CN2475006Y

CN2475006Y - 水箱水位水温显示自动控制装置

Info

Publication number: CN2475006Y
Application number: CN 01221610
Authority: CN
Inventors: 庄惠明
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-04-15
Filing date: 2001-04-15
Publication date: 2002-01-30
Anticipated expiration: 2011-04-15

Abstract

一种水箱水位水温显示自动控制装置,该装置包括电加热器、水位水温传感器、水位控制器、显示控制器和电子电路。其中,水位控制器包括螺母、水位控制器壳体、螺杆、电机、销轴、防水隔板、摆杆、密封头、密封圈。电子电路包括电源、加热恒温控制、水温显示、和水位显示控制电路。该装置具有结构简单、功能全、成本低、安装维修简便和不易出故障的特点。该装置特别适合作为一种太阳能热水器上的水箱水位水温显示自动控制装置。

Description

水箱水位水温显示自动控制装置

本实用新型涉及水箱水位、水温显示自动控制技术领域，特别是一种应用在各类水塔水位、水温的自动控制，如太阳能热水器上的水箱水位、水温的自动控制及化工液体的定量储存、定量排放和温度控制的水箱水位水温显示自动控制装置。

现有的各类水塔及液体容器，特别是太阳能热水器上的水箱在使用中，其水位不能根据用量要求进行控制，若给水箱加水，一概将水箱中的水加满才停止加水，采用电热法对水箱中的水进行加热时，须有人在场看护，这在使用过程中带来许多不便，如：无法对水箱中的水或液体进行定量储存、定量排放的操作；当需用电对水箱中的水进行加热时，无法对水温进行恒温自动控制。

本实用新型的任务是针对现有的各类水塔，特别是太阳能热水器上的水箱在使用中，其水位和水温不能根据使用的要求进行控制的不足之处，提供一种结构简单，功能全面，成本低廉，安装维修简便，不易出故障的水箱水位水温显示自动控制装置。

本实用新型的任务是以如下方式完成的：本实用新型水箱水位水温显示自动控制装置，它包括电加热器、水位水温传感器、水位控制器、显示控制器和电子电路。其中，水位水温传感器包括接线盒、若干个电极、导管、护套；护套套在导管上，它们的上端固定在接线盒上，它们的下端通过导管固定座连接在一起，在护套上设有通孔，在导管固定座上设有水温探头，若干个电极按不同高度固定在导管上，连接电极和水温探头的电线设在导管内。水位控制器包括螺母、水位控制器壳体、螺杆、电机、销轴、防水隔板、摆杆、密封头、密封圈，螺杆与电机的输出轴相接，螺母与螺杆相配合，摆杆的中部与销轴活动铰链连接在一起，摆杆的上端与螺母固定在一起，摆杆的下端与密封头固定在一起，密封头与设在水箱进出水管口内的密封圈相配合，在水位控制器壳体的下端设有水位控制器进出水管口。电加热器固定在水箱内的底部。水位水温传感器固定在水箱内。水位控制器壳体上的侧口接在水箱进出水管口上。电子电路包括电源电路、加热恒温控制电路、水温显示电路和水位显示控制电路。电源电路是由整流二极管D₅～D₈，单极双位开关K₂，双极三位开关K₄，电解电容C₇，电阻R₂₀，充电电池E，变压器B构成，其中开关K₂作为电池充电/水位水温显示及自动控制工作状态的转换开关，开关K₄作为水位显示状态/水温显示状态/电机反转状态的转换开关，整流二极管D₅～D₈组成高压回路全桥整流电路；加热恒温控制电路是由恒温控制器JGS，热敏电阻RT，可变电阻RP，电加热器Y，开关K₁构成，其中开关K₁作为电加热器Y的电源开关；水温显示电路是由电阻R₁₇、R₁₈、R₁₉，热敏电阻R_t，温度显示器G构成；水位显示控制电路是由发光二极管D₁～D₄，单极多位开关K₃，电容C₁～C₆，电阻R₁～R₁₆，电阻R₂₁，集成电路IC₁～IC₄，继电器K_A、K_B，继电器K_A的常开触点K_A1，继电器K_B的常开触点K_B1，三极管VT₁、VT₂，探头电极A、B、C、D，电机W，扬声器N构成，其中发光二极管D₁～D₄作为水箱水位的发光显示，开关K₃作为水箱水位设定开关，探头电极A、B、C、D作为水箱水位传感器，扬声器N作为水箱水位的语音提示。

