专利名称:一种锅炉水位自控仪的制作方法
该实用新型是一种工业自动控制仪表，适用于锅炉的水位自动控制。
在现有技术中，用于锅炉水位自动控制常见的是电极式仪表，利用水的导电性以数只不同长度的电极与水位接触来取得水位的电信号。由于电极在使用中容易附着杂质，引起导电率下降，安装电极的支架在高温高湿条件下附着杂质后其绝缘性能减弱，这就容易造成假信号使控制装置误动，造成控制失灵，影响锅炉的安全运行。因此，使用这种装置必须要经常清理检修，给操作人员带来麻烦，增加劳动强度。
该实用新型的任务是提出一种不用电极作传感器的锅炉水位自控仪，它不但可以有效地克服电极式控制式仪表的上述缺点，而且控制范围连续可调，精度高、寿命长，安全可靠。
该实用新型包括传感器和控制系统两大部分。传感器采用浮球电感式传感器，这种传感器的结构是在筒身的上端面安装密封法兰，在密封法兰的中心焊接套管，使套管的下段在筒身内，在套管的上段外部，安装电感线圈并用线圈罩罩起来，引线座安装在线圈罩上，浮球放置在筒身内部，在浮球的上部安装硅钢棒并使硅钢棒能在套管内升降，在筒身的上部和下部两侧面上安装连通管，在连通管上安装密封法兰，在筒身的底部用丝接头安装排污阀。控制系统包括振荡器、隔离器、检波器放大器、水位控制器、水位显示器和报警器，它们的信号连接顺序依次是振荡器、隔离器、电感线圈、检波器、放大器，放大器的输出分成三路一路到水位控制器，另一路到水位显示器，第三路与水位显示器的输出分别输入到报警器。
该实用新型的特点是传感器采用浮球电感式传感器，水位的变化通过电感线圈变为连续变化的电信号，信号的产生不是靠电极与水的接触而是靠电感线圈感应，所以可长期连续使用。在控制系统中通过发光二极管发光来显示水位，给锅炉操作人员带来很大方便。
下面，通过附图和实施例详细说明该实用新型的具体结构和自动控制水位的工作过程。
附函1是浮球电感式传感器的结构图。
附图2是控制系统的方框图。
附图3是控制系统的电原理图。
附图4是该控制仪与锅炉的连接图。
图中，(1)为筒身，(2)和(3)为密封法兰，(4)为连通管，(5)为浮球，(6)为电感线圈，(7)为线圈卡子，(8)为弹簧，(9)为线圈罩，(10)为套管，(11)为硅钢棒，(12)为丝接头，(13)为引线座，(14)为锅炉，(15)为浮球电感式传感器，(16)和(17)为截止阀，(18)为排污阀，(19)为玻璃水位计，(20)为控制系统，(21)为振荡器，(22)为隔离器，(23)为检波器，(24)为放大器，(25)为水位控制器，(26)为水位显示器，(27)为报警器，(28)为电源。
本实施例给出了能把水位控制在规定水位的－1～＋1厘米、－2～＋2厘米、－3～＋3厘米三种范围的水位控制仪，它的高水位报警距给定水位＋50MM，低水位报警距给定水位－50MM，危低水位报警距给定水位－75MM。这种控制仪，筒身(1)选用φ89锅炉管制作，密封法兰(2)选用Pg10Bg20Hg5010－58的标准件，密封法兰(3)用φ24MM的锅炉板加工，连通管(4)用φ25无缝钢管焊接到筒身(1)后整体水压试验在25Kg／CM2时无渗漏，浮球(5)用δ1MM不锈钢薄板加工，其中的环缝用氩弧焊机焊接，经25Kg／CM2试压无渗漏，电感线圈(6)用φ0.21MMQZ漆包线绕制内径为φ32MM 4600圈，电感线圈骨架用聚四氟乙烯材料制作，线圈卡子(7)用φ25MM钢管制作，弹簧(8)用φ2MM钢丝加工，(8)和(7)分别套在套管(10)上用于调整线圈高度，线圈罩(9)用φ0.75MM铁板制作用以保护电感线圈(6)，套管(10)用内径φ16MM外径φ20MM不锈钢管制作，焊接在密封法兰(3)上使电感线圈与水隔绝，硅钢棒(11)的含硅量按重量百分比在2.6％以上，硅钢棒(11)要能在套管(10)内升降，使电感线圈(6)产生连续变化的电信号，丝接头(12)接排污阀(18)，引线座(13)用绝缘材料制作，座上的两根连接导线接至控制系统(20)中用射随器BG1作隔离器的输出端。
控制电路的工作过程是由运算放大器IC1、电阻R1～R4、双稳压管D1、电容C1组成振荡器(21)，它所产生的方波经用射随器BG1作为隔离器(22)后送至电感线圈(6)，(6)的电感量随水位变化而相应变化，产生连续变化的信号，此信号经由D6组成的检波器(23)检波后送入IC2组成的放大器(24)，经(24)放大后的直流信号送入水位控制器(25)、水位显示器(26)和报警器(27)。数字集成电路IC3、选择开关Q1、Q2、Q3、电阻R19、R20、晶体管BG2、BG3，继电器J4、J5，两极管D26、D27组成水位控制器(25)。工作中选择开关只有一个闭合其余两个断开，假设Q1闭合，Q2、Q3断开，这时IC3的5脚经R20接BG3基极，IC3的14脚经R19接BG2基极，又设初始状态锅炉无水，放大器IC2输出低电位，IC35脚也为低电位，BG3截止，J4为释放状态，利用其常闭触点接通水泵的控制电路，启动水泵供水。