专利名称：磁浮球式液位自动控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种对水或者非水液体容器的液位高低位置进行自动控制、自动监视和报警的仪器。
液体在各类容器中液位高低的控制是一项极其重要的技术工作。现有的液位自动控制器多是采用电极式传感器结构。使用中，由于电极常年浸泡在水内很容易沉结污垢和锈蚀，降低了电极的导电性能，以至发生控制失灵等故障，稳定性差，仪器使用寿命短。这一类液位自动控制器的最大不足是不能适用于非导电性液体的液位监控，应用范围窄。目前有些市场出售的浮球式液位自动控制器还存在着安装不便、功能差的问题。
本实用新型的目的就是针对现有技术中存在的不足，设计提供一种既能适用于导电液体、又能满足非导电液体液位高低自动控制、自动监视和报警的磁浮球式液位自动控制器，达到应用范围广、使用寿命长、稳定性好、安装调整方便的目的。
本实用新型的基本设计是，磁浮球式液位自动控制器由磁浮式液位传感器、泵电机运行自控电路、非正常液位报警电路、辅助监视自锁电路和电源构成，其磁浮式液位传感器包含磁浮球、金属导管、超低限位卡、超高限位卡、常闭干簧管和常开干簧管等零部件；在非正常液位报警电路中设有以比较器U2、U3组成的超高位、超低位报警电路和配置着超低位时强制切断泵电机运转的含有二极管D4的控制回路；比较器U1、三极管B6、B7、继电器J2和指示灯L1组成了该器的辅助监视自锁电路。
本实用新型具有结构简单、安装方便、应用范围广泛、性能可靠、使用寿命长、功能全、成本低廉的特点。
图1是磁浮球式液位自动控制器结构原理方框图；图2是磁浮式液位传感器结构示意图；图3是磁浮球式液位自动控制器的主电路图。
以下结合附图对本实用新型最佳实施方案进行详细描述。磁浮球式液位自动控制器由磁浮式液位传感器1、泵电机运行自控电路2、非正常液位报警电路3、辅助监视自锁电路4和电源5构成，其磁浮式液位传感器1的常闭干簧管7、常开干簧管13和常闭干簧管8、常开干簧管10分别与非正常液位报警电路3的比较器U2、U3的公共输入端和泵电机运行自控电路2的继电器J1相连接，辅助监视自锁电路4的继电器J2的常闭触点J2-1与泵电机运行自控电路2相连二极管D4将非正常液位报警电路3与辅助监视自锁电路4相接，电源5经整流稳压后分别与各总成接通。磁浮式液位传感器1由磁浮球11、金属导管9、超低限位卡12、超高限位卡6和常闭干簧管7、8、常开干簧管10、13装配组成其磁浮球11活动套装在金属导管9外部，常闭干簧管7、8和常开干簧管10、13配装在金属导管9上，超低限位卡12和超高限位卡6分别固定在金属导管9的下端和上端。在非正常液位报警电路3中设有以比较器LM339U2和U3组成的超高位和超低位报警电路，其U2和U3的正、负输入端分别与基准电压、状态信号电压相连，输出端分别与与非门CD4093U5、U6输入端相连。为避免液位低于下限时泵电机无休止的运转，在非正常液位报警电路3中还配置了超低位强制切断泵电机运转的控制回路，该控制回路中含有二极管D4，其两极分别与比较器LM339U1的正输入端和比较器U3的输出端C相连。辅助监视自锁电路4由比较器U1、三极管B6、B7、继电器J2和指示灯L1组成，其比较器U1的正输入端与非正常液位报警电路3中的控制回路的二极管D4连接。
