CN2388778Y - 数字逻辑水控电开关 - Google Patents
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Abstract
一种用水控制电路通断的新型光电隔离、声光显示、数字逻辑水控电开关,它由水探头及安装于底板和外壳上的数字逻辑水控光电隔离触发电路、晶闸管开关电路、过压过流保护电路、声光显示电路及低压直流稳压电路等组成,具有电路简单、结构紧凑、使用安全、工作可靠的优点。根据不同数字逻辑,可用水控制电路导通或关断。特别适用于电热水器、电茶壶缺水自动断电保护,农田、渔塘自动排水或上水控制,江河水库水位自动测量、报警等。
Description
本实用新型涉及一种光电隔离、声光显示、数字逻辑水控电开关(以下简称数字逻辑水控电开关)，是一种用水来控制电路通断的新型电路开关，特别适用于电热水器、电茶壶的缺水自动断电保护，自动排水上水控制，江河水库水位自动测量、报警等。
电是现代文明的标志，人们从事生产、工作、学习、生活、娱乐都离不开电。现在控制电路通断的开关，已有机械开关，电磁开关，光控开关，声控开关，水压开关等，中国专利《水控式快速电热水器》(专利号86205039，公告日87年6月17日)用的是水压开关，《防干浇水龙头电热水器》(专利号96242138.3，公告日98年7月15日)是安装立管，用电线探测水位，《自来水报警器》(专利号97211457.2，公告日98年6月3日)是用安装在浮球上的金属触头来控制电路通断。这些水电控制技术，结构复杂，安全性、可靠性差，都只是作为电器设备的一个部件，没有完善实用的水控开关产品方案。
本实用新型的目的，就是要研制一种用水来控制电路通断，能有效保护电器设备，防止因缺水造成烧毁电器，发生电器火灾等严重事故的自动开关。本实用新型解决电流窜入水中，造成危害安全问题的技术关键，是在低压水控触发电路与主电路中采用数字逻辑、光电耦合，进行水电隔离，使主电路中高压电流不能窜入水中，来保证使用安全可靠。
本实用新型数字逻辑水控电开关，具有光电隔离，声光显示，过流过压保护的特点，根据不同数字逻辑，用水控制电路导通或关断的电路开关功能。用与逻辑控制，本实用新型为有水开通电路，无水关断电路。这种数字逻辑水控电开关可用于电热水器、电茶壶的缺水自动断电保护，自动排水控制，水位自动测量、报警等。若用与非逻辑控制，则本实用新型为有水关断电路，无水导通电路，这种数字逻辑水控电开关可用于农田、渔塘、水塔的自动上水控制。
本实用新型比现有技术具有线路简单，结构紧凑，功能完善，使用安全，工作可靠等优点，可广泛用于工农业生产和人们日常生活，能有效防止电热水器、电茶壶使用中因缺水造成的电器灾害。
本实用新型数字逻辑水控电开关，由外壳、底板、水探头、接线端子及安装在底板和外壳上的数字逻辑水控开关电路组成，外壳为长立方壳体，底板为矩形，外壳上安装指示灯(HL1、HL2)、开关(SA)、接线柱(X1、X2、X3、X4)，外壳内安装喇叭(B)，底板上安装数字逻辑水控开关电路，外壳与底板用螺钉固定；
数字逻辑水控开关电路由数字逻辑水控光电隔离晶闸管触发电路(I)、晶闸管主开关电路(II)、过流过压保护电路(FU1、FU2、RV)、声光显示电路(IV、HL1、HL2)、低压直流稳压电路(Ⅲ)组成；
电路连接为水探头(SL)的信号，输入数字逻辑电路(D)输入脚，数字逻辑电路输出端连接光电耦合器(V2)输入端，光电耦合器输出端通过降压电阻(R2)与晶闸管门极(G)和阴极(T2)相连，控制晶闸管主开关电路的导通；
数字逻辑水控光电隔离晶闸管触发电路(I)、晶闸管主开关电路(II)是数字逻辑水控电开关的核心。
