CN2570836Y

CN2570836Y - 自动水位控制器

Info

Publication number: CN2570836Y
Application number: CN 02224377
Authority: CN
Inventors: 郑银辉
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-06-26
Filing date: 2002-06-26
Publication date: 2003-09-03
Anticipated expiration: 2012-06-26

Abstract

本实用新型公开了一种(水塔、水池)自动水位控制器，它包括水泵电机D、电源变压器B、继电器、半导体器件、电阻、电容、导线和电源电路，其特点是，它主要由开关电路及安装在水塔水池内的电极A、B、C组成，开关电路采用三个NPN半导体三极管BG₁、BG₂、BG₃分两级组成，形成截止、导通、导通、截止的开关电路，本产品只采用一个继电器。本自动水位控制器的结构简单、工作稳定、可靠、安全、使用寿命长、其价格便宜，适用面十分广泛。

Description

自动水位控制器

技术领域

本实用新型涉及一种水塔及水池等抽水的控制装置，尤其是一种自动水位控制器。

背景技术

随着农村饮用地下水和城市楼顶蓄水池的普遍推广应用，水塔、水池等水位的控制越来越受到人们的关注，一般作法是人工控制水泵开停，既不方便又费力费时。市面上曾出现过一种利用浮球升降触动微动开关以控制水泵开停的机械式水位自动控制装置，但在实际应用过程中存在以下缺陷：一、控制电路存有不安全隐患，如微动开关易受潮漏电等；二、浮球浮力反复撞击触头等部件，加之有些机械运动部件长期水浸锈蚀，容易造成相关部件损坏(如触点氧化等)，所以装置的故障率较高，工作可靠性不强，也直接影响装置的使用寿命；三、由于既有机械零部件，又有电子元器件，结构较复杂，所以成本较高。也曾有人介绍过某种电子自动水位控制器，但由于设计不太合理(如：开关电路采用单管控制，而继电器采用2个等)，导致其工作可靠性不强、结构较复杂和成本较高，因此，该产品也未出现在市面上。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种结构简单、工作稳定、可靠、安全，使用寿命长且成本低的自动水位控制器。

本实用新型的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的自动水位控制器，包括电源变压器B、继电器、半导体器件、电阻、电容、导线、水泵电机D等。其电源电路及电机运转电路电连接关系如下：AC220伏电源两线分别接继电器的常开触点J-₁、J-₂的动触点，常开触点J-₁、J-₂的静触点接水泵电机D，AC220伏电源同时接变压器B的初级绕组两输入端，变压器B的次级绕组两输出端与全波整流桥ZLQ的两输入端(～)并联，整流桥ZLQ的正输出端(+)连接三端稳压集成块IC的输入端，整流桥ZLQ的负输出端(-)接公共接地点，三端稳压集成块IC的接地端也接公共接地点，滤波电解电容C₂的正极端接整流桥ZLQ的正输出端的接点，滤波电解电容C₂的负极端接公共接地点。其特点是，开关电路及安装在水塔、水池内的电极A、B、C的电连接关系如下：半导体三极管BG₁基极接偏置电阻R₁、R₂的一端，电阻R₁的另一端接抗干扰电解电容C₁的正极端和电极C，电解电容C₁的负极端和电阻R₂的另一端接公共接地点；半导体三极管BG₁的发射极接公共接地点：半导体三极管BG₁的集电极接电阻R₃的一端，电阻R₃既是半导体三极管BG₁的负载电阻，也是半导体三极管BG₂、BG₃的偏流电阻，电阻R₃的另一端经一接点接分压电阻电阻R₆的一端的接点，电阻R₆的另一端经接点接三端稳压集成块IC的输出端。半导体三极管BG₂的基极接三极管BG₁的集电极；半导体三极管BG₂的集电极接负载电阻R₅的一端，电阻R₅的另一端接电阻R₆的一端接点；半导体三极管BG₂的发射极接半导体三极管BG₃的基极；半导体三极管BG₃的集电极接继电器的线圈J的一端并同时经接点与电极B连接，继电器的线圈J的另一端接三端稳压集成块IC的输出端与电阻R₆之间的一接点，该接点接电极A；半导体三极管BG₃的发射极接公共接地点。以上开关电路采用三个NPN三极管分二极组成，形成截止、导通、导通、截止；所述电极A为上水位电极，电极B、C为下水位电极。

采用以上结构后，本实用新型(水塔、水池)自动水位控制器与现有技术的自动水位控制器相比，具有以下显著优点：

一、本产品无机械运动易损件，其结构紧凑简单，无任何冲撞力，所以工作可靠性强，工作状态稳定，故障率低，抽满自停，用完自抽，自动化程度高，产品使用寿命长。

二、由于电极及整个控制电路均采用低压电源，无事故隐患，使用非常安全。

三、成本低，价格便宜，能为广大农民接受，适用面非常广泛，且对水质无污染。

附图说明

附图是本自动水位控制器的电路结构图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

如图所示，本自动水位控制器包括电源变压器B、半导体器件、继电器、电阻、电容、导线8和水泵电机D等。它主要由电源电路(包括水泵电机D的运转电路，下同)和开关电路及安装在水塔、水池9内的电极A、B、C组成。

