CN208748758U - 一种具有报警功能的自动补水箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有报警功能的自动补水箱，包括水箱、盖体和水泵；水箱上部通过环形圆筒与盖体连接；沿环形圆筒底部开设环形凹槽；环形凹槽的深度为3cm‑5cm；水箱顶部嵌入环形凹槽内，固定连接水箱和环形圆筒；盖体与环形圆筒的顶部铰链连接；环形圆筒的材质为PVC；环形圆筒外壁嵌设一电容式传感器；电容式传感器的两电极板环设于透明状的环形圆筒的外壁上。

Description

一种具有报警功能的自动补水箱

技术领域

本实用新型属于水箱的技术领域，具体涉及一种具有报警功能的自动补水箱。

背景技术

随着科技的快速发展，工业发展迅速，自动化程度也随之快速发展。而在电弧炉制备过程中，需要大量的用水。而现有企业往往通过将水积累在水箱中，再对水资源进行二次使用，而在水箱补水过程中往往需要人工监督，不具备报警功能。而部分具有补水报警功能的水箱，若报警功能或者设备故障时，则不能停止补水，其报警功能单一，安全性不足。而水箱作为电弧炉炉盖制备系统中的重要环节，若补水环节出现故障，将极大的影响成品的制备周期，造成资源和财产的损失。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术中的上述不足，提供一种具有报警功能的自动补水箱，以解决现有水箱补水不具备报警功能或报警功能单一的问题。

为达到上述目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种具有报警功能的自动补水箱，其包括水箱、盖体和水泵；水箱上部通过环形圆筒与盖体连接；沿环形圆筒底部开设环形凹槽；环形凹槽的深度为 3cm-5cm；水箱顶部嵌入环形凹槽内，固定连接水箱和环形圆筒；盖体与环形圆筒的顶部铰链连接；环形圆筒的材质为PVC；环形圆筒外壁嵌设一电容式传感器；电容式传感器的两电极板环设于透明状的环形圆筒的外壁上；

水箱出水管道上设有第一电磁阀，进水管道上设有第二电磁阀；水箱的顶部嵌设一控制面板，控制面板内集成有控制器和与控制器电连接的水位检测报警电路；水位检测报警电路包括一片四双向模拟开关集成电路CD4066芯片； CD4066芯片的13引脚延伸至水箱四分之一深度的水位处，5引脚延伸至二分之一深度的水位处，6引脚延伸至四分之三深度的水位处，12引脚位于水箱顶部位置；水位检测报警电路中包括嵌设于控制面板上的第一LED灯、第二LED灯、第三LED灯和第四LED灯；第一LED灯依次与开关S1和CD4066芯片的13引脚连接，第二LED灯依次与开关S2和CD4066芯片的5引脚连接，第三LED 灯依次与开关S3和CD4066芯片的6引脚连接，第四LED灯依次与开关S4和 CD4066芯片的12引脚连接；

水箱通过进水管道与水泵连通；水泵上嵌设一控制盒；控制盒内嵌设一移动手机；移动手机内的听筒喇叭依次与二极管V2、整流电容C2和可控硅V连接；可控硅V与继电器J连通；继电器J包括常开接点J1和常开接点J2；常开接点J2通过常开触头K2与水泵连接；

控制器通过RS485总线与移动手机的业务信道通信连接，控制器还分别与第一电磁阀、第二电磁阀和电容式传感器电连接。

优选地，第一电磁阀和第二电磁阀均为HOPE97脉冲电磁阀门，并与控制器信号连接；所述控制器为STM32单片机；所述STM32单片机输入串口端与水位检测报警电路之间通过导线连接。

优选地，电容式传感器为CQF液位式电容传感器。

优选地，环形圆筒的高度为8cm-12cm。

本实用新型提供的具有报警功能的自动补水箱，具有以下有益效果：

本实用新型通过CD4066芯片引脚的位置，检测当前水箱水位，并将水位信息与不同位置的LED灯对应。同时，当水箱进行补水时，CD4066芯片引脚检测到水位已满时，可以控制水泵停止作业，避免水溢出。

除此，当CD4066芯片引脚检测出现故障，或者水泵不受控制时，而此时水箱依旧在补水时，电容传感器将感应当前水箱的水量已经超了，控制器即刻控制第二电磁阀关闭，停止进水。

本实用新型采用双重报警的形式控制水箱的进水，且在第二次报警时，给予水箱增大了一定的容量，并在该容量范围内进行二次报警，并强制关闭水箱的进水，能够有效地解决现有水箱补水不具备报警功能或报警功能单一的问题。

