CN2212780Y

CN2212780Y - 锅炉水位报警器

Info

Publication number: CN2212780Y
Application number: CN 94203966
Authority: CN
Inventors: 秦健荣
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-02-23
Filing date: 1994-02-23
Publication date: 1995-11-15
Anticipated expiration: 2004-02-23

Abstract

本实用新型涉及一种锅炉水位报警器，它是由电容传感器电路，电容/电压变换电路和双显示电路组成的。电容传感器电路的输出接电容/电压变换电路的输入端，电容/电压变换电路的输出接双重显示电路的输入端。双重显示电路的输出还可分别接报警电路，停炉保护电路和供水电路等。电容传感器电路由固定在某种水位计中的电容式传感器，防干扰电路和电容倍增电路组成。本实用新型的优点是既有一次仪表直接观察到水位的功能，又有二次仪表的各种控制功能，特别是不受水垢、水温和水压的影响。电路简单、安全可靠、操作方便、适用于各种压力的锅炉。

Description

本实用新型涉及一种改进的锅炉水位、压力控制仪表，属于控制技术领域。

监视控制锅炉水位、压力的仪表，是锅炉安全运行绝对不可缺少的装置，传统的平板式水位计、双色水位计及最近推出的宽视界方内槽玻璃水位计等直观仪表，都没有控制、报警及远传低读功能。而使用较普遍的浮子式，电感式等有控制功能的仪表，又都不能直接观察到水位，有些光电式（如江苏省的GCK型）、电极式（如河北省的DY型）仪表，虽兼有以上二种功能，但它们对水质有较严的要求，一旦结垢，仪表很易失灵。

本实用新型的目的是提供一种采用电容式传感器的锅炉水位报警装置。

本实用新型的目的是这样实现的：它由电容传感器电路、电容／电压变换电路和双重显示电路组成，电容传感器电路的输出接电容／电压变换电路的输入端，电容／电压变换电路的输出接双重显示电路的输入端，电容传感器电路由固定在某种水位计中的电容式传感器、防干扰电路和电容倍增电路组成，电容式传感器通过防干扰电路接电容倍增电路的输入端，电容倍增电路的输出接电容／电压变换电路的输入端，双重显示电路由指针显示电路和发光管显示电路组成。电容式传感器是由喷塑后的金属板置于某种水位计中构成的，它的一个电极为金属板，它的另一个电极是与大地相连的锅炉水。

下面将结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。

图1为本实用新型的原理框图。

图2为本实用新型的电路原理图。

由图1、2可知，本实用新型是由电容传感器电路、电容／电压变换电路和双重显示电路组成，电容传感器电路的输出接电容／电压变换电路的输入端，电容／电压变换电路的输出接双重显示电路的输入端，电容传感器电路由固定在某种水位计中的电容式传感器、防干扰电路和电容倍增电路组成，电容式传感器通过防干扰电路接电容倍增电路的输入端，电容倍增电路的输出接电容／电压变换电路的输入端，双重显示电路由指针显示电路和发光管显示电路组成。

电容式传感器是由喷塑后的金属板置于某种水位计中构成的，它的一个电极为金属板，它的另一个电极是与大地相连的锅炉水。

防干扰电路由运放集成块IC1－1构成的跟随器和屏蔽线组成，电容式传感器C1的一个电极接屏蔽线的芯线，屏蔽线另一端芯线接IC1－1的5脚，IC1－1的7脚与屏蔽线外皮相连，IC1－1的7脚与6脚相连。

电容倍增电路由运放集成块IC1－2和电阻R1、R2构成的跟随器组成，R2的一端分别接屏蔽线的芯线和IC1－2的3脚，R2的另一端分别接R1和电容／电压变换电路的输入端，R1的另一端接IC1－2的1脚，IC1－2的1脚与2脚相连。

电容／电压变换电路由集成块IC2、电阻R3、电容C2、电位器RP1、RP2组成，IC2的2脚接P点，IC2的1脚接电位器RP1的动臂，RP1的一端接地，另一端接～15V，R3与C2并联后接IC2的3脚与地之间，RP2接于IC2的4和7脚与地之间。