本实用新型具有结构简单，功能全面，成本低廉，安装维修简便，不易出故障的特点。本实用新型特别适合作为一种各类水塔，特别是太阳能热水器上的水箱水位水温显示自动控制装置。

附图说明：

图1为水箱水位水温显示自动控制装置的结构示意图。其中1表示电加热器；2表示电线A；3表示水箱；4表示水位水温传感器；5表示水箱通气溢水口；6表示电线B；7表示电线C；8表示水箱进出水管口；9表示螺母；10表示水位控制器壳体；11表示螺杆；12表示电机；13表示销轴；14表示防水隔板；15表示摆杆；16表示水位控制器进出水管口；17表示密封头；18表示密封圈；19表示固定螺母；20表示显示控制器。

图2为水位水温传感器的结构示意图。其中21表示接线盒；22表示电线插座B；23表示电线插座C；24表示电线插座A；25表示接线盒固定螺母；26表示通孔；27表示电极；28表示护套；29表示水温探头；30表示导管固定座；31表示导管。

图3为水箱水位水温显示自动控制装置的电路方框图。其中32表示电源电路；33表示加热恒温控制电路，34表示水温显示电路，35表示水位显示控制电路。

图4为水箱水位水温显示自动控制装置的电路图。其中RT、R_t为热敏电阻；RP为可变电阻；JGS为恒温控制器；Y为电加热器；D₁～D₄为发光二极管；D₅～D₈为整流二极管；K₁为开关；K₂为单极双位开关；K₃为单极多位开关；K₄为双极三位开关；C₁～C₆为电容；C₇为电解电容；R₁～R₂₁为电阻；N为扬声器；IC₁～IC₄为集成电路；K_A、K_B为继电器；K_A1为继电器K_A的常开触点；K_B1为继电器K_B的常开触点；VT₁、VT₂为三极管；G为温度显示器；E为充电电池；W为电机；A、B、C、D为探头电极；B为变压器；L₁为变压器B的初级线圈；L₂为变压器B的次级线圈。

