CN2271573Y - 自动供水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种自动供水装置，其控制器包括有上下水位探头，与两探头相连的上下水位比较器，与上下水位比较器相连的信号解发器，信号触发器输出端连有开关电路，开关电路连接控制水泵的继电器。本实用新型盛水容器可任意设置高、低水位、自动供水、停水，并可鸣叫示意、安全、可靠、实用，无溢水现象发生，是农村理想的供水、抽水设备。

Description

自动供水装置

本实用新型涉及一种供水装置，尤其是一种自动控制供水装置。

随着农村生活水平的提高，家用压水井头已被自吸水泵所代替，但需人工插拔水泵插头控制抽水，很不方便，常常造成水满外溢等意外情况。

本实用新型的目的在于设计一种自动供水装置，盛水容器水位可任意设定，当水位低于确定的下水位时，电机便启动，水位到达确定的上水位时便停机，无任何水满外溢现象发生。

本实用新型的技术解决方案如下：

设计思路为：采用上下水位探头，利用水的导电性来检测水位，地线接控制电路的零电位，上下水位探头检测的水位电信号分别与构成比较器的放大器另一输入端设置的电位比较，放大器输出信号控制触发器动作，触发器输出信号使开关电路导通，开关电路输出端连接的继电器通电，控制水泵电机工作。

具体设计方案如下：

自动供水装置，包括有水泵、水管、水箱、控制器，其特殊之处在于控制器包括有上下水位探头，与两探头相连的上下水位比较器，与上下水位比较器相连的信号触发器，信号触发器输出端连接的开关电路，开关电路输出端与电源之间连接继电器，继电器的触头控制连接着水泵电机。

上下水位探头利用水的导电性来检测水位，须采用导体，因上下水位探头均接高电位，不可避免要产生电腐蚀，因此探头须采用耐腐蚀的导体，可采用碳膜电阻R_上、R_下作探头，并且应将碳膜电阻的一端接线及帽去掉露出碳膜，另一端接线焊接在导线上，用热缩管将导体部分封住不与水接触。

下水位比较器由运算放大器A构成，两阻值相等的电阻R10、R12串接构成放大器A反向输入端直流分压电路，电阻R9与下水位探头电阻R_下串接构成放大器A的正向输入端电路，放大器A的正向输入端与地之间接有电容C3，正向输入端与A的输出端之间接有反馈电阻R11，A输出端由正向二极管D3接至信号触发器。与电源正极端相连的正向输入端电路电阻R9阻值应大于下水位探头电阻R_下与下水位水阻值之和的两倍以上。当水位低于规定下水位时，下水位探头悬空，放大器A正向输入端为高电位，放大器A反转，输出高电平经D3加至信号触发器IC2的输入端，IC2输出高电平使开关Q构成的开关电路导通，开关电路输出端继电器J导通，继电器常开触头闭合，水泵电机工作，向上抽水。

上水位比较器由运算放大器B构成，两阻值相等的电阻R13、R14串接构成放大器B正向输入端直流分压电路，电阻R15与上水位探头电阻R上串接构成放大器B的反向输入端电路，放大器B反向输入端与地之间接有电容C3，正向输入端与B的输出端之间接有反馈电阻R16，B输出端由正向二极管D4接至信号触发器。与电源正极端相连的反向输入端电路电阻R15应大于上水位探头电阻R_上与上水位水阻值之和的两倍以上。当水位高于规定上水位时，上水位探头导通，放大器反向输入端为低电位，放大器B反转，输出高电平，经D4加至信号触发器IC2的另一输入端，IC2输出低电平使开关管Q构成的开关电路截止，继电器J断电，水泵停止工作。

信号触发器为R-S触发器，两输入端分别与上、下水位比较器输出端相连，输出端连接开关电路输入端。R-S触发器的两个或非门E和F各有一输入端分别连接上、下水位比较器B、A的输出端，E、F的另一输入端分别连接对方的输出端，或非门E与上水位比较器输出端相连的输入端还连有直流分压电阻R17、R18，与电源正极相接的分压电阻R17两端并联有电容C5；或非门F与下水位比较器输出端相连的输入端与电源接地端还连有并联的电阻R19和电容C6。

通电瞬间，C5两端电压不能突变，电源电压经C5加至或非门E输入端1脚，或非门F输入端6脚为零电位，保证了R-S触发器输出端为低电位，水泵不工作；随着C5充电，或非门E的1脚电位下脚，如设置R17＝R18，则1脚电位降至1/2电源电压，或非门F的6脚仍为零电位，R-S触发器输出端仍维持低电平。

当水位位于上水位与下水位之间时，R_上悬空不导电，R_下导电，此时放大器B反向输入端为高电位，放大器B输出低电平；放大器A正向输入端为低电位，放大器B也输出低电平，D3与D4皆截止，信号触发器截止状态维持不变。