数字逻辑水控光电隔离晶闸管触发电路，由水探头(SL)、硅三极管(V1)、数字逻辑电路(D)、限流电阻(R1、R2)、光电耦合器(V2)组成；连线方法为由低压电源正极通过限流电阻(R1)与硅三极管(V1)的集电极相连，(V1)的发射极与数字逻辑电路(D)的输入脚相连，(D)的输出脚与光电耦合器(V2)的输入正极(4)脚相连，输入负极(1)脚与低压电源负极相连，负极接地，光电耦合器输出阳极(3)脚，通过降压电阻(R2)与双向晶闸管(V3)的门极(G)相连；输出阴极(2)脚直接与(V3)的阴极(T2)相连；水探头(SL)1针连线接硅三极管(V1)的集电极，2针连线接(V1)的基极。
晶闸管主开关电路，由输入输出接线端子(X1、X2、X3、X4)、熔断器(FU1)、双向晶闸管(V3)、压敏电阻(RV)、指示灯(HL1、HL2)和降压电阻(R3、R4)组成。连线方法为：由相线输入端(X1)通过熔断器(FU1)与双向晶闸管(V3)阳极(T1)相连，(V3)的阴极(T2)接相线输出端子(X3)，门极(G)与触发电路相连接，中线输入输出端子可共用(X2)，也可分开为(X2、X4)；串联在相线中的(FU1)为数字逻辑水控电开关的过流保护，并联在(V3)阳极(T1)和中线上的压敏电阻(RV)作数字逻辑水控电开关过压保护。
水探头(SL)是一个能用密封圈和螺帽紧固于需探测部位水箱或水管上的带有探头防护罩的圆柱形器件；探针用耐腐蚀导电金属制成，用耐水绝缘材料封装于外壳中；探针外露根部封装成凸起的半球形；探针数为2-6根，均布在同心圆上；防护罩为多孔的椭球形薄壳，用螺纹固定于水探头上；水探头尾部用多芯金属屏蔽线直接或通过能用螺纹固定的插头、插座与电路连接。
声光电路由语音电路和指示灯构成，语音电路可选KD-15音乐电路，连线方法为：语音电路经三极管(V6)，带动喇叭(B)发声，水探头3针接电源正极，4针接KD-15触发(2)脚，通过R5由低压电源供电，(3)脚与(V6)发射极并连后接地；指示灯由并联于晶闸管(V3)阳极(T1)与中线上的绿色指示灯(HL1)和并联在(V3)阴极(T2)和中线上的红色指示灯(HL2)组成。
低压直流稳压电路是由熔断器(FU2)、电源变压器(T)、硅整流电桥(V4)三端稳压器(V5)、滤波电容(C1、C2)组成；此为通用直流稳压电路。
长方形底板用不燃耐热绝缘材料制作，长方体外壳用金属板或工程塑料模压成型，底板与外壳用螺钉固定，底板和外壳上预留安装孔，外壳接线端子上具有能固定的防护罩。
该数字逻辑水控电开关具有电路简单，结构紧凑，工作可靠，使用安全等优点。作为本实用新型的一个实施例，外形见附图一，电路见附图二，下面结合附图作详细说明：
图一为水控电开关的外形结构图。图中1-底板，2-外壳，3-底板与外壳的固定螺钉，4-安装孔，5-相线输入端子，6-中线输入输出共用端子，7-相线输出端子，8-电源绿色指示灯，9-水控导通红色指示灯，10-水探头，11-水探头金属屏蔽线，12-喇叭孔，13-语音电路开关，14-接线端子防护罩，15-防护罩穿线孔。
图二为数字逻辑水控电开关电路图。可分为I、II、III、IV四个部分。I为数字逻辑水控光电隔离双向晶闸管触发电路，由四针水探头(SL)，硅三极管(V1)，数字逻辑电路(D)(选用四2输入与门)，限流电阻(R1、R2)，光电耦合器(V2)组成。连线方法为由低压电源正极，通过限流电阻(R1)与硅三极管(V1)的集电极相连，(V1)的发射极连于数字逻辑电路(D)的并联输入脚(1A)上，(D)的输出脚(1Y)与光电耦合器(V2)的输入正极(4)脚相连，输入负极(1)脚与低压电源负极相连，负极接地。光电耦合器输出阳极(3)脚通过降压电阻(R2)与双向晶闸管(V3)的门极(G)相连。输出阴极(2)脚直接与(V3)的阴极(T2)相连。四针水探头(SL)(1)针连线接硅三极管(V1)的集电极，(2)针连线接(V1)的基极，水探头3、4针连线作语音电路水控触发用。
