CN2426139Y - 感应式液位控制装置 - Google Patents

Abstract

一种感应式液位控制装置,包括设置在水箱内不同高度位置的导电端子及分别连接各导电端子的控制电路;导电端子的个数与控制电路的单元数相同;每一控制电路单元包括一个放大电路、一个电压比较器及一个用于控制水箱进水与否的驱动电路;放大电路可为一个放大器,放大器的输入端和导电端子连接,放大器的输出端连接电压比较器的一个信号输入端,电压比较器的输出端连接驱动电路。本装置成本低,适用范围广,可用于离子浓度低的液体,如纯水。

Description

感应式液位控制装置

本实用新型涉及一种液位控制装置，特别是一种利用导电系数控制液位高度的感应式液位控制装置。

在许多工业制造流程中，水是不可缺少的重要物质之一，所以在工业制造设备中，往往需设置一个可供给并储存大量水份的水箱，以提供工业制造时所需的水份，使工业制造程序能顺利进行，为避免水箱内的水份在制造过程中，水份的储存量及供给量有不足甚至用完的情形产生，在水箱内大都会设置一个液位控制装置，以控制水箱内液位的高度，避免发生水份不足或缺乏现象。

现有传统水箱的液位控制装置有以浮球作为控制手段的，利用浮球随液位高低的上下摆动，来控制水箱的进水与停水，而能达到液位控制的效果，但传统型以浮球摆动作为液位控制手段的控制装置，其仅能适用于进水点与停水点两点液位的控制，无法适用于多点液位高度的控制，故其适用范围较为狭窄，同时，由于一般工业储水用水箱均具有相当大的体积，故这种浮球摆动式的控制装置，无法有效地运用在一般工业用的水箱上，因此，另有人设计出一种浮球与拉绳配合的控制装置，其主要是使浮球随液面升降时，拉绳所拉出或收回的长度，来达到控制液面高度的效作用，但此种传统的控制装置，虽可适用于较深的水箱，但在浮球升降过程中，很容易因拉绳的挠曲，而降低液位高度控制的准确性，故其在使用上亦存在相当大的问题。

另外，亦有一种利用浮球与磁簧开关配合的，其主要是在水箱内的预定高度处设置数个磁簧开关，当浮球随液面高度变化而升降时，可通过与各磁簧开关的感应，提供液面控制的作用，但此种传统的控制装置，不仅成本较高，并且需将浮球控制在一定的升降路线上，如浮球有侧向漂移的情形时，便会发生无法与磁簧开关感应，进而导致液位控制失效等不良情况，因此，另有人设计出一种光感应的控制装置，其主要是在水箱顶面设置一个光源，而在水箱箱底设置一个感光器，这样，可利用感光器所探测到的亮度，作为液面高度判断与控制的依据。

但此种光感应式的控制装置，不仅造价昂贵，亦容易受到外界光源的干扰，而使控制装置作出错误的判断，因此，传统型的又有一种电极式的控制装置，其主要是利用各电极是否能通电的方式，达到液面控制效果。

传统电极式的控制装置，各电极间的通电与否完全是由水中的离子作为导电介质，但是，目前在许多工业制程中，其所使用的水份是纯水，水中的离子量往往相当低，而不足以产生导电效果，故此种传统电极式的控制装置无法适用于纯水环境中，在使用范围上实有一定的限制。

本实用新型的主要目的在于提供一种适用范围广的感应式液位控制装置，主要是在水箱内设置数个不同高度的导电端子，并配合设置一个与各导电端子连接的控制电路，这样，可利用各导电端子间所配合测知的导电系数，来达到液位控制效果，同时，因纯水亦具有一定的导电系数值，故能适用于纯水中，可扩大控制装置的适用范围。

为达到上述目的，本实用新型采取如下技术措施：

本实用新型的感应式液位控制装置，其特征在于，包括设置在水箱内不同高度位置的导电端子及分别连接各导电端子的控制电路；导电端子的个数与控制电路的单元数相同。

其中，所述每一控制电路单元可包括一个放大电路、一个电压比较器及一个用于控制水箱进水与否的驱动电路；放大电路为一个放大器，放大器的输入端和所述导电端子连接，放大器的输出端连接电压比较器的一个信号输入端，电压比较器的输出端连接驱动电路。

其中，所述驱动电路可包括一个晶体管及一个继电器；晶体管的基极连接所述电压比较器的输出端，晶体管的集电极连接继电器的激磁线圈。

结合附图及实施例对本实用新型的结构特征详细说明如下：

附图简要说明：

图1是本实用新型的平面示意图。

图2是本实用新型操作时的平面示意图。

图3是本实用新型控制进水时的平面示意图。

图4是导电系数及电阻值的对照表。

图5是本实用新型控制电路的电路图。

如图1所示，其为本实用新型的平面示意图，本实用新型的感应式液位控制装置主要是在水箱30中设置有数个位于不同高度的导电端子10、12、14，各导电端子10、12、14连接至一个配合使用的控制电路20上，使各导电端子10、12、14能相互配合测量水箱30内水份的导电系数，其中导电系数等于电阻值的倒数，即

k=1／R

其中k为导电系数，R为电阻值，如当水的电阻值是2MΩ-CM时，其导电系数则为0．5μS／CM，如图4所示，同时控制电路20会因导电端子10、12、14的设置位置、数量，或液位控制需求的不同而有所不同。

