CN2207596Y - 水位自动控制仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于自动控制水塔或者高 层建筑水池水位的水位自动控制仪，它主要由以电源 电路并联连接的液位显示电路，液位控制与保护电 路，报警电路，输出电路和检验电路五部分组成，操作 者可直接从本装置上的信号知道该水池中水位的高 低，抽水水泵是否在空抽？装置中电路控制部分系统 是否正常？同时用操作者可选择自动控制和手动控 制两种方式，大大方便操作者使用。本装置具有体积 小，一机多用，功能多，性能稳定，安装方便等优点，是 我国大中型企业、高层住宅、宾馆保证供水的理想自 动控制仪。

Description

本实用新型涉及一种用于水塔或者高层建筑水池水位自动控制仪，属建筑物用具领域。

现有的水塔及高层建筑物用的水池，都是采用浮球带动行程开关以达到水位控制的目的，然而浮球与行程开关之间是机械性的，一种情况是摩擦大，另一方面由于日晒雨淋或者长期浸泡于水里面，机械部份很容易生锈，造成浮球上升与下降不灵敏，达不到自动控制的效果，常常出现供水不畅或者出现溢出等问题，这样，一方面造成水资源浪费，加一方面加重单位的生产成本，维修工人的劳动强度也较大。

本实用新型的目的是提供一种具有液位显示功能，空抽保护功能，连锁功能，自动控制功能和自检功能的水位自动控制仪。

本实用新型的功能和结构是通过下列电路的具体连接方式实现的：在水位自动控制仪中，由电源开关（K1），桥式整流电路（D6、D7、D8、D9）、电容C1、电阻R17和电源指示灯（P1）组成电源电路，其特征是液位显示电路、液位控制与保护电路、报警电路、检验电路和输出电路分别与电源电路并联连接。液位显示电路由集成块（IC1）、电阻（R1、R2、R3、R4、R5）、传感器（S1、S2、S3、S4、S5）和显示管（LED）构成，液位显示电路中的传感器（S1、S2、S3、S4、S5）的一端分别放置于水池（M）中不同位置，另一端对应点（a    b    c    d    e）分别与集成块（IC1）上的脚（a    b    c    d    e）连接，电阻（R1、R2R3、R4、R5）分别与集成块（IC1）对应的五个经放大后的输出脚（A、B、C、D、E）连接，、电阻（R1、R2、R3、R4、R5）另一端分别直接与五个显示器（LED）连接。液位控制与保护电路由集成块（IC2）、传感器（S6、S7）、电阻（R9、R10、R11、R12、R16），三极管（BG1、BG2）、继电器（J1、J2、J3）、电容（C2、C3、C4）和二极管（D1、D2、D3、D4、D5）构成，液位控制与保护电路中的传感器（S6）一端放置于输送水管管道内，传感器（S7）的一端放于水池（M）中，传感器（S6、S7）另一端对应点（fg）分别与集成块（IC2）上的脚（fg）连接，从集成块（IC2）上对应的输出脚（F、G）输出的信号直接与电阻（R11、R12）的一端连接，电阻（R11、R12）的另一端分别与三极管（BG1、BG2）的基极和二极管（D1、D3）连接，三极管（BG1、BG2）的发射极与继电器（J1、J2、J3）连接，继电器（J1）与二极管D2、电容C2并联连接，继电器（J2）与二极管D4、电容C3并联连接，继电器（J1、J2）的常闭触点相互串联后，再与继电器（J3）连接，输出报警器T1与电阻串联后，再与二极管D5电容C4共同并联在继电器（J3）上。报警电路由集成块（NE555）、电阻（R13、R14、R15）、电容（C5）、开关（K2）输出报警器（T2）构成，报警部份电路中的，电阻R13的一端同时与电阻R14、集成块（NE555）上的一支脚连接，电阻R13的另一端与发输出报警器T2和电阻R15连接，电阻R14的另一端与集成块（NE555）连接，电容C5的一端与集成块（NE555）上的脚连接，另一端与继电器J2的常开触点连接，输出报警器（T2）的另一端经发音器Q1后与集成块（NE555）上的输出脚连接。检验电路由电阻（R6、R7）与开关（AN1、AN2）组成的检验电路中的电阻R6、开关AN1、AN2和电阻R7串联连接，在开关AN1和AN2之间的触点与传感器S7的一端连接。输出电路由电阻（R15）、开关（K3）和指示灯（P2、P3）构成，输出电路中的电阻R15的一端与开关（K3）上的两个触点连接，指示灯（P1、P2）的一端分别与开关K3触点连接，继电器J2的触点与开关K3连接，电动机（C）的一端与开关K3的触点连接，另一端与电源连接。