II为晶闸管主开关电路。由输入输出接线端子(X1、X2、X3)、熔断器(FU1)、双向晶闸管(V3)、压敏电阻(RV)、指示灯(HL1、HL2)和降压电阻(R3、R4)组成。连线方法为：由相线输入端(X1)通过熔断器(FU1)与双向晶闸管(V3)阳极(T1)相连，(V3)的阴极(T2)接相线输出端子(X3)，门极(G)与触发电路相连接，中线输入输出端子(X2)为共用。串联在相线中的(FU1)为数字逻辑水控电开关的过流保护，并联在双向晶闸管(V3)阳极(T1)与中线上的压敏电阻(RV)作数字逻辑水控电开关过压保护。通过降压电阻(R3)并联在(V3)前后的绿色指示灯(HL1)为电源指示，红色指示灯(HL2)为有水导通指示。
III为低压直流稳压电路，由熔断器(FU2)、电源变压器(T)、硅整流电桥(V4)、三端稳压器(V5)、滤波电容(C1、C2)组成。此为通用低压直流稳压电路。
IV为语音电路。由电源开关(SA)、语音集成电路、降压电阻(R5)、硅三极管(V6)、喇叭(B)组成。下面以KD-15音乐电路为例说明接线方法。从低压直流正极，经电源开关(SA)到喇叭(B)的正极，喇叭负极与硅三极管(V6)集电极相连。(V6)发射极与KD-15电源负极(3)脚和电源负极相连。电源正极通过降压电阻(R5)与KD-15(1)脚相连，触发极(2)脚与水探头4针连线相连，3针连线与电源正极相连，形成KD-15音乐电路的水控触发。KD-15的输出(4)脚与硅三极管(V6)基极相连。
本实用新型数字逻辑水控电开关电路简单，结构紧凑，使用安全，工作可靠。如实施例所述的数字逻辑水控电开关性能为有水开电无水关电，适用于电热水器、电茶壶的缺水自动断电保护，江河水库水位自动测量、报警，农田、渔塘自动排水控制。还可选择其它数字逻辑电路，满足不同控制的需要，形成序列产品。
Claims (7)
1、一种光电隔离、声光显示、数字逻辑水控电开关，由外壳、底板、水探头、接线端子及安装在底板和外壳上的数字逻辑水控开关电路组成，其特征是：外壳为长立方壳体，底板为矩形，外壳上安装指示灯(HL1、HL2)、开关(SA)、接线柱(X1、X2、X3、X4)，外壳内安装喇叭(B)；底板上安装数字逻辑水控开关电路，外壳与底板用螺钉固定；
数字逻辑水控开关电路由数字逻辑水控光电隔离晶闸管触发电路(I)、晶闸管主开关电路(II)、过流过压保护电路(FU1、FU2、RV)、声光显示电路(IV、HL1、HL2)、低压直流稳压电路(III)组成；
电路连接为水探头(SL)的信号，输入数字逻辑电路(D)输入脚，数字逻辑电路输出端连接光电耦合器(V2)输入端，光电耦合器输出端通过降压电阻(R2)与晶闸管门极(G)和阴极(T2)相连，控制晶闸管主开关电路的导通；
数字逻辑水控光电隔离晶闸管触发电路(I)、晶闸管主开关电路(II)是数字逻辑水控电开关的核心。
2、根据权利要求1所述的数字逻辑水控电开关，其特征是：数字逻辑水控光电隔离晶闸管触发电路，由水探头(SL)、硅三极管(V1)、数字逻辑电路(D)、限流电阻(R1、R2)、光电耦合器(V2)组成；连线方法为由低压电源正极通过限流电阻(R1)与硅三极管(V1)的集电极相连，(V1)的发射极与数字逻辑电路(D)的输入脚相连，(D)的输出脚与光电耦合器(V2)的输入正极(4)脚相连，输入负极(1)脚与低压电源负极相连，负极接地，光电耦合器输出阳极(3)脚，通过降压电阻(R2)与双向晶闸管(V3)的门极(G)相连；输出阴极(2)脚直接与(V3)的阴极(T2)相连；水探头(SL)1针连线接硅三极管(V1)的集电极，2针连线接(V1)的基极。