指针显示电路由直流电压表V组成，直流电压表V接于IC2的4和7脚与地之间，发光管显示电路由集成块IC3、电阻R4、R5、发光二极管LED1－LED10组成，IC3的输入5脚与RP2的动臂相连接，R5的一端接地，另一端接IC3的8脚，R4的一端接R5和IC3的8脚，R4的另一端与IC3的6脚和7脚相连接，发光二极管LED1－LED10的负极分别接IC3的各个输出端，LED1－LED10的正极接电源Vcc。发光二极管为柱式安装。

发光管显示电路的输出分别接报警电路、停炉保护电路和供水电路。

报警电路由集成块IC4、IC5、电阻R6、R7、电容C3、非门IC6、晶体管VT1、喇叭HA组成。IC3的输出端16－18脚分别经IC6a－IC6c接IC4的输入端5、6、8脚，IC4的输入端1和2脚分别接于IC3的输出端11和10脚，R6接于IC4的2和11脚之间，晶体管VT1的基极接IC4的10脚，VT1的发射极接地，VT1的集电极一路通过R7接Vcc，一路通过C3接IC5的输入端，另一路与IC4的9脚相连接，喇叭HA接IC5的输出端。

停炉保护电路由非门IC6、电阻R8、电容C5、发光二极管LED12、固态继电器SSR2组成。IC3的输出18脚经反相器IC6c和IC6d后，一路接C5和R8并联电路的一端，C5和R8的另一端接地，另一路经反相器IC6e和IC6f接LED12的正极，SSR2串接在LED12的负极和地之间。

供水电路由集成块IC7、电容C4、发光二极管LED11、固态继电器SSR1组成。 IC3的输出端12脚和15脚分别接IC7的输入端2脚和6脚，C4接于IC7的5脚和地之间，IC7的输出3脚接LED11的负极，SSR1一端接LED11的正极，SSR1的另一端接电源Vcc。

本实用新型各部分电路工作原理如下：

电容式传感器C1固定于某种水位计（例如方内槽玻璃水位计）中，这个电容容量的大小与金属板电极浸没在水中的面积成正比，电容的大小反映了水位的高低，同时，由于金属板不和水接触，避免了水质的影响，它也不影响原水位计的直接观察功能。

防干扰电路的工作原理如下：

考虑到水位计中的金属板不可能太大，而电容太小，又会在远距离传输中引起较大的误差，因此，采用防干扰电路来减少杂散电容对C1信号的干扰。防干扰电路采用等电位原理，把C1、传输线和外界隔离开来。因为IC1－1的7脚电位严格随5脚变化（参见图2），而5脚电位变化只和IC2有关，IC1－1的7脚电位的任何变化都不会反过来影响5脚。这样5脚就被包围在一个和它自己电位同步变化的屏蔽筒中，外界一切干扰无从进入，实现了小信号的远距离传输。

电容倍增电路的工作原理如下：

由于C1较小，容量太小，误差就大，因此，采用电容倍增电路把C1放大，同时也满足IC2的要示。IC2的充电电流在P点（参见图2）分为两支，一支通过R2为C1充电，另一支通过R1流入IC1－2，因为IC1－2的3脚和1脚的电位几乎完全相等，所以这两支电流的大小就取决于R1和R2的大小了，电容C1信号的倍增为C1×R2／R1。

电容／电压变换电路的工作原理如下：

IC2的频率／电压变换集成块，型号为2907，它能把反映水位的电容信号变换为电压信号，适当选取IC2的外围元件R3、C2的值，可使IC2的输出在0－10V间变化，用一个10V的直流电压表V，即可直接表示出水位的变化。

发光管显示电路的工作原理如下：

IC2输出的电压信号输入至IC3的5脚，IC3为十路电平显示器，型号为3914，随着电压信号的增高，发光二极管LED1－LED10由下而上逐个点亮，发光二极管形成的光柱也相应作长短变化，R4决定发光管亮度，R5决定接收输入电平的高低。这样，指针式电压表和发光二极管就同步显示出锅炉的水位，这种双重显示提高了仪表的可读性和可靠性。

报警电路的工作原理如下：

IC4为一八声音响片，IC5为功放片，HA为高响度喇叭，IC4为低电平触发有效，把高水位、低水位、缺水、满水、停炉保护等不同的水位状态，用不同的声响反映出来，使司炉人员一听到声音，即知道锅炉的运行情况，以便及时采取措施，避免酿成事故。