下面结合附图就本实用新型的电路原理做进一步的描述。

图1中的1——是电源电路；2——是液位显示电路；3——是检验电路；4——是液位控制与保护电路；5——是报警部份电路；6——是输出电路。

液位显示部份电路：按用户要求将传感器（S1、S2、S3、S4、S5）设置于水池内不同高度，当水池满水后，传感器（S1、S2、S3、S4、S5）相应得到信号（a、b、c、d、e），传到集成块后，经集成块（IC1）放大处理得到相应信号（A、B、C、D、E），最后从显示管（LED）上显示出来；以单个传感器（S1）为例，当水池中水位上升放置S的位置时，传感器S1收到对应的传器触点探头时，信号从电源负极流到水中，经探头、a连接点、集成块（IC1）后，得到放大的信号从A点输出，再经电阻R1后，传送到对应的发光管（LED）上，发光管发出信号，用户就可知道水池中的水已到放置传感器（S1）点，以此类推，其它各点都同样工作，上述数个发光（LED）组合起来，用户就可随时知道水池液位状况。

自动控制部份功能电路：将放于水池中的探头设定于水池的需要水位的最高点和需要增加水池中水量的工作点。当水池水位到达水池需要水位的最高水位工作点时，信号从电源负极流到水中，经电阻R9、f点、集成块（IC1）反向放大后，送三极管基极（BG1），三极管发射极导通，继电器（J1）吸合，常闭触点断开，继电器（J3）释放，（J3）常开触点断开，即对外表现为水泵不工作，水池中的水不会溢出。当水池水位下降到需要增加水量的第二个工作探头时，f点表现为高电位，集成块（IC2）反向放大，经（F）点传给三极管（BG1），三极管（BG1）基极截止，继电器（J1）释放，（J1）的常闭触点导通，继电器（J3）吸合，（J3）的常开触点闭合，即对外表现为水泵工作。如此反复，水池中的水位高低可人为控设定于水池内一定范围，使水泵（或者管泵）在上水位时截止，在下水位时工作，无需专人管理操作，达到自动控制目的。

空抽保护功能电路：是由液位控制保护部份电路和报警部份电路联合实现。将传感器（S6）放于水泵入水口处，（K2）开关闭合，当水泵入水管内没有水时，信号传到g点，经集成块（IC2）把g点的信号反向放大后得到高电位G点，三极管（BG2）发射极导通，继电器（J2）吸合工作，继电器（J3）的常闭触点断开，继电器（J3）释放，继电器（J3）的常闭触点断开，对外表现为水泵不工作。这样有效地防止水泵在没有水时不会出现空抽现象，保护水泵电机的安全。

报警部份：在继电器（J2）接通吸合工作时，断开水泵的同时，马上接通报警电路，集成块（NE555）得信号后起动工作，使发音器（T1）发出声音并且由发光二极管发光，提醒用户水泵已是空抽状态。

具有自检功能：将两个小型按钮开关AN1、AN2按下，分别把高电位和低电位送给f点，使系统发生与当时相反的动作。如当时水泵处没有抽水，按下其中之一个按扭开关，负极电信号传到f点，集成块（IC2）反向放大，输出F点高电位，三极管（BG1）导通，继电器（J1）吸合，（J1）的常闭触点断开，继电器（J3）释放，水泵开始工作，放开手后，系统恢复正常。如当时水泵处在抽水状态，按下另一个按钮开关时，整个工作状态以上述状态相反，三极管（BG1）截止，继电器（J3）闭合，水泵停止工作。这样，通过人为地加入一个暂时的信号，看本装置是否正常工作就证明。

连锁功能：如果某单位具有高位水塔，又有地面蓄水池，地面蓄水池的水又主要是由抽地下面的水补充，如果高位水塔的水泵将地面水池中的水抽吸完后，高位水塔的水泵的管道需要重新加水后，水泵才能恢复正常工作状态，为了防止出现上述情况，可在用户地面蓄水池中放入传感器，当地面水池中的水被抽完后，高位水塔上的水泵马上停止工作，抽地下水的水泵马上工作，当地面蓄水池中又抽有水后，高位水塔上的水泵马上又开始工作，这样就保证了高位水泵中随时都有水，实现发明目的。

电路原理图中划有的两个水池实际是一个水池，只是为了描述自动控制部份电路和空抽保护电路，才将水池划成两个。

本实用新型具有体积小，一机多用，功能多，性能稳定，安装方便等优点，是我国大中型企业、高层住宅、宾馆保证供水的理想控制仪。

图1为本实用新型的电路原理图。

图2为本实用新型装置的安装示意图。

图3为本实用新型装置的外形状态图。

实施例：某单位自己有一个蓄水池（M）和一个高位水塔，蓄水池（M）与高位水塔之间用水泵抽水，水池用于存蓄自来水（或地下水），高位水塔用于保证正常供水，要求高位水塔内随时都有水。采用本发明装置，将液位显示部份电路中的传感器S1S2S3S4S5放入高位水塔内设定位置，将液位控制与保护电路中的传感器S6、S7分别放入蓄水池（M）和水泵管道中设定位置，让水泵控制线装图1中的（C）位置上，接通电源，让装置处于自动控制状态，即可工作无需专人操作。如高位水塔中的水位下降到设定的位置，本装置收到信号，控制水泵启动，水泵将蓄水池中的水不断抽到高位水塔中，当高位水塔中的水上升到一定位置时，本装置又收到一个信号，关闭水泵电源，水泵停止抽水，如抽水过程中水泵管道内没有水，出现空抽现象，本装置也会收到信号，切断水泵电源，保证水泵不因空抽而损坏。

