CN2117593U - 一种电接点液位计 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于监控锅炉、水塔、化工 容器及其他导电液体液位的电接点液位计，其特征在 于：各液位电极通过电极座竖直装入测量筒内，其下 端头分别位于测量筒的高限位、上位、中位、下位及低 限位位置上，测量筒上部设计有一段空气室，电极与 电极座之间呈绝缘装配；液位自动控制装置输入回路 通过继电器与处于上位和下位的液位电极相连接，将 液位控制在上、下位之间；液位超限报警输出装置回 路上设计有时间继电器。因此，该电接点液位计比现 有同类产品结构简单，稳定性、可靠性高，成本低 70％。

Description

本实用新型涉及一种电接点液位计，包括有测量筒、液位电极、和由放大电路、电源电路、继电器、声光元件构成的液位超限报警控制装置及报警输出装置、液位自动控制装置、液位显示装置。它可用于监控锅炉、水塔、化工设备及其他导电液体的液位。

目前，生产实际中和文献中所披露的电接点液位计包括有测量筒、测量用的液位电极、由放大电路、继电路、声光元件、电源电路构成的液位超限报警控制装置及报警输出装置、液位自动控制装置、液位显示装置等部分。其存在的主要问题在于：液位电极一般都是呈水平或稍呈角度安装在测量筒内，常常出现挂水或由于液位波动产生电绝缘故障；报警控制装置不能区分瞬时故障，即在液位液动等原因的影响下，经常发生间歇报警和瞬时误报警；液位自动控制装置输入回路的讯号控制在同一个液面上，常常因液位波动引起设备频繁启动。因此，这些液位计稳定性、可靠性差。

本实用新型的目的就在于：对现有电接点液位计的测量筒和液位电极的结构以及液位超限报警输出装置、液位自动控制装置输入回路进行改进，设计一种稳定性和可靠性更高的电接点液位计。

本实用新型是这样来达到其目的：它包括有测量筒、液位电极、由放大电路、电源电路、继电器、声光元件构成的液位超限报警控制装置及报警输出装置、液位自动控制装置、液位显示装置。各液位电极通过测量筒顶端的电极座竖直装在测量筒内，液位电极的下端头分别位于测量筒的高低不同的高限位、上位、中位、下位和低限位位置上，液位电极与电极座间呈电绝缘装配，在测量筒内上部设计有一段防止液体与电极座接触的空气室；液位自动控制装置输入回路通过继电器与位于测量筒内上位和下位的两液位电极相连接；在液位超限报警输出装置回路上设计有防止瞬时误报警的时间继电器。

本实用新型还可以这样来达到其目的：在液位电极位于测量筒内段上套装有电绝缘套，其下端头留有一段裸露头，便于与液面接触。

本实用新型的电极座为一法兰盘结构，在其上设计有供液位电极装入测量筒内的插孔和外接线用的接线头。

本实用新型测量筒顶端与电极座之间以可拆装连接方式相装连，测量筒的侧筒壁上设计有上、下两个与被监控对象的容器相通接的连通口。

由于本实用新型采用了上述的结构，液位电极竖直地从测量筒顶部装入测量筒内，在测量筒内上部设计有一段空气室，电极座与液位电极之间为电绝缘装配，故很好地解决了液位电极挂水问题和电极间电绝缘问题，消除了因绝缘问题而产生的故障；液位自动控制装置输入回路通过一继电器与位于测量筒内上位和下位两个高低不同位置上的两液位电极相连接，即输入回路由处在两个高低不同液面位置上的液位电极共同起作用，使液位自动控制在高、低两个液位范围内，液位低于下位时，自控装置打开送液设备向被监控对象的容器内加液，当液位一直上升到上位时，液位自控装置关掉加液设备，停止加液，这样，有效地防止了因液位波动而造成的间歇启动和频繁启动加液设备的问题；液位超限报警输出装置回路上设计有防止瞬时误报警的时间继电器，时间继电器的延时时间可根据实际工艺情况，被调整在一定时间内，达到区分是否是瞬时故障，即，若因液位波动等原因，时间不超过时间继电器所调控的时间，报警输出装置不向报警控制装置输送报警信号，并自动切除短时故障信号，只在显示装置上显示液位波动，只有当故障时间超过时间继电器所调控的时间以上时，其报警输出装置才向报警控制装置输送信号，报警控制装置发出声、光报警。因此，大大提高了电接点液位计的稳定性和可靠性。除此之外，由于采用了上述改进措施，电路上也获得了简化，成本比现有电接点液位计降低了70％以上。