供水电路和停炉保护电路均系常规电路，其工作原理不再赘述。图2中，IC7为555时基电路，IC6为六反相器。

本实用新型的优点是它既具有一次仪表直接观察到水位的功能，又具有二次仪表的各种控制功能，特别是不受水垢、水温、水压的影响，避了浮子式，电感式，光电式和电极式传感器的一切弊端，它电路简单，安全可靠，操作方便，适用于各种压力的锅炉。

Claims

1、一种锅炉水位报警器，其特征在于它由电容传感器电路、电容/电压变换电路和双重显示电路组成，电容传感器电路的输出接电容/电压变换电路的输入端，电容/电压变换电路的输出接双重显示电路的输入端，电容传感器电路由固定在某种水位计中的电容式传感器、防干扰电路和电容倍增电路组成，电容式传感器通过防干扰电路接电容倍增电路的输入端，电容倍增电路的输出接电容/电压变换电路的输入端，双重显示电路由指针显示电路和发光管显示电路组成。

2、根据权利要求1所述的报警器，其特征在于电容式传感器是由喷塑后的金属板置于某种水位计中构成的，它的一个电极为金属板，它的另一个电极是与大地相连的锅炉水。

3、根据权利要求2所述的报警器，其特征在于防干扰电路由运放集成块IC1－1构成的跟随器和屏蔽线组成，电容式传感器C1的一个电极接屏蔽线的芯线，屏蔽线另一端芯线接IC1－1的5脚，IC1－1的7脚与屏蔽线外皮相连，IC1－1的7脚与6脚相连。

4、根据权利要求3所述的报警器，其特征在于电容倍增电路由运放集成块IC1－2和电阻R1、R2构成的跟随器组成，R2的一端分别接屏蔽线的芯线和IC1－2的3脚，R2的另一端分别接R1和电容／电压变换电路的输入端，R1的另一端接IC1－2的1脚，IC1－2的1脚与2脚相连。

5、根据权利要求4所述的报警器，其特征在于电容／电压变换电路由集成块IC2、电阻R3、电容C2、电位器RP1、RP2组成，IC2的2脚接P点，IC2的1脚接电位器RP1的动臂，RP1的一端接地，另一端接～15V，R3与C2并联后接IC2的3脚与地之间，RP2接于IC2的4和7脚与地之间。

6、根据权利要求5所述的报警器，其特征在于指针显示电路由直流电压表V组成，直流电压表V接于IC2的4和7脚与地之间，发光管显示电路由集成块IC3、电阻R4、R5、发光二极管LED1－LED10组成，IC3的输入5脚与RP2的动臂相连接，R5的一端接地，另一端接IC3的8脚，R4的一端接R5和IC3的8脚，R4的另一端与IC3的6脚和7脚相连接，发光二极管LED1－LED10的负极分别接IC3的各个输出端，LED1－LED10的正极接电源Vcc，发光二极管为柱式安装。

7、根据权利要求1或6所述的报警器，其特征在于发光管显示电路的输出分别接报警电路、停炉保护电路和供水电路。

8、根据权利要求7所述的报警器，其特征在于报警电路由集成块IC4、IC5、电阻R6、R7、电容C3、非门IC6、晶体管VT1、喇叭HA组成，IC3的输出端16－18脚分别经IC6a－IC6c接IC4的输入端5、6、8脚，IC4的输入端1和2脚分别接于IC3的输出端11和10脚，R6接于IC4的2和11脚之间，晶体管VT1的基极接IC4的10脚，VT1的发射极接地，VT1的集电极一路通过R7接Vcc，一路通过C3接IC5的输入端，另一路与IC4的9脚相连接，喇叭HA接IC5的输出端。

9、根据权利要求8所述的报警器，其特征在于停炉保护电路由非门IC6、电阻R8、电容C5、发光二极管LED12、固态继电器SSR2组成，IC3的输出18脚经反相器IC6c和IC6d后，一路接C5和R8并联电路的一端，C5和R8的另一端接地，另一路经反相器IC6e和IC6f接LED12的正极，SSR2串接在LED12的负极和地之间。

10、根据权利要求9所述的报警器，其特征在于供水电路由集成块IC7、电容C4、发光二极管LED11、固态继电器SSR1组成，IC3的输出端12脚和15脚分别接IC7的输入端2脚和6脚，C4接于IC7的5脚和地之间，IC7的输出3脚接LED11的负极，SSR1一端接LED11的正极，SSR1的另一端接电源Vcc。