附图说明

图1为具有报警功能的自动补水箱的结构图。

图2为具有报警功能的自动补水箱盖体和环形圆筒的结构图。

图3为具有报警功能的自动补水箱环形圆筒的纵剖图。

图4为具有报警功能的自动补水箱水位检测报警电路图。

图5为具有报警功能的自动补水箱控制盒内的电路原理图。

其中，1、盖体；2、环形圆筒；3、水箱；4、水泵；5、电容式传感器；6、电极板；7、环形凹槽；31、控制面板；32、第四LED灯；33、第三LED灯； 34、第二LED灯；35、第一LED灯；36、控制盒；37、进水管道；38、第一电磁阀；39、出水管道；40、第二电磁阀。

具体实施方式

下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的实用新型创造均在保护之列。

根据本申请的一个实施例，参考图1，本方案的具有报警功能的自动补水箱，包括水箱、盖体和水泵。

参考图2和图3，水箱3上部通过环形圆筒2与盖体1连接，沿环形圆筒2 底部开设环形凹槽7，环形凹槽7的深度为4cm，将环形凹槽7卡入水箱3的顶部，进而将环形圆筒2和水箱3连接为一体，且可以增加水箱3一定的容量，在补水失控时，也有一定的裕度。

盖体1与环形圆筒2的顶部铰链连接，环形圆筒2的材质为PVC，其为透明材质，在透明的环形圆筒2外壁上嵌设一电容式传感器5，且电容式传感器5 的两电极板6环设于透明状的环形圆筒2的外壁上。

电容式传感器5选用CQF液位式电容传感器，可以根据两个电极板6之间的介质的变化，检测当前水箱的水位，并将水箱当前的水位信息以电信号的形式传输至控制器内。

补水时，当水箱3内的水位已超过第一次报警水位时，即水位已到达环形圆筒2的位置时，到水位到达两个电极板6的位置时，电极板6感应到此时介质的改变，将该信息传送至控制器内，控制器控制第二电磁阀40关闭，强制停止补水。

水箱3水箱3出水管道39上设有第一电磁阀38；水箱3的顶部嵌设一控制面板31，控制面板31内集成有控制器和与控制器电连接的水位检测报警电路；水位检测报警电路包括一片四双向模拟开关集成电路CD4066芯片；CD4066芯片的13引脚延伸至水箱3四分之一深度的水位处，5引脚延伸至二分之一深度的水位处，6引脚延伸至四分之三深度的水位处，12引脚位于水箱3顶部位置；水位检测报警电路中包括嵌设于控制面板31上的第一LED灯35、第二LED灯 34、第三LED灯33和第四LED灯32；第一LED灯35依次与开关S1和CD4066 芯片的13引脚连接，第二LED灯34依次与开关S2和CD4066芯片的5引脚连接，第三LED灯33依次与开关S3和CD4066芯片的6引脚连接，第四LED灯 32依次与开关S4和CD4066芯片的12引脚连接。

参考图4，水位检测报警电路的工作原理为：

当水箱3无水时，由于180K电阻的作用，使四个开关(S1、S2、S3、S4) 的控制端为低电平，开关断开，LED不发光。随着水位的增加，由于水的导电特性，使得IC的13脚为高电平，S1接通，第一LED灯35(对应图2中的LED1) 点亮；当水位逐渐增加时，LED依次发光指示水位。水满时，LED4发光，显示水满。同时T1导通，B发出报警声，提示水已满。不需要报警声时，断开开关K即可。

即当水箱3中的水位为四分之一时，S1导通，第一LED灯35发光；

当水箱3中的水位为二分之一时，S2导通，第二LED灯34发光；

当水箱3中的水位为四分之三时，S3导通，第三LED灯33发光；

当水箱3中的水满时，S4导通，第四LED灯32发光，同时B发出报警声。

同时水位检测报警电路将水位信息传送至控制器，控制器可以控制出水管道39上第一电磁阀38的启闭，进而控制水的流出。

其中，第一电磁阀38为HOPE97脉冲第一电磁阀38门，并与控制器信号连接；控制器为STM32单片机；STM32单片机输入串口端与水位检测报警电路之间通过导线连接。

水泵4上嵌设一控制盒36；控制盒36内嵌设一移动手机；移动手机内的听筒喇叭依次与二极管V2、整流电容C2和可控硅V连接；可控硅V与继电器J 连通；继电器J包括常开接点J1和常开接点J2；常开接点J2通过常开触头K2 与水泵4连接。

