专利名称：水箱水位水温显示自动控制装置的制作方法
技术领域：
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Rt，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KA、KB，继电器KA的常开触点KA1，继电器KB的常开触点KB1，三极管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。
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、Rt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；KA、KB为继电器；KA1为继电器KA的常开触点；KB1为继电器KB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。
以下结合附图，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Rt，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KA、KB，继电器KA的常开触点KA1，继电器KB的常开触点KB1，三极管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Rt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Rt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KA的常开触点KA1一端；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KB的常开触点KB1后分别接至三极管VT1的a极、电阻R14另一端、继电器KB一端；继电器KB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KA后分别接至电阻R16另一端、三极管VT2的a极、继电器KA的常开触点KA1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KA起动常开触点KA1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KB起动常开触点KB1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KA1和常开触点KB1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。
权利要求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KA、KB，继电器KA的常开触点KA1，继电器KB的常开触点KB1，三极管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Rt，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Rt、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KA、继电器KB、继电器KA的常开触点KA1、继电器KB的常开触点KB1、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Rt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Rt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KA的常开触点KA1一端；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KB的常开触点KB1后分别接至三极管VT1的a极、电阻R14另一端、继电器KB一端；继电器KB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KA后分别接至电阻R16另一端、三极管VT2的a极、继电器KA的常开触点KA1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。
专利摘要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。
文档编号G05D9/00GK2475006SQ01221610
公开日2002年1月30日 申请日期2001年4月15日 优先权日2001年4月15日
发明者庄惠明 申请人:庄惠明