CN2264927Y

CN2264927Y - 液位控制器

Info

Publication number: CN2264927Y
Application number: CN 95225459
Authority: CN
Inventors: 胡鸿良
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-11-08
Filing date: 1995-11-08
Publication date: 1997-10-15
Anticipated expiration: 2005-11-08

Abstract

一种液位控制器，包括壳体、壳体内的控制线路和安装于储液器内的电极探头A、B、C，所述的控制线路中由液位上限检测电路①和液位下限检测电路②检测出液面所处位置的信号，分别输出至信号选择电路③的两个输入端，由信号选择电路③控制比较记忆电路④是维持原输出信号还是信号翻转，最后经继电器控制电路⑤控制继电器J通断。与现有技术相比，本实用新型的控制线路设计合理，元器件少而利用率高，制造成本低，而且经测试、试用表明工作可靠、使用寿命长。

Description

液位控制器

本实用新型涉及一种用于控制水箱、水塔等储水或其他储液装置进液量的自动仪器，特别是涉及一种可以控制液面上、下限的液位控制器。

传统的液位控制器主要为浮球干簧管式，其触点功率小，长期使用很容易损坏，寿命较短，而要控制液面的上下限必须采用两个干簧管并采用类似双联开关的电路，不仅接线麻烦，而且配套附件多，安装相当不便。为此，新一代的探头式液位控制器开始被设计出来，其主要原理是利用所储存的水或其他液体的导电性，当液位升降，探头所处的介质由空气变为液体或由液体变为空气时，由于电导率发生变化，引起相应电流变化，然后经过各自设计的电子线路处理，最后控制作为执行开关的继电器的通断，从而达到控制液位的目的。但纵观现有多数的这类液位控制器，其控制线路部分不是设计简单而导致可靠性不佳，就是线路复杂、元器件多而导致制造成本较高，设计不尽合理，因而市场占有率都不高，如何设计一种既线路简单又工作可靠的液位控制器是该行业的技术人员共同关注的问题。

本实用新型的目的就在于针对上述现有技术存在的问题而再提供一种线路简单合理而又工作可靠的液位控制器。

本实用新型的目的是这样实现的：液位控制器包括壳体、壳体内的控制线路和安装于储液器内的电极探头A、B、C，所述的控制线路中由液位上限检测电路①和液位下限检测电路②检测出液面所处位置的信号，分别输出至信号选择电路③的两个输入端，由信号选择电路③控制比较记忆电路④是维持原输出信号还是信号翻转，最后经继电器控制电路⑤控制继电器J的通断；电路的特殊之处在于所述的信号选择电路③主要元件为工作于二极管状态的二个三极管T1和T2，T1的集电极和基极共接所述液位上限检测电路①的输出端，其发射极则串接电阻R14后一路再经电阻R12后接地，另一路经电阻R13与三极管T2的集电极、基极相接，三极管T2的发射极则与所述液位下限检测电路②的输出端连接，电阻R12、R13、R14的共接点即为输出信号端；所述的比较记忆电路④以运算放大器IC3为核心元件，和电阻R16～R18一起接成正反馈形式，其中IC3的反相输入端经电阻R15接所述信号选择电路③的输出端。

与现有技术相比，本实用新型的控制线路设计合理，元器件少而利用率高，制造成本低，而且经测试、试用表明工作可靠、使用寿命长。

附图说明：

图1为本实用新型的控制线路原理框图。

图2为本实用新型的控制线路原理图。

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细说明。

液位控制器包括附图中未表示的壳体、壳体内的控制线路和安装于储液装置内的三个电极探头A、B、C，如图1、2所示，控制线路包括液位上限检测电路①、液位下限检测电路③、信号选择电路③、比较记忆电路④、继电器控制电路⑤及继电器J。

如图2所示，图中V1、V2均为直流电源，可以分别采用5V稳压直流电源和12V直流电源；

电极C为公共端，浸没在液体中并接地；

液位上限检测电路①以接成比较器的运算放大器IC1为核心元件，其同相输入端接串接于电源V1和地之间的电阻R4、R3公共端，反相输入端接串接于电源V1和电极A之间的电阻R1、R2公共端，IC1的输出端一路通过电阻R9接作为信号指示的发光二极管D1后接地，另一路通过电阻R10作为信号选择电路③的一个输入端；接于电极A和地之间的电容C1起滤波作用；

液位下限检测电路②与所述的液位上限检测电路①并联且构成类似：以接成比较器的运算放大器IC2为核心元件，其同相输入端接串接于电源V1和地之间的电阻R8、R7公共端，反相输入端接串接于电源V1和电极B之间的电阻R5、R6公共端，IC2的输出端接电阻R11后，一路经作为信号指示的发光二极管D2接地，另一路则作为信号选择电路③的另一个输入端；接于电极A和地之间的电容C2起滤波作用；

信号选择电路③主要元件为工作于二极管状态的二个三极管T1和T2，T1的集电极和基极共接所述液位上限检测电路①的输出端，且与地之间反向串接保护二极管D6，T1的发射极串接电阻R14后一路再接电阻R12后接地，另一路经电阻R13与三极管T2的集电极、基极相接，三极管T2的发射极则与所述液位下限检测电路②的输出端连接，电阻R12、R13、R14的共接点即为信号选择电路③的输出端；

比较记忆电路④以运算放大器IC3为核心元件，接成正反馈形式：其反相输入端经电阻R15接所述信号选择电路③的输出端，同相输入端经电阻R18接地，IC3的输出端接电阻R16即为比较记忆电路④的输出端，并且其中一路经电阻R17回接IC3同相输入端，另一路则串接稳压二极管D7、D8后接地，故IC3同相输入端的电压UN3即由D7、D8的输出稳压值经R17、R18分压后而得，一般为+2.5V或-2.5V；