水位上升，信号增强，当IC3的5脚输出为高电位时，BG3导通，J4吸合，为下次动作做好准备。这时，水泵的正常运行靠控制电路中接触器的自保电路维持工作。当水位上升到IC3的14脚输出高电位时，BG2导通，J5吸合，断开水泵控制电源，使水泵停止工作。此后，水位下降，IC3的14脚很快变为低电位，BG2截止，J5释放，又为下次动作做好准备，当水位下降到IC3的5脚输出低电位时，重复以上工作过程。如此周而复始，把水位控制在给定水位的－1～＋1厘米范围内。选择开关Q2和Q3闭合，分别控制在给定水位的－2～＋2厘米和－3～＋3厘米范围内。
数字集成电路IC4、发光二极管D12～D20、电阻R21～R29组成水位显示器(26)。当水位上升，信号增强，发光二极管以D16、D17、D18、D19、D20、D13、D14、D15的顺序发光。当水位下降，信号减弱，发光二极管以相反顺序熄灭，从而实现了远距离显示水位。
二极管BG7、BG8，电阻R30、～R35、二极管D21～D24、蜂鸣器yD、电容器C5组成声光报警器(27)，三极管BG4～BG6，继电器J1～J3、二极管D9～D11、电阻R14～R18、二极管D25为报警驱动电路。当水位达到最高位，IC4脚10输出高电位，BG6导通，J3吸合，yD发出间歇音响，红发光二极管D22间歇闪亮，给出高水位报警。当水位下降到使IC2的输出端电位小于0.7伏时，BG5截止，J2释放，利用J2的常闭触点接通报警电路，yD发出间歇音响，发光二极管D23间歇闪亮，给出低水位报警。若水位继续下降到使IC2的输出端电位近似0.4伏时，BG4导通，J1吸合，yD发出间歇音响，发光二极管D21间歇闪亮，给出危低水位报警。
将J1、J2、J3的其他常开及常闭触点引出与锅炉电气控制柜配合连接，可实现高水位报警自停水泵、低水位报警自停鼓风机和引风机、危低水位报警停炉，为确保锅炉安全运行提供必要措施。
整个控制电路中所用的＋15伏、－15伏电压由电源(28)供给。
该实用新型适用于蒸发量在10吨／小时以下的各种蒸气锅炉使用。
权利要求
1.一种锅炉水位自控仪，包括传感器(15)和控制系统(20)两大部分，在控制系统(20)中包括放大器(24)、水位控制器(25)、报警器(27)和电源(28)，其特征是传感器(15)采用浮球电感式传感器，这种传感器的结构是在筒身(1)的上端面安装密封法兰(3)，在密封法兰(3)的中心焊接套管(10)，使套管(10)的下段在筒身(1)内，在套管(10)的上段外部，安装电感线圈(6)并用线圈罩(9)罩起，引线座(13)安装在线圈罩(9)上，浮球(5)放置在筒身(1)的内部，在浮球(5)的上部安装硅钢棒(11)，并使硅钢棒(11)能在套管(10)内升降，在筒身(1)的上部和下部两侧面上安装连通管(4)，在连通管(4)上安装密封法兰(2)，筒身(1)的底部用丝接头(12)安装排污阀(18)。在控制系统(20)中还包括振荡器(21)、隔离器(22)、检波器(23)和水位显示器(26)。控制系统(20)的信号连接顺序依次是振荡器(21)、隔离器(22)、电感线圈(6)、检波器(23)、放大器(24)，放大器(24)的输出分成三路一路到水位控制器(25)，另一路到水位显示器(26)，第三路与水位显示器(26)的输出分别输入到报警器(27)。
2.按照权利要求
1所说的锅炉水位自控仪，其特征是所述的筒身(1)用φ89锅炉管制作。
3.按照权利要求
1所说的锅炉水位自控仪，其特征是所述的浮球(5)用δ1MM不锈钢薄板加工。
4.按照权利要求
1所说的锅炉水位自控仪，其特征是所述的电感线圈(6)用φ0.21MM的QZ漆包线绕制4600圈，内径为φ32MM。
5.按照权利要求
1所说的锅炉水位自控仪，其特征是所述的水位显示器(26)电路中有发光二极管D12～D20。
6.按照权利要求
1所说的锅炉水位自控仪，其特征是所述的报警器(27)电路中有蜂鸣器yD和发光二极管D21～D23。
专利摘要
一种锅炉水位自控仪，用于锅炉的水位自动控制。该仪器包括传感器和控制系统两大部分。传感器采用浮球电感式传感器，与常用的电极式传感器相比，具有水位控制连续可调、精度高、寿命长、安全可靠的优点。在控制系统中还具有水位远距离显示，水位过高、过低、危低情况下的声光报警功能。适用于蒸发量10吨/小时以下的各种蒸气锅炉。
文档编号G05D9/00GK86208434SQ86208434
公开日1987年7月8日 申请日期1986年10月29日
发明者尹景春, 董兴远 申请人:山东省潍坊市商业专用设备厂导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan