专利名称：锅炉用多功能水位报警器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种锅炉用的水位报警装置。
目前，公知的水位报警器，由水位电极、警报指示灯、警铃等组成。但是这种水位报警器它的警报指示大多采用单调、枯燥的警铃声做有声提示警报。锅炉水位无论发生满水事故或是缺水事故，它都以同一种警报来提示，这让司炉工不能立即判明情况，会增加锅炉正常运转的隐患。它的警报指示灯由于采用老式电路会经常损坏，增加了更换的麻烦。水位报警器的12V直流电源直接通过电极、水来控制继电器，这样又会加快电极腐蚀速度，缩短其使用寿命。锅炉在运行中会产生种种有害气体，污染空气给司炉工身体造成损害。操作室内常会出现灯长亮现象，极易浪费电能。
本实用新型的目的是提供一种新式多功能水位报警器，它不但能在水位过高或过低时，用语言形式自动准确读出情况，而且能使水位电极和警报指示灯寿命加长。还能让司炉工在空气被净化的环境中工作，夜里还可做到人来灯亮，人走灯灭的节能自动效果。
本实用新型的目的是这样实现的在原水位报警器基础上，保留原有电极，警报指示灯，去掉警铃声警报系统，增设具有智能效果的语音装置，当锅炉发生缺水或滴水事故时，它会用两种不同语音形式自动读出情况，在水位电极和警报指示灯前各串接一只电阻，限流降压，可使电极，指示灯寿命大大加长，在共同的交流电源上，各并联一只小型空气负离子净化器和一只雷达式微波自动灯，可使空气清新，有益司炉工身体健康，雷达式微波自动灯根据多普勒效应原理，可做到人来灯亮，人走灯灭，避免长明灯现象，由于采取上述方案，不但能使司炉工在水位异常时，迅速判明情况，而且可使电极、指示灯寿命加长。它有效改善了锅炉操作室空气质量，保护了司炉工的身体健康，做到了节能方便效果。
以下结合附图对本实用新型做进一步说明
图1是本实用新型的水位报警控制部分的电路原理图图2是语音报警器部分的电路原理图图3是空气负离子净化器的电路原理图图4是雷达式微波自动灯的电路原理图图1中合上开关S，变压器T初级线圈通过以交流电，次级输出12V交流电压，经二级管VD1-VD4桥式整流和电容C滤波后，输出12V直流电压以供后级电极、继电器和语音报警器及12V灯泡用。
E、F是高水位极限处电极探头，G、H是低水位极限处电极探头，各级电极分别间隔2.5cm，电极探头采用紫铜或不锈钢材料，E、F旁边的两根电源线分别接在可调电阻RP1和V1的基极。G、H旁边的两根电源线也分别接在可调电阻RP2和V2基极。
当水位正常时即水位低于E、F时三极管理V1基极开路而截止，继电器K1不吸合K1-1常开触点断路，语音报警电路因断路而不报警，12V灯泡H1通过继电器K1-2的常闭触点得电，绿灯H1点亮，为延长灯泡寿命在H1灯泡串接一只10Ω电阻，使灯泡两端电压在11V左右。当发生满水事故时，即水位上升到E、F或超过时，由于水的导电作用，12V直流电源经限流电阻RP1至电板，电极E、F由水连通，三极管V1导通，K1吸合，其常开触点闭合，接通语音报警电路成品板A5012-1，简称A1，喇叭发出响亮的“嘀、嘀、嘀，水满了，请注意……”的一阵急而短促的电话振铃声和一句急促的清脆女高音声。同时，常闭触点断开，H1断路失电灯灭。