所述电源电路的电连接关系如下：AC220伏电源两线分别接继电器的常开触点J-₁、J-₂的动触点，常开触点J-₁、J-₂的静触点接水泵电机D，AC220伏电源同时接电源变压器B的初级绕组两输入端，变压器B的次极绕组两输出端接全波整流桥ZLQ的两个交流输入端(～)，整流桥ZLQ的正输出端(+)连接三端稳压集成块IC(三端稳压集成块采用W7800系列，本实施方式采用W7812)的输入端的接点1，整流桥ZLQ的负输出端(-)接公共接地点14，三端稳压集成块IC的接地端(中端)接公共接地点17。滤波电解电容C₂的正极端接整流桥ZLQ的正输出端的接点1(接点1也称稳压集成块IC的输入端的接点)，滤波电解电容C₂的负极端接公共接地点14。

所述开关电路及与电极A、B、C的电连接关系如下：半导体三极管BG₁基极经接点6接偏置电阻R₁、R₂的一端，电阻R₁的另一端经接点7接抗干扰电解电容C₁的正极端和电极C，电解电容C₁的负极端和电阻R₂的另一端接公共接地点10；半导体三极管BG₁的发射极接公共接地点11；半导体三极管BG₁的集电极接电阻R₃的一端(和三极管BG₂的基极)，电阻R₃既是半导体三极管BG₁的负载电阻，也是半导体三极管BG₂、BG₃的偏流电阻，电阻R₃的另一端经接点5和接点4接分压电阻R₆的一端，电阻R₆的另一端经接点3、2接三端稳压集成块IC的输出端。半导体三极管BG₂的基极接三极管BG₁的集电极，半导体三极管BG₂的集电极接负载电阻R₅的一端，电阻R₅的另一端接电阻R₆的一端的接点4；半导体三极管BG₂的发射极接半导体三极管BG₃的基极；半导体三极管BG₃的集电极接继电器的线圈J的一端并同时经接点13和反峰压二极管D的正极连接，接点13连接电极B，继电器线圈J的另一端接接点3，反峰压保护(半导体)二极管D的负极接接点2(只有当半导体三极管BG₃采用低反向击穿电压管时，才设反峰压二极管D，本具体实施方式采用的是低反向击穿电压管，故设有二极管D，换句话说，当半导体三极管BG₃采用高反向击穿电压管时，二极管D可省略，二极管D两端的连接线及接点2、13也可同时省略)，接点3连接电极A：半导体三极管BG₃的发射极接电流负反馈电阻R₇的一端，电阻R₇的另一端接公共接地点12(只有当继电器线圈额定电压采用12伏以上<包括12伏>直流电源时，才设电流负反馈电阻R₇，本具体实施方式采用的是12伏继电器，故设有电阻R₇，换句话说，当继电器线圈额定电压低于12伏时，电阻R₇可省略，此时BG₃的发射极接接地点12)。以上开关电路采用三个NPN三极管分二极组成，形成截止、导通、导通、截止(开关电路)。所述电极A为上水位电极，电极B、C为下水位电极。

以上所述继电器，本具体实施方式采用继电器插座嵌在电路板上(插座不直接焊在印刷板上)，而继电器则插入插座的结构(图中未示出)，可方便继电器损坏后的更换，并可有效防止220伏网电串入低压直流电路，因此很安全。

为使本自动水位控制器电源情况和工作情况更直观，本实施方式还设有电源指示电路和工作指示电路。

所述电源指示电路的电连接关系为：分压电阻R₄和发光二极管LED₁串联在接点5和公共接地点18之间(即分压电阻R₄的一端接接点5，分压电阻R₄的另一端接发光二极管LED₁的正极，发光二极管LED₁的负极接公共接地点18)。

所述工作指示电路的电连接关系为：分压电阻R₈发光二极管LED₂串联后其两端分别接继电器常开触点J-₁、J-₂的静触点的接点15、16(即分压电阻R₈的一端接继电器的常开触点J-₁的静触点的接点15，电阻R₈的另一端接发光二极管LED₂的正极，发光二极管LED₂的负极接继电器的另一常开触点J-₂的静触点的接点16)。

以上所述发光二极管LED₂也可用氖管代替，但最好采用发光二极管，因其工作更稳定可靠。

以上所述电源电路、开关电路、电源指示电路和工作指示电路及其元器件均集中在电路板上并置于一盒体中，发光二极管LED₁和LED₂可设于盒体表面，电路板中的元器件通过导线8与电极A、B、C、电源和水泵电机D连接。电极A、B、C采用不锈钢片制作。电极A、B、C可设在塑料管等支撑管(杆)上，电极A、B、C在水塔、水池中的高度可调。此自然段所述内容均属常规技术，故不详述，图中也未示出。