下面结合附图，通过实施例对本实用新型作进一步说明。

一种水箱水位水温显示自动控制装置，它包括电加热器1、水位水温传感器4、水位控制器、显示控制器20和电子电路。其中，水位水温传感器4包括接线盒21、4个电极27、导管31、护套28；在接线盒21上设有电线插座A24、电线插座B22、电线插座C23；护套28套在导管31上，它们的上端固定在接线盒21上，它们的下端通过导管固定座30连接在一起，在护套28上设有通孔26，在导管固定座30上设有水温探头29，4个电极27按不同高度固定在导管31上，连接电极27和水温探头29的电线设在导管31内。水位控制器包括螺母9、水位控制器壳体10、螺杆11、电机12、销轴13、防水隔板14、摆杆15、密封头17、密封圈18；电机12固定水位控制器壳体10上，螺杆11与电机12的输出轴相接，螺母9与螺杆11相配合，摆杆15的中部与销轴13活动铰链连接在一起，摆杆15的上端与螺母9固定在一起，摆杆15的下端与密封头17固定在一起，密封头17与设在水箱进出水管口8内的密封圈18相配合，在水位控制器壳体10的下端设有水位控制器进出水管口16。电加热器1固定在水箱3内的底部，电加热器1通过电线A2接至接线盒21上的电线插座A24。显示控制器20通过电线B6接至接线盒21上的电线插座B22。电机12通过电线C7接至接线盒21上的电线插座C23。水位水温传感器4通过接线盒固定螺母25固定在水箱3内。在水箱3的上部设有水箱通气溢水口5，在水箱3的下部设有水箱进出水管口8，水位控制器壳体10上的侧口通过固定螺母19接在水箱进出水管口8上。电子电路包括电源电路32，加热恒温控制电路33，水温显示电路34，水位显示控制电路35；电源电路32是由整流二极管D₅～D₈，单极双位开关K₂，双极三位开关K₄，电解电容C₇，电阻R₂₀，充电电池E，变压器B构成；加热恒温控制电路33是由恒温控制器JGS，热敏电阻RT，可变电阻RP，电加热器Y，开关K₁构成；水温显示电路34是由电阻R₁₇、R₁₈、R₁₉，热敏电阻R_t，温度显示器G构成；水位显示控制电路35是由发光二极管D₁～D₄，单极多位开关K₃，电容C₁～C₆，电阻R₁～R₁₆，电阻R₂₁，集成电路IC₁～IC₄，继电器K_A、K_B，继电器K_A的常开触点K_A1，继电器K_B的常开触点K_B1，三极管VT₁、VT₂，探头电极A、B、C、D，电机W，扬声器N构成。其中，热敏电阻RT与可变电阻RP并联在一起，它们的两端分别接至恒温控制器JGS的1脚和2脚；开关K₁的两端分别接至恒温控制器JGS的3脚和变压器B的初级线圈L₁上；电加热器Y的两端分别接至恒温控制器JGS的4脚和变压器B的次级线圈L₂上；整流二极管D₅～D₈组成高压回路全桥整流电路，桥式整流电路上的a、b两端分别接在变压器B的次级线圈L₂的两端上；桥式整流电路上的c端分别接至电阻R₂₀一端、双极三位开关K₄的I触点、双极三位开关K₄的L触点、电阻R₁一端、电阻R₂一端、电阻R₃一端、电阻R₄一端、电容C₁一端、电容C₂一端、电容C₃一端、电容C₄一端、集成电路IC₁的1脚、集成电路IC₂的1脚、集成电路IC₃的1脚、集成电路IC₄的1脚、电机W的一端、电阻R₁₆一端、电容C₆一端、扬声器N一端、电阻R₁₄一端、电容C₅一端；桥式整流电路上的d端分别接至单极双位开关K₂的1触点和电解电容C₇的正极上；电解电容C₇的负极与电阻R₂₀另一端相接；单极双位开关K₂的O触点和双极三位开关K₄的H触点相接；双极三位开关K₄的U触点分别接至电阻R₁₇一端和热敏电阻R_t一端；双极三位开关K₄的V触点分别接至电阻R₁₈一端和电阻R₁₉一端；热敏电阻R_t另一端分别接至电阻R₁₉另一端和温度显示器G一端；温度显示器G另一端分别接至电阻R₁₇另一端和电阻R₁₈另一端；双极三位开关K₄的M触点分别接至电机W的另一端和继电器K_A的常开触点K_A1一端；单极双位开关K₂的2触点分别接至电阻R₂₁一端、集成电路IC₁的4脚、集成电路IC₁的8脚、电阻R₅一端、集成电路IC₂的4脚、集成电路IC₂的8脚、电阻R₆一端、集成电路IC₃的4脚、集成电路IC₃的8脚、电阻R₇一端、集成电路IC₄的4脚、集成电路IC₄的8脚、电阻R₈一端、三极管VT₁的e极、三极管VT₂的e极；单极多位开关K₃的O触点分别接至电阻R₁₃一端和电阻R₁₅一端；单极多位开关K₃的a触点分别接至集成电路IC₁的3脚、发光二极管D₁的负极；单极多位开关K₃的b触点分别接至集成电路IC₂的3脚、发光二极管D₂的负极；单极多位开关K₃的c触点分别接至集成电路IC₃的3脚、发光二极管D₃的负极；单极多位开关K₃的d触点分别接至集成电路IC₄的3脚、发光二极管D₄的负极；电容C₁另一端与集成电路IC₁的5脚相接；电容C₂另一端与集成电路IC₂的5脚相接；电容C₃另一端与集成电路IC₃的5脚相接；电容C₄另一端与集成电路IC₄的5脚相接；发光二极管D₁的正极与电阻R₅另一端相接；发光二极管D₂的正极与电阻R₆另一端相接；发光二极管D₃的正极与电阻R₇另一端相接；发光二极管D₄的正极与电阻R₈另一端相接；扬声器N另一端串联继电器K_B的常开触点K_B1后分别接至三极管VT₁的a极、电阻R₁₄另一端、继电器K_B一端；继电器K_B另一端与电容C₅另一端相接；电阻R₁₃另一端与三极管VT₁的b极相接；电阻R₁₅另一端与三极管VT₂的b极相接；电容C₆另一端串联继电器K_A后分别接至电阻R₁₆另一端、三极管VT₂的a极、继电器K_A的常开触点K_A1的另一端；充电电池E的正负两极分别接至双极三位开关K₄的两个电极上；电阻R₁另一端分别接至集成电路IC₁的2脚、集成电路IC₁的6脚、电阻R₉一端；电阻R₂另一端分别接至集成电路IC₂的2脚、集成电路IC₂的6脚、电阻R₁₀一端；电阻R₃另一端分别接至集成电路IC₃的2脚、集成电路IC₃的6脚、电阻R₁₁一端；电阻R₄另一端分别接至集成电路IC₄的2脚、集成电路IC₄的6脚、电阻R₁₂一端；电阻R₂₁另一端接在导管31上；电阻R₉另一端与探头电极A相接；电阻R₁₀另一端与探头电极B相接；电阻R₁₁另一端与探头电极C相接；电阻R₁₂另一端与探头电极D相接。

