专利名称：集成化水位自动监控仪的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种对水塔、蓄水池、水井和水库等贮水器的水位进行自动监视、报警和控制的仪器。
现有的电极式水位监控仪(如CN2045479U液位电子显示自控报警仪)，由于采用多级差动运算放大比较电路作电平检测器，不仅需要有较多的元器件，要有获得基准参考电压的多级分压电路，而且抗干扰能力差，成本高、可靠性差。
本实用新型就是要充分发挥现代专用集成电路的优点，以达到降低成本，提高可靠性之目的。
图1为本实用新型的组成框图。
本实用新型由电极式水位传感器1、电平检测器2、水位显示器3非正常水位报警器4、水泵运行自动控制电路5、电源电路6和机壳等组成，电极式水位传感器1根据不同的水位送出相应的电平给电平检测器2，电平检测器2根据不同的输入电平送出相应的控制信号。在此以线性偏差指示专用集成电路作电平检测器2，电平检测器2输出的控制信号分别送给水位显示器3，非正常水位报警器4和水泵运行自动控制电路5。通过水泵运行自动控制电路5去控制水泵电源电路7的通与断以便控制水泵8的运行。本监控仪所需的直流电源，由电源电路6提供。
本实用新型具有电路结构简单、工作稳定可靠和成本低等优点。
图2为本实用新型的实施例电原理图。水塔、水池等贮水器的水位通过常用的电极式水位传感器1转换成相应的电平信号(电平的高低与水位高度成线性关系)送给由线性偏差指示专用集成电路IC1组成的电平检测器2的输入端05，並在此输入端与地之间接有电容器C1和稳压二极管D1，以提高抗干扰和抗雷电的能力。通过调节电阻R2可调节IC1内的基准电压。IC1的输出端〈01、18……11、10〉有十个，可分别检测十个级别的电平，当IC1的输入电平高于2伏而低于3伏时，其输出端01出低电平，这时水位显示器3中的发光二极管LED01发亮；当IC1的输入电平高于3伏而低于4伏时，其输出端01和18出低电平，则LED01和LED18被点亮；……依次类推；当IC1的输入电平高于11伏时，则LED01、LED18……LED10全部发亮。因此，水位显示器3中被点亮的发光二极管LED01～LED10的多少，也就代表贮水器中水位的高低。
非正常水位报警器4由双输入或非门HF1、HF2、HF5，时基电路IC5及三极管BG1和发光二极管LED构成。高水位报警信号取自IC1的节十级输出端10，当水位未达到高水位报警线时，10端出高电平；当水位到达或超过高水位报警线时，10端出低电平。低水位报警信号取自IC1的第一级输出端01，当水位高于低水位报警线时，01端出低电平；当水位低于低水位报警线时，01端出高电平。在正常水位情况下(即水位高于低水位报警线而低于高水位报警线时，)HF1的输入端a为高电平，HF2的输入端b为低电平，故其输出端d为高电平，BG1截止，报警灯LED不亮；HF5输出端f为低电平，时基电路IC5停振，喇叭L无报警声。当水位高于高水位报警线时，a点和b点均为低电平，这时HF1、HF2和R4、C2构成一个无稳态多谐振荡器，其方波输出通过BG1驱动LED断续发光，並使IC5断续工作，L发出断续的报警声。当水位低于低水位报警线时，a点和b点均为高电平，d点为低电平，则报警灯LED持续发光；f点为高电平，使IC5起振，则L发出连续的报警声。为了避免长时间报警声的吵闹，在此加入了由单稳态多谐振荡器组成的消声时延电路41。此单稳态多谐振荡器由或非门HF3、HF4和C3、R7构成。在稳态时，其输出端e为低电平；当按动消音按钮AN时，电路翻转，其输出端e为高电平，HF5的输出端f为低电平，使IC5停振，报警声停止(但这时报警灯LED仍亮)。经过一定时延(＝0.7C3R7)后，单稳又恢复稳态，e点又出低电平。如果这时水位仍未恢复正常，则d点仍为低电平，故f点为高电平，IC5又有输出，喇叭L继续会发出报警声。只有当水位达到正常情况时，d点为高电平，f点出低电平，IC5停振，报警声才停止。
水泵运行自动控制电路5由水位控制选择开关K1和K2、或非门HF6、HF7和HF8、三极管BG2和BG3及继电器J1和J2等组成。K1用来选择贮水器停止进水的高水位警戒线，K2用来选择贮水器开始进水的低水位警戒线。交流接触器CJ及其自保接点Cj、常断按钮开关AN1、常通按钮开关AN2及J1的常闭接点j1和J2的常开接点j2构成水泵8的电源电路7。当水位高于低水位警戒线而低于高水位警戒线时，IC1的输出端12出高电平而01端出低电平，则HF6输出低电平，故BG2截止，继电器J1不动作；HF7输出高电平，HF8输出低电平，BG3截止，继电器J2也不动作。这时如果水泵8的电源已被接通(即自保接点Cj已接通)，则水泵继续运行，贮水器继续进水。当水位升高到高水位警戒线时，IC1的输出端12出低电平，则HF6输出高电平，BG2导通，J1动作，其常闭接点j断开，使交流接触器CJ失电而释放，水泵8断电而停止运行，贮水器停止进水。当水位下降到低水位警戒线以下时，IC1的输出端12和01均出高电平，这时，HF6出低电平，使BG2截止，J1释放，常闭接点j1复原；HF7出低电平，HF8出高电平，使J2动作，其动合接点j2接通，使CJ得电而合闸，其接点Cj完成自保，水泵8的电源被接通而开始运行，贮水器开始进水。
上述HF1～HF8系用两块4×2或非门集成块构成。因此本监控仪几乎实现了全集成化。
本自动监控仪所需的正12伏和负12伏电源，由稳压电源6提供此稳压电源是常用的，故未在图中画出。
权利要求1.一种集成化水位自动监控仪，由电极式水位传感器、电平检测器、水位显示器、非正常水位报警器、水泵运行自动控制电路、电源电路和机壳等组成，电极式水位传感器根据不同的水位送出相应的电平给电平检测器，电平检测器根据不同的输入电平送出相应的控制信号，其特征是以线性偏差指示专用集成电路作电平检测器(2)，电平检测器(2)输出的控制信号分别送给水位显示器(3)、非正常水位报警器(4)和水泵运行自动控制电路(5)。
2.如权利要求1所述的集成化水位自动监控仪，其特征是在电平检测器(2)的输入端(05)与地之间接有抗干扰用的电容器(C1)和稳压二极管(D1)。
3.如权利要求1所述的集成化水位自动监控仪，其特征是在非正常水位报警器(4)中含有以单稳态多谐振荡器组成的消音时延电路(41)。
专利摘要本实用新型是一种用来对水塔、蓄水池、水井和水库等贮水器的水位进行自动监视、报警和控制的仪器，由电极式水位传感器(1)、电平检测器(2)、水位显示器(3)、非正常水位报警器(4)、水泵运行自动控制电路(5)和电源(6)等组成，以线性偏差指示专用集成电路作电平检测器，具有电路结构简单、工作稳定可靠和成本低等优点。
文档编号G01F23/24GK2107010SQ9122835
公开日1992年6月10日 申请日期1991年11月8日 优先权日1991年11月8日
发明者马雷声 申请人:杭州工业仪器仪表厂