3、根据权利要求1所述的数字逻辑水控电开关，其特征是：晶闸管主开关电路，由输入输出接线端子(X1、X2、X3、X4)、熔断器(FU1)、双向晶闸管(V3)、压敏电阻(RV)、指示灯(HL1、HL2)和降压电阻(R3、R4)组成；连线方法为：由相线输入端(X1)通过熔断器(FU1)与双向晶闸管(V3)阳极(T1)相连，(V3)的阴极(T2)接相线输出端子(X3)，门极(G)与触发电路相连接，中线输入输出端子可共用(X2)，也可分开为(X2、X4)；串联在相线中的(FU1)为数字逻辑水控电开关的过流保护，并联在(V3)阳极(T1)和中线上的压敏电阻(RV)作数字逻辑水控电开关过压保护。
4、根据权利要求1所述的数字逻辑水控电开关，其特征是：水探头(SL)是一个能用密封圈和螺帽紧固于需探测部位水箱或水管上的带有探头防护罩的圆柱形器件；探针用耐腐蚀导电金属制成，用耐水绝缘材料封装于外壳中；探针外露根部封装成凸起的半球形；探针数为2-6根，均布在同心圆上；防护罩为多孔的椭球形薄壳，用螺纹固定于水探头上；水探头尾部用多芯金属屏蔽线直接或通过能用螺纹固定的插头、插座与电路连接。
5、根据权利要求1所述的数字逻辑水控电开关，其特征是：声光电路由语音电路和指示灯构成，语音电路可选KD-15音乐电路，连线方法为：语音电路经三极管(V6)，带动喇叭(B)发声，水探头3针接电源正极，4针接KD-15触发(2)脚，通过R5由低压电源供电，(3)脚与(V6)发射极并连后接地；指示灯由并联于晶闸管(V3)阳极(T1)与中线上的绿色指示灯(HL1)和并联在(V3)阴极(T2)和中线上的红色指示灯(HL2)组成。
6、根据权利要求1所述的数字逻辑水控电开关，其特征是：低压直流稳压电路是由熔断器(FU2)、电源变压器(T)、硅整流电桥(V4)三端稳压器(V5)、滤波电容(C1、C2)组成；此为通用直流稳压电路。
7、根据权利要求1所述的数字逻辑水控电开关，其特征是：长方形底板用不燃耐热绝缘材料制作，长方体外壳用金属板或工程塑料模压成型，底板与外壳用螺钉固定，底板和外壳上预留安装孔，外壳接线端子上具有能固定的防护罩。
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| CN 99206651 CN2388778Y (zh) | 1999-03-30 | 1999-03-30 | 数字逻辑水控电开关 |
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| CN2388778Y true CN2388778Y (zh) | 2000-07-19 |
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| CN (1) | CN2388778Y (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101900420A (zh) * | 2010-08-25 | 2010-12-01 | 章立新 | 移动式电热水器缺水保护装置 |
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1999
- 1999-03-30 CN CN 99206651 patent/CN2388778Y/zh not_active Expired - Fee Related
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