给水箱加水时，须把开关K₂拨至水位水温显示及自动控制工作状态，并通过开关K₃的档位来确定水箱中的水位。当K₃的电极拨至a触点状态时，则当水箱中的水位低于探头电极A时，集成电路IC₁的2脚和6脚为低电平，集成电路IC₁的3脚为高电平输出，这时发光二极管D₁不亮。随着水箱中的水位上升，当水位升至探头电极A时，集成电路IC₁的2脚和6脚呈高电平，输出低电平，发光二极管D₁导通发光。若将K₃的电极拨至d触点状态时，随着水位不断升高，与探头电极A、B、C、D位置相对应的发光二极管D₁、D₂、D₃、D₄将依次导通发光，与此同时由于集成电路IC₄的3脚输出呈低电平，使得三极管VT₁和VT₂同时导通，继电器K_A起动常开触点K_A1吸合，使得电机W正向转动，并通过电机W输出轴带动螺杆11转动，螺杆11的转动使螺母9带动摆杆15摆动，这时摆杆15上的密封头17压向密封圈18使进水水流截止。由于三极管VT₂此时也导通，继电器K_B起动常开触点K_B1吸合，扬声器N发出报警声，随着对电容C₅、电容C₆的充电，电容C₅与电容C₆的电位差趋于平衡，常开触点K_A1和常开触点K_B1自然释放，为下次工作做好准备。

使用热水时，须把开关K₂拨至水位水温显示及自动控制工作状态，然后将开关K₄上与充电电池E的正、负极相接的两电极分别与开关K₄上的L触点和M触点接触2～3秒，则电机W反转数周，热水即通过水位控制器进出水管口16流出。

需显示水箱中的水温时，须把开关K₂拨至水位水温显示及自动控制工作状态，然后将开关K₄上与充电电池E的正、负极相接的两电极分别与开关K₄上的U触点和V触点接触，则温度显示器G处于工作状态，这时可以通过温度显示器G显示出水箱中的水温。