本自动水位控制器工作原理如下：

(以下半导体三极管BG₁、BG₂、BG₃简称BG₁、BG₂、BG₃，电阻R₁、R₂……，简称R₁、R₂……，电极A、B、C，简称A、B、C。)

当水塔(水池)水位低于B、C时，B、C开路，R₁无偏置电流BG₁截止，BG₁截止其集电极电位上升，此时R₃有偏置电流BG₂导通，BG₂导通其发射极注入BG₃基极，BG₃亦导通，继电器工作，常开触点J-₁、J-₂闭合水泵通电抽水，当水位上升超过B、C时，B、C连通，但因BG₃导通其集电极电位下降，此时BG₁的偏置为BG₃集电极→B→C→R₁→BG₁基极，无偏置电流BG₁仍然维持截止，BG₂、BG₃仍然维持导通，所以水泵也仍然维持抽水。当水位上升到电极A时，BG₁的偏置为电极A→C→R₁→BG₁基极，有偏置电流BG₁导通，由于BG₁导通其集电极电位下降，此时BG₂、BG₃、的偏置为电源→R₆→R₃→BG₂极，无偏置电流BG₂、BG₃截止，继电器停止工作，常开触点J-1、J-2脱开，水泵断电停止抽水，因用水水位下降离开电极A时，B、C虽然连通，但因BG₂、BG₃截止使BG₃集电极电位上升，此时BG₁偏置电流为BG₃集电极→B→C→R₁→BG₁基极，有偏置电流BG₁仍然维持导通，BG₂、BG₃仍然维持截止，直至水位下降到电极B、C断开，如此循环达到水位自动控制。

Claims

1、一种自动水位控制器，包括电源变压器B、继电器、半导体器件、电阻、电容、导线(8)、水泵电机D，其电源电路及电机运转电路的电连接关系如下：AC220伏电源两线分别接继电器的常开触点J-₁、J-₂的动触点，常开触点J-₁、J-₂的静触点接水泵电机D，AC220伏电源同时接变压器B的初级绕组两输入端，变压器B的次级绕组两输出端与全波整流桥ZLQ的两输入端(～)并联，整流桥ZLQ的正输出端(+)连接三端稳压集成块IC的输入端，整流桥ZLQ的负输出端(-)接公共接地点(14)，三端稳压集成块IC的接地端接公共接地点(17)，滤波电解电容C₂的正极端接整流桥ZLQ的正输出端的接点(1)，滤波电解电容C₂的负极端接公共接地点(14)，其特征在于：开关电路及安装在水塔、水池内的电极A、B、C的电连接关系如下：半导体三极管BG₁基极接偏置电阻R₁、R₂的一端，电阻R₁的另一端接抗干扰电解电容C₁的正极端和电极C，电解电容C₁的负极端和电阻R₂的另一端接公共接地点(10)，半导体三极管BG₁的发射极接公共接地点(11)，半导体三极管BG₁的集电极接电阻R₃的一端，电阻R₃既是半导体三极管BG₁的负载电阻，也是半导体三极管BG₂、BG₃的偏流电阻，电阻R₃的另一端经接点

(5)接分压电阻R₆的一端的接点(4)，电阻R₆的另一端经接点(3、2)接三端稳压集成块IC的输出端；半导体三极管BG₂的基极接三极管BG₁的集电极，半导体三极管BG₂的集电极接负载电阻R₅的一端，电阻R₅的另一端接电阻R₆的一端接点(4)，半导体三极管BG₂的发射极接半导体三极管BG₃的基极，半导体三极管BG₃的集电极接继电器的线圈J的一端并同时经接点(13)与电极B连接，继电器的线圈J的另一端接接点(3)，接点(3)接电极A，半导体三极管BG₃的发射极接公共接地点(12)；以上开关电路采用三个NPN三极管分二极组成，形成截止、导通、导通、截止；所述电极A为上水位电极，电极B、C为下水位电极。

2、根据权利要求1所述的自动水位控制器，其特征在于：它还包括电源指示电路和工作指示电路，所述电源指示电路的电连接关系为：分压电阻R₄和发光二极管LED₁串联在接点(5)和公共接地点(18)之间；所述工作指示电路的电连接关系为：分压电阻R₈和发光二极管LED₂串联后其两端分别接继电器常开触点J-₁、J-₂的静触点的接点(15、16)。

3、根据权利要求1所述的自动水位控制器，其特征在于：当半导体三极管BG₃采用低反向击穿电压管时，所述开关电路设有反峰压二极管D，其电连接关系为：二极管D的正极接接点(13)，其负极接接点(2)。

4、根据权利要求1所述的自动水位控制器，其特征在于：线圈额定电压采用12伏以上直流电源时，所述开关电路设有电流负反馈电阻R₇，其电连接关系为：电阻R₇串联在半导体三极管BG₃发射极与公共接地点(12)之间。