当发生缺水事故时，即水位低于G、H极限处时，12V直流电源经限流电阻RP2至G电极，G、H电极无水连通悬空而断路，V2无基极偏流而截止，K2释放，其常闭触点K2-1闭合，接通语音报警电路成品板A5012-2简称A2，喇叭发出“嘟、嘟、嘟，水位过低，请上水……”的一阵短而急促的音乐声和一句急促的清脆女声。同时K2-2触点断开，12V桔黄灯H2灭，为延长灯泡寿命，在H2灯泡也串入一只10Ω电阻。无论发生满水事故还是缺水事故，只要事故不解除，报警声就不停止并循环播出。
把满水报警的A5012-1装置的电源线与K1的常开触点串接；把缺水报警装置A5012-2的电源线与K2常闭触点串接共用同一直流电源。水位控制部分也与选用其它方法这里不再叙述。
调节RP1、RP2使继电器刚好可靠吸合，为防止可调电阻调到最小时损坏三极管，可在三极管前串入一只2KΩ电阻，也可以在调好后用固定电阻取代可调电阻。
元件选择下选用10-18W/12V电源变压器，VD1-VD6使用1N4004整流二极管，C用1000μF/16V电解电容器，12V直流电源也可选用市售翠峰牌成品稳压电源。继电器K1，K2选用直流电压12V，4099小型继电器，也可采用JRX-13F高灵敏继电器，V1、V2用3DG12硅型三极管。
语音报警电路部分工作原理见图2。
它把两只存有不同语音的A5012成品板按装在一起，在功能不变的情况下，减少了元件，降低了成本，语音电路选用新型语音集成电路A5012它是采用大规模CMOS芯片技术制造的专用语音电路。它具有高保真，不怕掉电，一次性可编程固化语音的特点。它最大录、放音时间为12秒，可把音源委托厂家在专门的计算机编程器上制做成两块不同语音的A5012-1和A5012-2成品板，供语音报警电路使用。IC1用三端稳压器7805，IC2用功率放大器TDA7050，嗽叭选用8Ω(0.5W-2W)，适当调节RP可调电阻，使报警声音适合需要，其余电阻、电容为普通电子元件，可按图元件标值焊接，一般可一次成功。
在焊接两只集成电路A5012时，电烙铁一定要良好接地，也可切断电源使用余热焊接，以免损坏集成电路。
空气负离子净化器电路原理见附图3，图中升压变压器是负离子发生器关键器件，因长时间工作，制作难度大，工艺要求高，选用成品最好。本负离子发生器成品芯将电路和升压变压器用环氧树脂灌封在φ5X5.5cm的塑壳内。方便和水位报警器及其它电器配套用。
可按附图电路中元件参照进行装配。设置电阻R4是防止人误触放电板发生电击危险。核对元件之间装配焊接无误后，调整电阻R3使振荡电路工作。使变压器发生“吱吱”声。如升压变压器无“吱吱”声，检查两点①变压器的初级相位接反，应两线头对调；②振荡电路故障。用万用表测量C1两端，查是否有310V电压，0.47μF/450V电容是否断路或击穿、容量不足，R3阻值调整不当。一般可控硅故障很少。经上述检查调整排除故障后，电路就能正常工作。将D5负高压接到放电极上产生一个静电高压，在高压下电离出来的空气负离子沿着电力线向四厨扩散，净化了室内空气。
负离子净化器制成后，在没有专门仪器测量时，如何检测发生器的工作状况，有效范围及负离子浓度？可用万用表粗略测量负离子深度和使用范围的方法。将表置15μA电流档，一手握正表笔的金属部位，另一物握负表笔的绝缘部位，然后将黑表笔的金属头接近正在工作的负离子净化器出气口，随距离的接近便可看到万用表的微安表指示会逐渐变大。这是由于负离子被表笔接收而形成的电子流逐渐加大而引起的。在距出气口2cm处如测定的电流在5-13μA之间，便说明此负离子浓度可达380万个/cm2。适宜在16-20m2的锅炉房操作室使用。
微波雷达自动节能灯电路原理见图4，可选用洛阳产成品。