当需对充电电池E进行充电时，把开关K₂拨至电池充电工作状态，然后将变压器B上的初级线圈L₁与220V的电源相接即可。

当需对水箱中的水进行电加热时，将变压器B上的初级线圈L₁与220V的电源相接后，闭合开关K₁即可。

Claims

1、一种水箱水位水温显示自动控制装置，其特征在于该装置包括水位水温传感器4、水位控制器、显示控制器20和电子电路，其中，水位控制器包括螺母9、水位控制器壳体10、螺杆11、电机12、销轴13、防水隔板14、摆杆15、密封头17、密封圈18，螺杆11与电机12的输出轴相接，螺母9与螺杆11相配合，摆杆15的中部与销轴13活动铰链连接在一起，摆杆15的上端与螺母9固定在一起，摆杆15的下端与密封头17固定在一起，密封头17与设在水箱进出水管口8内的密封圈18相配合，在水位控制器壳体10的下端设有水位控制器进出水管口16，水位控制器壳体10上的侧口接在水箱进出水管口8上。

2、根据权利要求1所述的水箱水位水温显示自动控制装置，其特征在于电子电路包括电源电路32和水位显示控制电路35，其中，水位显示控制电路35是由发光二极管D₁～D₄，单极多位开关K₃，电容C₁～C₆，电阻R₁～R₁₆，电阻R₂₁，集成电路IC₁～IC₄，继电器K_A、K_B，继电器K_A的常开触点K_A1，继电器K_B的常开触点K_B1，三极管VT₁、VT₂，探头电极A、B、C、D，电机W，扬声器N构成。

3、根据权利要求2所述的水箱水位水温显示自动控制装置，其特征在于电源电路32是由整流二极管D₅～D₈，单极双位开关K₂，双极三位开关K₄，电解电容C₇，电阻R₂₀，充电电池E，变压器B构成。

4、根据权利要求2或3所述的水箱水位水温显示自动控制装置，其特征在于在电子电路中包括加热恒温控制电路33，加热恒温控制电路33是由恒温控制器JGS，热敏电阻RT，可变电阻RP，电加热器Y，开关K₁构成，其中电加热器Y固定在水箱3内的底部。

5、根据权利要求2或3或4所述的水箱水位水温显示自动控制装置，其特征在于在电子电路中包括水温显示电路34，水温显示电路34是由电阻R₁₇、R₁₈、R₁₉，热敏电阻R_t，温度显示器G构成。

6、根据权利要求1所述的水箱水位水温显示自动控制装置，其特征在于水位水温传感器4包括接线盒21、若干个电极27、导管31、护套28，在接线盒21上设有电线插座A24、电线插座B22、电线插座C23，其中护套28套在导管31上，它们的上端固定在接线盒21上，它们的下端通过导管固定座30连接在一起，在护套28上设有通孔26，在导管固定座30上设有水温探头29，若干个电极27按不同高度固定在导管31上，连接电极27和水温探头29的电线设在导管31内。