为指示继电器断路状态，可以在比较记忆电路④输出输出端和地之间经电阻R19后反向串接一发光二极管D3；

继电器控制电路⑤的主要元件为功率三极管T3，其基极经电阻R19接所述比较记忆电路④的输出端，发射极直接接地，集电极即接继电器J的负极，电容C3接于T3的集电极与基极之间起保护作用；上述中的二极管D3同时对T3也起有保护作用；

继电器J由电源V2供电，二极管D5反向并接于继电器J的正负两端对其起保护作用，发光二极管D4和与其串接的限流电阻R20正向并接于继电器J的正负两端作为继电器J的通路指示；

为使手动、自动可选，在继电器J与三极管T3之间可以加接一选择开关S。

上述电路中IC1、IC2、IC3可采用一般的运算放大器，本实施例推荐使用LM324或前二者采用TL082，后者采用LM741；电极A、B、C可以做在同一个传感器上。

上述电路的实际工作状况如下：

当液位处于电极B之下，电极A、B都处于空气中时，因IC1、IC2的反相端电压Ui1、Ui2分别大于同相端基准电压UN1、UN2，故IC1、IC2的输出端Uo1、Uo2均为负值，三极管T1截止，T2导通，信号选择电路③的输出电压UE为负值，由于IC3同相端的初始电压UN3为正值，故IC3的输出Uo3也为正值，并经R17、R18分压后反馈至IC3的同相端，使Uo3维持为正值，于是三极管T3处于导通状态，继电器吸合，开始进液；

当液位上升到达电极B位置，电极B通过液体导电与电极C接通，由于R5～R8的阻值选择，使Ui2＜UN2，IC2翻转，Uo2变为正值，二极管D2导通发光，三极管T2截止，于是信号选择电路③的输出电压UE为零，故UN3不变，IC3状态也不改变，继电器J仍保持吸合状态，继续进液；

当液位上升到达电极A位置，电极A也通过液体导电与电极C接通，由于R1～R4的阻值选择，使Uil＜UN1，IC1翻转，Uo1变为正值，二极管D1导通发光，三极管T1导通，于是信号选择电路③的输出电压UE变为正值，且通过R14、R12的阻值选择使UE＞UN3，IC3翻转，输出Uo3为负值并保持，三极管T3截止，继电器J断开，停止进液；

当液位下降到电极A之下、电极B之上时，三极管T1、T2又同处于截止状态，UE又变为零，但由于UN3仍为负电压，Uo3保持为负电压，继电器J仍处于断路状态；

当液位下降至电极B之下时，Ui2＞UN2，IC2翻转，输出Uo2变为负值，三极管T2重又导通，UE再次变为负值，且UE＜UN3，IC3再次翻转，输出Uo3变为正值并维持，三极管T3再次导通，继电器J再次吸合，进液；重复上述过程。

上述电路的另一个特点是，如果将电极A与电极C接通，而电极B悬空置于空气中，则三极管T1、T2均导通，UE≈0，IC3输出不变，继电器保持原来的状态；这样，即使在初次安装时，A、B电极接线互反，电路也不致损坏，而继电器也保持原来的断路状态。

如上所述，所述的三极管T1、T2实际上充当了二极管的作用，但工作更加可靠，但如果相应地替换成二个二极管，仍然未超出本实用新型的权利要求范围。

Claims

1.一种液位控制器，包括壳体、壳体内的控制线路和安装于储液器内的电极探头A、B、C，所述的控制线路中由液位上限检测电路①和液位下限检测电路②检测出液面所处位置的信号，分别输出至信号选择电路③的两个输入端，由信号选择电路③控制比较记忆电路④是维持原输出信号还是信号翻转，最后经继电器控制电路⑤控制继电器J通断，其特征在于：

a.所述的信号选择电路③主要元件为工作于二极管状态的二个三极管T1和T2，T1的集电极和基极共接所述液位上限检测电路①的输出端，其发射极则串接电阻R14后一路再经电阻R12后接地，另一路经电阻R13与三极管T2的集电极、基极相接，三极管T2的发射极则与所述液位下限检测电路②的输出端连接，电阻R12、R13、R14的共接点即为输出信号端；

b.所述的比较记忆电路④以运算放大器IC3为核心元件，和电阻R16～R18一起接成正反馈形式，其中IC3的反相输入端经电阻R15接所述信号选择电路③的输出端。

2.如权利要求1所述的液位控制器，其特征在于：

a.所述的电极C为公共端，浸没在液体中并接地；

b.所述的液位上限检测电路①以运算放大器IC1为核心元件，并和其外围的分压电阻R1～R4接成比较器形式，其中反相输入端反映电极A的电压信号；

c.所述的液位上限检测电路②以运算放大器IC2为核心元件，并和其外围的分压电阻R5～R7接成比较器形式，其中反相输入端反映电极B的电压信号。

3.如权利要求2所述的液位控制器，其特征在于：

a.在所述的液位上限检测电路①输出端与地之间接有作为信号指示的发光二极管D1；

b.在所述的液位上限检测电路②输出端与地之间接有作为信号指示的发光二极管D2。

4.如权利要求1所述的液位控制器，其特征在于在所述的比较记忆电路④的输出端一路经稳压二极管D7、D8接地。

5.如权利要求1所述的液位控制器，其特征在于在所述的比较记忆电路④的输出端和地之间反向串接有继电器断路指示二极管D3。

6.如权利要求1所述的液位控制器，其特征在于继电器J的正负两端反向并联有保护二极管D5，正向并联有发光二极管D4及其限流电阻R20。