CN2107010U - 集成化水位自动监控仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种用来对水塔、蓄水池、水井和 水库等贮水器的水位进行自动监视、报警和控制的仪 器，由电极式水位传感器(1)、电平检测器(2)、水位显 示器(3)、非正常水位报警器(4)、水泵运行自动控制 电路(5)和电源(6)等组成，以线性偏差指示专用集成 电路作电平检测器，具有电路结构简单、工作稳定可 靠和成本低等优点。

Description

本实用新型是一种对水塔、蓄水池、水井和水库等贮水器的水位进行自动监视、报警和控制的仪器。

现有的电极式水位监控仪（如CN2045479U：液位电子显示自控报警仪），由于采用多级差动运算放大比较电路作电平检测器，不仅需要有较多的元器件，要有获得基准参考电压的多级分压电路，而且抗干扰能力差，成本高、可靠性差。

本实用新型就是要充分发挥现代专用集成电路的优点，以达到降低成本，提高可靠性之目的。

图1为本实用新型的组成框图。

本实用新型由电极式水位传感器1、电平检测器2、水位显示器3非正常水位报警器4、水泵运行自动控制电路5、电源电路6和机壳等组成，电极式水位传感器1根据不同的水位送出相应的电平给电平检测器2，电平检测器2根据不同的输入电平送出相应的控制信号。在此以线性偏差指示专用集成电路作电平检测器2，电平检测器2输出的控制信号分别送给水位显示器3，非正常水位报警器4和水泵运行自动控制电路5。通过水泵运行自动控制电路5去控制水泵电源电路7的通与断以便控制水泵8的运行。本监控仪所需的直流电源，由电源电路6提供。

本实用新型具有电路结构简单、工作稳定可靠和成本低等优点。

图2为本实用新型的实施例电原理图。水塔、水池等贮水器的水位通过常用的电极式水位传感器1转换成相应的电平信号（电平的高低与水位高度成线性关系）送给由线性偏差指示专用集成电路IC₁组成的电平检测器2的输入端05，並在此输入端与地之间接有电容器C₁和稳压二极管D₁，以提高抗干扰和抗雷电的能力。通过调节电阻R₂可调节IC₁内的基准电压。IC₁的输出端〈01、18……11、10〉有十个，可分别检测十个级别的电平，当IC₁的输入电平高于2伏而低于3伏时，其输出端01出低电平，这时水位显示器3中的发光二极管LED₀₁发亮；当IC₁的输入电平高于3伏而低于4伏时，其输出端01和18出低电平，则LED₀₁和LED₁₈被点亮；……依次类推；当IC₁的输入电平高于11伏时，则LED₀₁、LED₁₈……LED₁₀全部发亮。因此，水位显示器3中被点亮的发光二极管LED₀₁～LED₁₀的多少，也就代表贮水器中水位的高低。

非正常水位报警器4由双输入或非门HF₁、HF₂、HF₅，时基电路IC₅及三极管BG₁和发光二极管LED构成。高水位报警信号取自IC₁的节十级输出端10，当水位未达到高水位报警线时，10端出高电平；当水位到达或超过高水位报警线时，10端出低电平。低水位报警信号取自IC₁的第一级输出端01，当水位高于低水位报警线时，01端出低电平；当水位低于低水位报警线时，01端出高电平。在正常水位情况下（即水位高于低水位报警线而低于高水位报警线时，）HF₁的输入端a为高电平，HF₂的输入端b为低电平，故其输出端d为高电平，BG₁截止，报警灯LED不亮；HF₅输出端f为低电平，时基电路IC₅停振，喇叭L无报警声。当水位高于高水位报警线时，a点和b点均为低电平，这时HF₁、HF₂和R₄、C₂构成一个无稳态多谐振荡器，其方波输出通过BG₁驱动LED断续发光，並使IC₅断续工作，L发出断续的报警声。当水位低于低水位报警线时，a点和b点均为高电平，d点为低电平，则报警灯LED持续发光；f点为高电平，使IC₅起振，则L发出连续的报警声。为了避免长时间报警声的吵闹，在此加入了由单稳态多谐振荡器组成的消声时延电路41。此单稳态多谐振荡器由或非门HF₃、HF₄和C₃、R₇构成。在稳态时，其输出端e为低电平；当按动消音按钮AN时，电路翻转，其输出端e为高电平，HF₅的输出端f为低电平，使IC₅停振，报警声停止（但这时报警灯LED仍亮）。经过一定时延（＝0.7C₃R₇）后，单稳又恢复稳态，e点又出低电平。如果这时水位仍未恢复正常，则d点仍为低电平，故f点为高电平，IC₅又有输出，喇叭L继续会发出报警声。只有当水位达到正常情况时，d点为高电平，f点出低电平，IC₅停振，报警声才停止。

水泵运行自动控制电路5由水位控制选择开关K₁和K₂、或非门HF₆、HF₇和HF₈、三极管BG₂和BG₃及继电器J₁和J₂等组成。K₁用来选择贮水器停止进水的高水位警戒线，K₂用来选择贮水器开始进水的低水位警戒线。交流接触器CJ及其自保接点Cj、常断按钮开关AN₁、常通按钮开关AN₂及J₁的常闭接点j₁和J₂的常开接点j₂构成水泵8的电源电路7。当水位高于低水位警戒线而低于高水位警戒线时，IC₁的输出端12出高电平而01端出低电平，则HF₆输出低电平，故BG₂截止，继电器J₁不动作；HF₇输出高电平，HF₈输出低电平，BG₃截止，继电器J₂也不动作。这时如果水泵8的电源已被接通（即自保接点Cj已接通），则水泵继续运行，贮水器继续进水。当水位升高到高水位警戒线时，IC₁的输出端12出低电平，则HF₆输出高电平，BG₂导通，J₁动作，其常闭接点j断开，使交流接触器CJ失电而释放，水泵8断电而停止运行，贮水器停止进水。当水位下降到低水位警戒线以下时，IC₁的输出端12和01均出高电平，这时，HF₆出低电平，使BG₂截止，J₁释放，常闭接点j₁复原；HF₇出低电平，HF₈出高电平，使J₂动作，其动合接点j₂接通，使CJ得电而合闸，其接点Cj完成自保，水泵8的电源被接通而开始运行，贮水器开始进水。

上述HF₁～HF₈系用两块4×2或非门集成块构成。因此本监控仪几乎实现了全集成化。

本自动监控仪所需的正12伏和负12伏电源，由稳压电源6提供此稳压电源是常用的，故未在图中画出。

Claims (3)

1、一种集成化水位自动监控仪，由电极式水位传感器、电平检测器、水位显示器、非正常水位报警器、水泵运行自动控制电路、电源电路和机壳等组成，电极式水位传感器根据不同的水位送出相应的电平给电平检测器，电平检测器根据不同的输入电平送出相应的控制信号，其特征是以线性偏差指示专用集成电路作电平检测器(2)，电平检测器(2)输出的控制信号分别送给水位显示器(3)、非正常水位报警器(4)和水泵运行自动控制电路(5)。

2、如权利要求1所述的集成化水位自动监控仪，其特征是在电平检测器（2）的输入端（05）与地之间接有抗干扰用的电容器（C₁）和稳压二极管（D₁）。

3、如权利要求1所述的集成化水位自动监控仪，其特征是在非正常水位报警器（4）中含有以单稳态多谐振荡器组成的消音时延电路（41）。

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