控制器通过RS485总线与移动手机的业务信道通信连接，控制器还分别与第一电磁阀38、第二电磁阀40和电容式传感器5电连接。

参考图5，水泵4的启动原理为：

将移动手机的振铃信号作为水泵4启动的启动信号，控制器通过RS485总线与移动手机的业务信道通信连接，控制器发出数字信号指令到移动手机端的业务信道通上，手机接收该信号，移动手机手机振铃后，A、B两端通电导通，经二极管V2整流电容C2滤波后驱动可控硅V导通，继电器J得电吸合，它的一对常开接点J1闭合，实现自保持。同时另一对常开接点J2闭合，接通交流接触器线圈220V电源，接触器K得电吸合，其常开触头K1闭合，实现自保持，同时另一对常开触头K2闭合，接通水泵4电源，实现水泵4的开启。当水箱3 不需要补水时，控制器停止信号的发送，A、B两端断电，常开接点J2断开，断开与交流接触器线圈220V电源的连接，水泵4断电，停止供水作业。

本方案的工作原理为：

水箱3在补水时，通过CD4066芯片引脚的位置，检测当前水箱3水位，并将水位信息与不同位置的LED灯对应。同时，当水箱进行补水时，CD4066芯片引脚检测到水位已满时，控制水泵停止作业，并进行第一次报警，避免水溢出。

而在一些特殊情况，当CD4066芯片引脚检测出现故障，或者水泵4不受控制时，而此时水箱3依旧在补水，当水位上升至环形圆筒2，并到达电容式传感器5的电极板6时，电容式传感器5将当前的水位信息发送至控制器内，控制器发送脉冲信号至第二电磁阀40，强制关闭进水管道的进水，避免水溢出。

本实用新型采用双重报警的形式控制水箱3的进水，且在第二次报警时，给予水箱3增大了一定的容量，并在该容量范围内进行二次报警，并强制关闭水箱3的进水，能够有效地解决现有水箱3补水不具备报警功能或报警功能单一的问题。

虽然结合附图对实用新型的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。

Claims (4)

1.一种具有报警功能的自动补水箱，其特征在于：包括水箱、盖体和水泵；所述水箱上部通过环形圆筒与盖体连接；沿所述环形圆筒底部开设环形凹槽；所述环形凹槽的深度为3cm-5cm；所述水箱顶部嵌入环形凹槽内，固定连接水箱和环形圆筒；所述盖体与环形圆筒的顶部铰链连接；所述环形圆筒的材质为PVC；所述环形圆筒外壁嵌设一电容式传感器；所述电容式传感器的两电极板环设于透明状的环形圆筒的外壁上；

所述水箱出水管道上设有第一电磁阀，进水管道上设有第二电磁阀；所述水箱的顶部嵌设一控制面板，控制面板内集成有控制器和与控制器电连接的水位检测报警电路；所述水位检测报警电路包括一片四双向模拟开关集成电路CD4066芯片；所述CD4066芯片的13引脚延伸至水箱四分之一深度的水位处，5引脚延伸至二分之一深度的水位处，6引脚延伸至四分之三深度的水位处，12引脚位于水箱顶部位置；所述水位检测报警电路中包括嵌设于控制面板上的第一LED灯、第二LED灯、第三LED灯和第四LED灯；所述第一LED灯依次与开关S1和CD4066芯片的13引脚连接，第二LED灯依次与开关S2和CD4066芯片的5引脚连接，第三LED灯依次与开关S3和CD4066芯片的6引脚连接，第四LED灯依次与开关S4和CD4066芯片的12引脚连接；

所述水箱通过进水管道与水泵连通；所述水泵上嵌设一控制盒；控制盒内嵌设一移动手机；所述移动手机内的听筒喇叭依次与二极管V2、整流电容C2和可控硅V连接；所述可控硅V与继电器J连通；所述继电器J包括常开接点J1和常开接点J2；所述常开接点J2通过常开触头K2与水泵连接；

所述控制器通过RS485总线与移动手机的业务信道通信连接，控制器还分别与第一电磁阀、第二电磁阀和电容式传感器电连接。

2.根据权利要求1所述的具有报警功能的自动补水箱，其特征在于：所述第一电磁阀和第二电磁阀均为HOPE97脉冲电磁阀门，并与控制器信号连接；所述控制器为STM32单片机；所述STM32单片机输入串口端与水位检测报警电路之间通过导线连接。

3.根据权利要求1所述的具有报警功能的自动补水箱，其特征在于：所述电容式传感器为CQF液位式电容传感器。

4.根据权利要求1所述的具有报警功能的自动补水箱，其特征在于：所述环形圆筒的高度为8cm-12cm。