如图4所示，目前，现有的纯水制造技术所能产生纯水电阻值的极限值约为18．2MΩ-CM，其导电系数则是0．0548μS／CM，故无论纯水中离子的浓度低到一定程度以下，仍可利用各导电端子10、12、14测量到水中的导电系数，因此，以图1中用三个导电端子10、12、14为例，将三个导电端子10、12、14分别设置在水箱30中不同的高度处，当满水时，三个导电端子10、12、14全部容置在水中，待水箱内的水份表面的高度因使用而逐渐降低时，如图2所示，位置最高的导电端子14可脱离水面，此时，导电端子14与其它仍沉浸在水中的导电端子10、12配合所测量到的导电系数值，会因空气的阻隔而几乎变成0，而利用两仍沉浸在水中的导电端子10、12则仍能测量到水的导电系数。

待液面高度再下降至次高位置的导电端子12亦脱离水面时，如图3所示，此时，导电端子12与仍沉浸在水中而设置位置最低的导电端子10间所配合测量到的导电系数，亦会因空气的阻隔而变成为0，这时便可利用控制电路20发出信号启动进水电动机，将水由进水口中抽入水箱30中，并使最低与次低的导电端子10、12重新能测量到水的导电系数，如图2所示，而待水箱30内的液位上升至淹没最高的导电端子14时，如图1所示，则可使导电端子14与其它导电端子10、12所配合测量出水的导电系数，此时，可再利用控制电路20控制关闭进水电动机而停止进水，这样，便可利用这三个导电端子10、12、14间的相互配合来控制水箱30内的液面高度，使水箱30中能常保持至少有一定高度的水量，达到液面控制的效果，避免水份的供给发生不足与短缺现象。

如图5所示，其为本实用新型控制电路的电路图，其中，控制电路包括数个电路单元200，每个电路单元200的组成都是相同的，电路单元200的个数与导电端子数相同，本实施例中，在水箱中设置三个长度不同的导电端子10、12、14，每一个导电端子分别连接一个电路单元200；以下以连接导电端子10的电路单元200为例加以说明。

电路单元200包括一个放大电路201、一个电压比较器202及一个驱动电路203，其中，放大电路201主要由一个放大器204以及周边的电阻、电容、二极管等组成；其中放大器204的输入端和导电端子10连接，用于针对导电端子10的检知信号进行放大处理；放大器204的输出端连接电压比较器202的一个信号输入端，与一参考电压比较(各电路单元200的电压比较器202分别具有不同的参考电压值)，当经过放大的检知信号大于参考电压值时，电压比较器202输出高电位信号，使驱动电路203工作。

驱动电路203由一个晶体管Q及一个继电器RL组成，晶体管Q的基极连接电压比较器202的输出端，晶体管Q的集电极连接继电器RL的激磁线圈，继电器RL用于控制水箱30的进水阀。当电压比较器202输出高电位信号时，晶体管Q导通，继电器RL动作，开启进水阀，以调节水箱30的水位。

本实施例中放大器204采用型号为LM-324的集成电路。

与现有技术相比，本实用新型具有如下效果：

由以上的技术方案可知，本实用新型的液位控制装置主要是在水箱30内设置有数个呈不同高度设置的导电端子10、12、14，利用各导电端子10、12、14间所配合测量出的导电系数，来达到水箱30液位控制的作用，因本实用新型仅需利用数个导电端子及一相配合的控制电路20，便可达到相当准确、良好的液位控制效果，故能适当地降低成本，同时因本实用新型是利用导电系数的测量，来达到液面控制，故本实用新型的装置可用于离子浓度相当低而不足以导电的液体，如纯水，而能扩大适用范围，提高液位控制装置的实用性。

上述内容是利用实施例说明本实用新型的技术特征，并非用于限制本实用新型的保护范围，即使有人在本实用新型构思的基础上稍作变动，仍应属于本实用新型的保护范围内。

Claims (3)

1、一种感应式液位控制装置，其特征在于，包括设置在水箱内不同高度位置的导电端子及分别连接各导电端子的控制电路；导电端子的个数与控制电路的单元数相同。

2、根据权利要求1所述的感应式液位控制装置，其特征在于，所述每一控制电路单元包括一个放大电路、一个电压比较器及一个用于控制水箱进水与否的驱动电路；

其中，放大电路为一个放大器，放大器的输入端和所述导电端子连接，放大器的输出端连接电压比较器的一个信号输入端，电压比较器的输出端连接驱动电路。

3、根据权利要求2所述的感应式液位控制装置，其特征在于，所述驱动电路包括一个晶体管及一个继电器；晶体管的基极连接所述电压比较器的输出端，晶体管的集电极连接继电器的激磁线圈。

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