开关电路采用三极管开关电路，基极为输入端，集电极为输出端，输出端与电源之间连接控制水泵工作的继电器J，J并联有二极管。当信号触发器有高电平信号输出时，三极管导通，继电器通电带动水泵工作。

为了在水泵工作时能够使人知道，在信号触发器之后由反向二极管D2连接一报警电路，报警电路由一低频方波发生器和一高频方波振荡器组成，低频方波发生器和高频方波振荡器皆由运算放大器和外围电路构成，二者之间由二极管D1连通，高频方波振荡器输出端连有蜂鸣器。

当信号触发器输出高电平时，水泵工作，同时低频方波发生器工作输出低频方波，在低频方波低电平时，D1截止，高频方波振动器工作，发鸣响，表示水泵在工作。

本实用新型盛水容器可任意设置高、低水位，自动供水、停水，并可鸣叫示意，水位低于确定下水位便抽水，高于上水位便停机，安全，实用，可靠，无溢水浪费现象发生，是广大农村理想的供水、抽水设备。

附图如下：

图1—本实用新型电路原理图。

下面结合附图详细说明本实用新型的设置、安装、使用情况。

参考图1，探头采用耐电腐蚀的碳膜电阻作上、下水位探测电阻，将碳膜电阻一端接线及帽去掉露出碳膜，另一端焊接在导线上，用热缩管将导体部分封住以便不与水接触。构成上、下水位比较器的运算放大器采用LM324，信号触发器采用CD4001构成的R-S触发器，报警电路的低频方波发生器和高频方波振荡器也采用运算放大器LM324构成，电源电压为直流12V，可由交流220V经隔离变压器变压、整流、滤波得到，也可采用直流电池，继电器采取双触点型，水泵电机接至继电器两常开触点。使用时，先设置安装好上、下水位探头，然后通电即可。

Claims (8)

1、自动供水装置，包括有水泵、水管、水箱、控制器，其特征在于控制器包括有上下水位探头，与两探头相连的上下水位比较器，与上下水位比较器相连的信号触发器，信号触发器输出端连接的开关电路，开关电路输出端与电源之间连接的继电器，继电器触头控制连接着水泵电机。

2、按照权利要求1所述的自动供水装置，其特征在于所述上下水位探头采用耐腐蚀的碳膜电阻，碳膜电阻一端接线及帽去掉露出碳膜，另一端接线焊接在导线上，电阻导体部分由热缩管封住。

3、按照权利要求1所述的自动供水装置，其特征在于下水位比较器由运算放大器(A)构成，两阻值相等的电阻(R10)、(R12)串接构成放大器(A)反向输入端直流分压电路，电阻(R9)与下水位探头电阻(R_下)串接构成放大器(A)的正向输入端电路，放大器(A)的正向输入端与地之间接有电容(C3)，正向输入端与(A)的输出端之间接有反馈电阻(R11)，(A)输出端由正向二极管(D3)接至信号触发器。

4、按照权利要求3所述的自动供水装置，其特征在于所述电阻(R9)阻值应大于电阻(R_下)与下水位水阻值之和的两倍。

5、按照权利要求1所述的自动供水装置，其特征在于上水位比较器由运算放大器(B)构成，两阻值相等的电阻(R13)、(R14)串接构成放大器(B)正向输入端直流分压电路，电阻(R15)与上水位探头电阻(R_上)串接构成放大器(B)的反向输入端电路，放大器(B)反向输入端与地之间接有电容(C4)，正向输入端与(B)的输出端之间接有反馈电阻(R16)，(B)输出端由正向二极管(D4)接至信号触发器。

6、按照权利要求5所述的自动供水装置，其特征在于电阻(R15)应大于上水位探头电阻(R_上)与上水位水阻值之和的两倍。

7、按照权利要求1所述的自动供水装置，其特征在于所述信号触发器为两个或非门(E)和(F)构成的R-S触发器，两或非门(E)、(F)各有一输入端分别连接上、下水位比较器(B)、(A)的输出端，(E)、(F)的另一输入端分别与对方输出端相连，或非门(E)与上水位比较器输出端相连的输入端还连有直流分压电阻(R17)、(R18)，与电源正极相连的分压电阻(R17)两端并联有电容(C5)；或非门(F)与下水位比较器输出端相连的输入端与电源接地端之间连有并联的电阻(R19)和电容(C6)。

8、按照权利要求1所述的自动供水装置，其特征在于控制器还包括有在信号触发器之后由反向二极管(D2)连接的报警电路，报警电路由一低频方波发生器和一高频方波振荡器组成，低频方波发生器和高频方波振荡器皆由运算放大器和外围电路构成，二者之间有二极管(D1)连通，高频方波振荡器输出端连有蜂鸣器。

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