开关前端由新型WT-9518多普勒模块组成，它的供电电压为12V，W1调节该模块的灵敏度。当有人在开关前移动时，人体的反射波被L接收之后，F点即发生电压渡动，该波动电压即进入A1进放大，当有人在控制范围内活动时，A1输出的波动电压经脚进入A2进行比较放大，该比较器对脚的电压波动很敏感，从脚输出0-12V大幅度变化的波动信号，该信号进入A3再次进行比较放大。⑩脚电压定为2/3电源电夺约为8V，当⑨脚电压超过⑩时，⑧脚电平由高降低，D3导通，⑥脚电压变低，⑦脚变为高电平，触发可控硅导通。当人体停止活动时，①脚为6V，脚输出低电平，⑧脚变为高电平，D3截止。由于C5上的电压不能突变，通过R12充电，⑥脚电压上升，超过⑤脚电压时，⑦脚输出低电平，可控硅关断，这段时间为延时时间，通常约为10秒。
V1、R8、C4组成关断脉冲电路，由于可控硅在关断(导通)时会在L上产生脉动，①脚、脚随这产生高电平，并引起电路自激振荡，所以当⑨脚在第一个判断脉冲电压低于⑩脚，顺利关断可控硅。关断以后，R8给C4充电，只有当C4电压升高后，V1才能截止，人体的活动才能通过A3触发后级，所以R8、C4的充电时间为第一次关断到第二次启动的等待时间。在等待时间里，人体的活动触发可控硅，通常该时间为3-5秒。
光控电路。
W3与D4、RS组成光控电路。光敏电阻RS的取值为亮阻3KΩ以下，暗阻200KΩ以上。
电源部分采用电容降压、二级管整流、稳压后取得。
调试时为确保安全，先用直流电源供电，调R10⑧脚在人体移动时能够输出高电平，改变延时时间，当电路出现自激振荡时，可将C3加大，减少W1，W1系灵敏度调节。电路调试无误后方可通电。工作状态严禁触摸。此开关白天控制电灯不予工作。到夜间距离开关3-6m只要有人走动，电灯即亮。该开关工作电压180-270V，控制功率10-200W，面积80-150m2。
把图1，图3，图4的初级电源并联，并接上各自电路开关，即可共同工作，又可有选择性的独自工作。把它们巧妙地按装在一只精致铁盒内，便制成了一台多功能水位报警器。
权利要求1.一种锅炉用多功能水位报警器，由水位电极、指示灯及其报警电路连接而成，其特征是在水位报警器的基础上，有电极、警报指示灯，设置一种智能语音报警装置(A1、A2)，并在警报指示灯前和水位电极前各自串联一只电阻，再在原水位报警器的初级交流电源上各并联电连接一只小型空气负离子净化器和一只雷达式微波自动灯。
2.根据权力要求1所述的锅炉用多功能水位报警器，其特征是报警指示灯(H1、H2)前各自串联一只电阻(R1、R2)，电极(E、F；C、H)前各自串联一只电阻(RP1、RP2)，智能语音报警装置包括两块不同声语音效果水位报警装置，即高水位语音报警装置是(A1)，即语音集成电路A5012成品板，低水位语音报警装置是(A2)，即语音集成电路A5012成品板。
专利摘要一种用于蒸汽锅炉的多功能水位报警器,在普通水位报警器上增设了能够自动识别锅炉水位过高或过低的智能型语言自动识别报警系统,它还增设了一种对司炉工身体健康有益的空气负离子净化装置,同时为方便司炉工工作,还增设一只自动型雷达式微波自动灯。可使司炉工在空气清新净化的理想工作环境中,使用锅炉水位智能自动语言识别报警系统,能够正确迅速判别锅炉水位是否正常,有效减少锅炉事故的发生。
文档编号G01F23/24GK2318617SQ97232419
公开日1999年5月12日 申请日期1997年3月19日 优先权日1997年3月19日
发明者徐国 申请人:徐国