如操作人员要了解高位水塔上蓄水水量的情况，可打开本装置中的液位显示电路，五个发光管（LED）依高位水塔中水量位置发光，操作者一目了然地知道高位水塔中水已到什么位置；为了防止本装置出现故障，给用户造成损知，可将本装置中的自检电路中按钮开关AN1、AN2按下，则可证实水泵是否在正常工作。

由于本装置中各电路是与电源电路并联连接的，因此各电路的工作相互不影响，用户可根据自己的实际需要，选用不同的控制电路部份，同时也可选择使用传感器的数量及放置的位置。

图中的M——水池；C——水泵或者抽吸设备；Q——发音器；R——保险器；T1——输出报警；T2——空转报警；P1——电源指示灯；P2——使用自动控制时的指示灯；P3——手动自动控制时的指示灯；K1、K2、K3——开关；AN1、AN2——按钮开关；D1～D9——二极管；R1～R17——电阻；C1～C5——电容。

Claims (6)

1、一种水位自动控制仪，由电源开关(K1)，桥式整流电路(D6、D7、D8、D9)、电容C1、电阻R17和电源指示灯(P1)组成电源电路，其特征是液位显示电路、液位控制与保护电路、报警电路、检验电路和输出电路分别与电源电路并联连接。

2、根据权利要求1所述的水位自动控制仪，其特征是液位显示电路由集成块（IC1）、电阻（R1、R2、R3、R4、R5）、传感器（S1、S2、S3、S4、S5）和显示管（LED）构成，液位显示电路中的传感器（S1、S2、S3、S4、S5）的一端分别放置于水池（M）中不同位置，另一端对应点（a  b  c  d  e）分别与集成块（IC1）上的脚（a  b  c  d  e）连接，电阻（R1、R2、R3、R4、R5）分别与集成块（IC1）对应的五个经放大后的输出脚（A、B、C、D、E）连接，、电阻（R1、R2、R3、R4、R5）另一端分别直接与五个显示器（LED）连接。

3、根据权利要求1所述的水位自动控制仪，其特征是液位控制与保护电路由集成块（IC2）、传感器（S6、S7）、电阻（R9、R10、R11、R12、R16），三极管（BG1、BG2）、继电器（J1、J2、J3）、电容（C2、C3、C4）和二极管（D1、D2、D3、D4、D5）构成，液位控制与保护电路中的传感器（S6）一端放置于输送水管管道内，传感器（S7）的一端放于水池（M）中，传感器（S6、S7）另一端对应点（fg）分别与集成块（IC2）上的脚（fg）连接，从集成块（IC2）上对应的输出脚（F、G）输出的信号直接与电阻（R11、R12）的一端连接，电阻（R11、R12）的另一端分别与三极管（BG1、BG2）的基极和二极管（D1、D3）连接，三极管（BG1、BG2）的发射极与继电器（J1、J2、J3）连接，继电器（J1）与二极管D2、电容C2并联连接，继电器（J2）与二极管D4、电容C3并联连接，继电器（J1、J2）的常闭触点相互串联后，再与继电器（J3）连接，输出报警器T1与电阻串联后，再与二极管D5电容C4共同并联在继电器（J3）上。

4、根据权利要求1所述的水位自动控制仪，其特征是报警电路由集成块（NE555）、电阻（R13、R14、R15）、电容（C5）、开关（K2）输出报警器（T2）构成，报警部份电路中的，电阻R13的一端同时与电阻R14、集成块（NE555）上的一支脚连接，电阻R13的另一端与输出报警器T2和电阻R15连接，电阻R14的另一端与集成块（NE555）连接，电容C5的一端与集成块（NE555）上的脚连接，另一端与继电器J2的常开触点连接，输出报警器（T2）的另一端经发音器Q1后与集成块（NE555）上的输出脚连接。

5、根据权利要求1所述的水位自动控制仪，其特征是检验电路由电阻（R6、R7）与开关（AN1、AN2）组成的检验电路中的电阻R6、开关AN1、AN2和电阻R7串联连接，在开关AN1和AN2之间的触点与传感器S7的一端连接。

6、根据权利要求1所述的水位自动控制仪，其特征是输出电路由电阻（R15）、开关（K3）和指示灯（P2、P3）构成，输出电路中的电阻R15的一端与开关（K3）上的两个触点连接，指示灯（P1、P2）的一端分别与开关K3触点连接，继电器J2的触点与开关K3连接，电动机（C）的一端与开关K3的触点连接，另一端与电源连接。

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