下面结合附图和实施例进一步加以说明，但本实用新型的具体实施方案并不仅限于本附图和实施例中的具体描述。

图1是本实用新型的总原理图（作摘要）；

图2是本实用新型总装配图；

图3是本实用新型测量筒及液位电极结构图；

图4是本实用新型电极座的俯视图；

图5是液位电极与用金属材料制成的电极座的一种装配图；

图6是本实用新型的液位控制，液位超限报警、液位显示用的放大电路的工作原理图；

图7是本实用新型液位自动控制装置的控制原理图；

图8是本实用新型液位超限报警输出装置回路的原理图；

图9是本实用新型液位超限报警控制装置的原理图；

图10是本实用新型原理方框图。

如图中所示，本电接点液位计除机壳外，包括有测量筒（8）、液位电极（2），由放大电路、电源电路、继电器、声、光元件构成的液位超限报警控制装置及报警输出装置、液位自动控制装置、液位显示装置。各液位电极（2）通过测量筒（8）顶端的电极座（1）竖直装在测量筒（8）内，液位电极（2）的下端头分别位于测量筒（8）的高低不同的高限位、上位、中位、下位和低限位位置上，液位电极（2）与电极座（1）之间为电绝缘装配，在测量筒（8）内上部设计有一段空气室，一般空气室高度为100－150mm（从电极座计算），保证导电液体的波动始终达不到电极座（1），不会造成液位电极（2）之间短路。电极座（1）与测量筒（8）的顶端之间以一种可拆装连接方式相装连，本例中采用的是螺杆、螺母连接方式，电极座（1）呈法兰盘结构，在其上设计有供装入液位电极（2）的插孔（5）和设计有外接线用的接线头（3），以及螺杆装配孔（9），当液位电极（2）装入插孔（5）中后，用锁紧螺母锁紧在电极座（1）上。位于测量筒（8）内的液位电极（2）上套装有电绝缘套（6），以保证电极间进一步绝缘，其液位电极（2）下端头留有一段裸露头，一般为5－10mm，使液位电极（2）能与液位液面保持良好接触。测量筒（8）的侧筒壁上设计有上、下两个连通口（7），便于与被监控对象的容器相通接，使测量筒（8）内的液位情况与被监控对象容器内的液位完全一致。电极座（1）可采用金属材料或电绝缘材料制造，当用金属材料制造时，在液位电极（2）与电极座（1）上插孔（5）之间装有绝缘材料制成的衬套（4），如图5中所示。一般，当液体温度低于180℃时，电极座（1）用电绝缘材料制造，超过时，用金属材料制造。

本实用新型液位自动控制、液位显示、液位超限报警所用放大电路为由BG1、BG2组成的射极输出放大电路，一共四组，电路结构相同，其输入回路分别与高限位、低限位、中位和上位、下位的液位电极（2）相连。其工作原理为：24V的交流讯号加到测量筒（8）的壳体上，筒内液体与壳体相通，当液体与液位电极（2）  相接通时，电讯号通过壳体、液体、液位电极与放大器形成回路。这时R1上取得了较大的交流分压，经D1整流，C1滤波、经W1和R2分压，再送到BG1的基极，放大后从发射极送到BG2基极，放大后的电流直接控制继电器J1－J4吸合，与继电器J1－J4各触头相连接的有关显示、控制或报警装置通断达到液位自动控制，液位超限报警和液位显示。