7、根据权利要求5所述的水箱水位水温显示自动控制装置，其特征在于电子电路包括电源电路32、加热恒温控制电路33、水温显示电路34、水位显示控制电路35，电源电路32是由整流二极管D₅～D₈、单极双位开关K₂、双极三位开关K₄、电解电容C₇、电阻R₂₀、充电电池E、变压器B构成，加热恒温控制电路33是由恒温控制器JGS、热敏电阻RT、可变电阻RP、电加热器Y、开关K₁构成，水温显示电路34是由电阻R₁₇、R₁₈、R₁₉、热敏电阻R_t、温度显示器G构成，水位显示控制电路35是由发光二极管D₁～D₄、单极多位开关K₃、电容C₁～C₆、电阻R₁～R₁₆、电阻R₂₁、集成电路IC₁～IC₄、继电器K_A、继电器K_B、继电器K_A的常开触点K_A1、继电器K_B的常开触点K_B1、三极管VT₁、三极管VT₂、探头电极A、探头电极B、探头电极C、探头电极D、电机W、扬声器N构成，其中，热敏电阻RT与可变电阻RP并联在一起，它们的两端分别接至恒温控制器JGS的1脚和2脚；开关K₁的两端分别接至恒温控制器JGS的3脚和变压器B的初级线圈L₁上；电加热器Y的两端分别接至恒温控制器JGS的4脚和变压器B的次级线圈L₂上；整流二极管D₅～D₈组成高压回路全桥整流电路，桥式整流电路上的a、b两端分别接在变压器B的次级线圈L₂的两端上；桥式整流电路上的c端分别接至电阻R₂₀一端、双极三位开关K₄的I触点、双极三位开关K₄的L触点、电阻R₁一端、电阻R₂一端、电阻R₃一端、电阻R₄一端、电容C₁一端、电容C₂一端、电容C₃一端、电容C₄一端、集成电路IC₁的1脚、集成电路IC₂的1脚、集成电路IC₃的1脚、集成电路IC₄的1脚、电机W的一端、电阻R₁₆一端、电容C₆一端、扬声器N一端、电阻R₁₄一端、电容C₅一端；桥式整流电路上的d端分别接至单极双位开关K₂的1触点和电解电容C₇的正极上；电解电容C₇的负极与电阻R₂₀另一端相接；单极双位开关K₂的O触点和双极三位开关K₄的H触点相接；双极三位开关K₄的U触点分别接至电阻R₁₇一端和热敏电阻R_t一端；双极三位开关K₄的V触点分别接至电阻R₁₈一端和电阻R₁₉一端；热敏电阻R_t另一端分别接至电阻R₁₉另一端和温度显示器G一端；温度显示器G另一端分别接至电阻R₁₇另一端和电阻R₁₈另一端；双极三位开关K₄的M触点分别接至电机W的另一端和继电器K_A的常开触点K_A1一端；单极双位开关K₂的2触点分别接至电阻R₂₁一端、集成电路IC₁的4脚、集成电路IC₁的8脚、电阻R₅一端、集成电路IC₂的4脚、集成电路IC₂的8脚、电阻R₆一端、集成电路IC₃的4脚、集成电路IC₃的8脚、电阻R₇一端、集成电路IC₄的4脚、集成电路IC₄的8脚、电阻R₈一端、三极管VT₁的e极、三极管VT₂的e极；单极多位开关K₃的O触点分别接至电阻R₁₃一端和电阻R₁₅一端；单极多位开关K₃的a触点分别接至集成电路IC₁的3脚、发光二极管D₁的负极；单极多位开关K₃的b触点分别接至集成电路IC₂的3脚、发光二极管D₂的负极；单极多位开关K₃的c触点分别接至集成电路IC₃的3脚、发光二极管D₃的负极；单极多位开关K₃的d触点分别接至集成电路IC₄的3脚、发光二极管D4的负极；电容C₁另一端与集成电路IC₁的5脚相接；电容C₂另一端与集成电路IC₂的5脚相接；电容C₃另一端与集成电路IC₃的5脚相接；电容C₄另一端与集成电路IC₄的5脚相接；发光二极管D₁的正极与电阻R₅另一端相接；发光二极管D₂的正极与电阻R₆另一端相接；发光二极管D₃的正极与电阻R₇另一端相接；发光二极管D₄的正极与电阻R₈另一端相接；扬声器N另一端串联继电器K_B的常开触点K_B1后分别接至三极管VT₁的a极、电阻R₁₄另一端、继电器K_B一端；继电器K_B另一端与电容C₅另一端相接；电阻R₁₃另一端与三极管VT₁的b极相接；电阻R₁₅另一端与三极管VT₂的b极相接；电容C₆另一端串联继电器K_A后分别接至电阻R₁₆另一端、三极管VT₂的a极、继电器K_A的常开触点K_A1的另一端；充电电池E的正负两极分别接至双极三位开关K₄的两个电极上；电阻R₁另一端分别接至集成电路IC₁的2脚、集成电路IC₁的6脚、电阻R₉一端；电阻R₂另一端分别接至集成电路IC₂的2脚、集成电路IC₂的6脚、电阻R₁₀一端；电阻R₃另一端分别接至集成电路IC₃的2脚、集成电路IC₃的6脚、电阻R₁₁一端；电阻R₄另一端分别接至集成电路IC₄的2脚、集成电路IC₄的6脚、电阻R₁₂一端；电阻R₂₁另一端接在导管31上；电阻R₉另一端与探头电极A相接；电阻R₁₀另一端与探头电极B相接；电阻R₁₁另一端与探头电极C相接；电阻R₁₂另一端与探头电极D相接。