伏，功率3瓦。桥式整流器QZ选用四只1N4001型整流二极管接成桥式。金属小片S₀、S₁、S₂可用不锈钢边角料制作，与导线接合处用防水涂料涂复。S₁、S₂按所需要的低、高水位面位置用一支撑棒将它们固定在水容器之中。本实用新型水泵电动机D为单相或三相水泵电动机。可以选用常用的660瓦以下的单相水泵电动机，如T、C、40DK型开式水泵。若需采用三相水泵则如图2b所示，按三相电动机G功率大小选择交流接触器CJ，通常三相水泵电动机选用10瓩以下，如J02－42－2型。交流接触器CJ为CJ20型。整个线路为一块印刷电路板装在塑料罩壳中。

Claims

1、一种两位式水位自动控制器，由电源、信号感知部件、信号处理部件及执行机构组成，其特征在于：

a)、信号处理部件为时基集成电路IC；

b)、信号感知部件由电阻(R₂、R₃)、电容器(C₂、C₃)和金属接片S₀、S₁、S₂构成，电阻(R₂、R₃)分别接到时基集成电路IC的触发端②脚、阈值端⑥脚，电容器(C₂、C₃)的正端各接到时基集成电路的触发端②脚、阈值端⑥脚，电容器(C₂、C₃)的负端均接地；

c).执行机构中的直流继电器J线圈的一端接电源、另一端与时基集成电路IC输出端③脚相接。