液位超限报警输出装置的回路上设计有防止瞬时误报警的时间继电器SJ，即时间继电器SJ与高限位、低限位超限报警输出装置的继电器J1－2和J4－2的触头相连，见图1和图8。时间继电器SJ的延时时间可根据具体工艺情况调整，本例中调为5秒。当液位低于测量筒（8）的低限位时，继电器J1释放，继电器J1－2的触头1、2接通，220V电源电压加到时间继电器SJ的线圈上，使SJ动作，如果在5秒之后，讯号无变化，SJ的延时闭合常开触头接通，给图9中的报警控制装置送去一个稳定信号，使报警控制装置进行低限危险液位报警，当液位上升到低限位位置时，J1吸合，J1－2的1、2断开，切断SJ线圈上的电源，停止低限报警，同时J1－2的2、3接通，把220V电源送到J4－2的2触头上。如果测量筒（8）内的液位上升到高限位位置上的液位电极（2）的下端头时，J4吸合，其J4－2的2、3触头接通，此时SJ线圈带电，而与液位位于低限位时一样，进行高限位报警。不论是高限位还是低限位报警的稳定时间均为5秒钟以下时，SJ时间继电器均会自动切除而不会发出报警声光。此时，只有液位显示装置的显示灯显示出瞬时的液位变化情况，从而克服了因液位波动等原因引起的间歇报警，从而大大提高了报警的可靠性和稳定性。当液位恢复到正常位置时，报警立即停止。液位超限报警控制装置的原理如图9所示，当超限位报警输出装置的回路向报警控制装置送去超限报警讯号时，时间继电器SJ－1接通，电流经过1ZJ－2到101ZJ－2加到101ZJ的电压线圈上，使101ZJ吸合，101ZJ－1接通，使1ZJ线圈带电吸合，1ZJ－3触电接通，使发光元件BD发亮。同时，101ZJ－3接通，使发声元件DL电铃发出声音。此时，只要按一下1AN就消除铃声，这样可以减少不必要的噪声，也可延长电铃的使用寿命。当  液位恢复正常后，SJ－1断开，BD熄灭，消除报警。

液位自动控制的原理如图7中所示，当液位低于测量筒（8）内的下位时，其放大电路截止，J2释放，J2－3的1、2触头接通，自动加液设备接触器QC的电源，启动加液设备，向被监控对象的容器内加液，在液位上升到下位时，因J2处于释放状态，J2－3不通，J2不动，液位继续上升，当液位上升到上位时，放大电路开始工作，J2吸合，J2－3的1、2断开，切断QC电源，停止加液，并且J2－2的2、3触头接通。当液位下降到低于上位时，因J2－2的2、3触头接通，放大电路仍然工作，J2吸合，当液位降低到低于下位时，放大电路截止，J2释放，而重复前面的过程。这种方法将液位控制在一个范围内，从而大大减少了控制设备的启动次数，完全克服了因液位波动引起的在某液位可能出现的多次动作，使液位计稳定、可靠。

下面说明一下本电接点液位计的整个工作过程：当测量筒（8）内的液位低于低限位时，各组放大电路均处于截止状态，由于J1的释放，J1－1的1、2触头接通指示灯（a），表示液位处于低限危险位置。J1－2的1、2触头接通液位超限报警输出装置和报警控制装置的电源，进行低限报警，示意应及时加液。当液位上升到低限位时，J1吸合，J1－1的1、2触头断开指示灯（a），同时J1－1的2、3触头接通指示灯（b）的电源，表示液位已上升到了低限位置。J1－2的1、2断开超限报警输出装置的电源，消除报警，J1－2的2、3触头接通，把电源接到J4－2的2触头上。液位再上升到下位时，因此时该液位电极（2）与放大电路不能形成回路，J2一直处于释放状态，J2－1的1、2触头一直接通指示灯（C），表示应给监控对象的容器中加液或正在加液。J2－3的1、2触头一直接通QC电源，使加液设备处于加液工作状态。液位再上升，到中位时，J3吸合，J3－1的2、3触头接通指示灯d，表示液位到了中位。液位再上升，到达上位位置时，J2吸合，J2－1的1、2触头断开指示灯（C），同时，J2－1的2、3触头接通指示灯（e），表示液位到了上位，应停止加液。J2－2的2、3触头接通，使上、下位液位电极（2）连通，J2－3的1、2触头切断QC电源，停止对监控对象容器加液。若因某种原因，液位再上升，到达高限位时，J4吸合，J4－1的2、3触头接通指示灯（f），表示液位到了高限位。J4－2的2、3触头接通报警输出装置，向报警控制装置输送报警讯号，进行高限位报警，示意液位过高，应及时排放。当液位降到高限位之下时，J4－1的2、3断开指示灯（f），示意液位不到高限位，同时J4－2的2、3触头断开报警控制装置电源，消除高限位报警。液位继续下降到上位之下时，因上、下位液位电极相通，所以此时J2仍吸合，其各触头与上升时的情况一样，液位再下降到中位之下时，J3释放，J3－1的2、3触头断开指示灯（d）的电源，表示液位不到中位位置。液位再降低到下位之下时，J2释放，J2－1的2、3触头断开指示灯（e），表示应该加液了。J2－2的2、3触头断开上位、下位电极的连接。J2－3的1、2触头接通QC的电源进行加液。同时J2－1的1、2触头接通指示灯（C），表示正在加液，如果因某种原因，液位继续下降到低限位之下时，J1释放，J1－1的2、3触头断开指示灯（b），同时J1－1的1、2触头接通指示灯（a），表示液位已处于危险低限位之下，J1－2的2、3触头断开送去J4－2的2触头电源，同时J1－2的1、2触头接通报警输出装置电源，进行低限报警，如此重复上述过程进行工作。

图中其他符号说明：BG1－BG4为三极管，BG1、BG3为3DG6，BG2、BG4为3DD100；B为变压器，BK－50型，C1－C4为电容；D1为二极管，2CP14；DW为稳压管，2CW17；J1－J4为继电器，型号为JQ－3DC12V；1ZJ、101ZJ为继电器，型号JQ－3AC220V；a、b、c、d、e、f为指示灯，6.3V，0.3A；R1－R5为电阻；SS为整流块，QC－20；SJ为延时继电器，SJ7－A；DL为电铃；BD报警指示灯；1AN、2AN为按钮；W1为电位器，0.1W100k。由于四组放大电路相同，图中只标示了一组放大电路元件。

Claims (4)

1、一种电接点液位计，包括有测量筒、液位电极和由放大电路、电源电路、继电器、声光元件构成的液位超限报警控制装置及报警输出装置、液位自动控制装置、液位显示装置，其特征在于：

(1)各液位电极通过测量筒顶端的电极座竖直装在测量筒内，液位电极下端头分别位于测量筒的高低不同的高限位、上位、中位、下位和低限位位置上，液位电极与电极座之间呈电绝缘装配，在测量筒的上部设计有一段防止液体与电极座相接触的空气室。

(2)液位自动控制装置输入回路通过继电器与位于测量筒内上位和下位的两液位电极相连接；

(3)在液位超限报警输出装置回路上设计有防止瞬时误报警的时间继电器。

2、根据权利要求1所述的电接点液位计，其特征在于：在液位电极位于测量筒内段上套装有电绝缘套，其下端留有一段裸露头。

3、根据权利要求1所述的电接点液位计，其特征在于：电极座为一法兰盘结构，在其上设计有供装入液位电极的插孔和外接线用的接线头。

4、根据权利要求1、3所述的电接点液位计，其特征在于：测量筒顶端与电极座之间以可拆装连接方式相装连，测量筒的侧筒壁上设计有上下两个与被监控对象容器相通接的连通口。

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