本控制器的工作原理和过程如下水塔、水池等贮液容器的液位高低通过磁浮球11的磁性吸动相应部位的常闭或常开干簧管产生控制信号。浮在液体表面的磁浮球11位于液位下限时，吸合常开干簧管10，继电器J1得电，辅助触头J1-1闭合自锁，使中间继电器ZJ得电。中间继电器ZJ的两个常开触头ZJ-1、ZJ-2接通交流接触器QC，启动泵电机运转。当液面上升到上限时，磁浮球11吸开常闭干簧管8，切断继电器J1的回路，中间继电器ZJ的两个常开触头ZJ-1、ZJ-2断开交流接触器QC的控制回路，电机停止运转。如此反复启、停泵电机控制液体液位在确定的上限位和下限位范围内变化，达到自动控制液位的目的。当由于某种原因出现泵电机失控，液位继续上升到超高位，即磁浮球11上升到超高限位卡6的位置时，磁浮球11吸开常闭干簧管7，断开下拉电阻，“A”点电位接近电源电压，比较器U2的正输入端高于负输入端的电压，故“B”点电位变为高电平；一路经与非门U5允许由CD4001U7、U8组成的低频振荡器产生的间断信号通过，驱使“超高位”指示灯L3闪亮；另一路经与非门CD4001U4、U9，启振CD4093U10、U11组成的音频振荡器，驱动扬声器发出间断报警声音。当液位继续上升，磁浮球11由于超高限位卡6的限止定位作用，在超高位置始终吸开常闭干簧管7，维持报警状态。一旦故障解除，液位下降，磁浮球11离开超高限位卡6时，自动解除超高位报警。当液位低于下限，即磁浮球11下滑到超低限位卡12位置时，磁浮球11吸合常开干簧管13，“A”点电位接近零电平，比较器U3的负极输入端电平低于正输入端，故“C”点变为高电平一路经与非门U6允许低频间断信号通过，驱使“超低位”指示灯L4闪动；另一路经与非门U4、U9驱使音频振荡器启振，发出液位处于超低位状态音频报警声音；第三路导通二极管D4，比较器U1的正输入端变为高电平，故其输出变高电平，驱使三极管B6、B7导通，继电器J2得电，J2-1常闭触头切断控制继电器J1的回路，锁住泵电机不能启动。此时指示灯L1亮，以示泵电机已锁住。当故障解除，液位上升，磁浮球11离开超低限位卡12，则报警与自锁状态随之结束。在正常状态，即“A”点电位接近电源Vcc的1/2，比较器U2、U3的输出端B、C的电平均为低电平，故或非门输出端“D”为高电平，一路经或非门U9关闭音频振荡器；另一路经三极管B1导通“正常”工作指示灯L2亮，以示正常。辅助监视自锁电路4工作时，插在“H”水容器内的二个电极WS1，有水时导通，使比较器U1正输入端变为低电平，故其输出端亦为低电平，三极管B6、B7处于截止状态，继电器J2的常闭触头J2-1保持控制继电器J1的回路接通状态，因而控制器起作用。一旦容器内无水，电极WS1离开水面不导通，比较器U1的正输入端接近电源电压Vcc，其输出端变为高电平，驱使三极管B6、B7导通，继电器J2得电，断开常闭触头J2-1继电器J1的控制回路被断，强制切断泵电机M1的电源，停止运转，此时指示灯L1发亮，以示容器内无水。对非水液体位置自动控制时，可由辅助设备提供开关信号控制泵电机锁定或运转。
权利要求1.一种用于对水或者非水液体容器的液位进行自动控制、自动监视和报警的磁浮球式液位自动控制器，其特征在于该器由磁浮式液位传感器(1)、泵电机运行自控电路(2)、非正常液位报警电路(3)、辅助监视自锁电路(4)和电源(5)构成，其磁浮式液位传感器(1)的常闭干簧管(7)、常开干簧管(13)和常闭干簧管(8)、常开干簧管(10)分别与非正常液位报警电路(3)的比较器U2、U3的公共输入端和泵电机运行自控电路(2)的继电器J1相连接，辅助监视自锁电路(4)的继电器J2的常闭触点J2-1与泵电机运行自控电路(2)相连，二极管D4将非正常液位报警电路(3)与辅助监视自锁电路(4)相接，电源(5)经整流稳压后分别与各总成接通。
2.根据权利要求1所述的磁浮球式液位自动控制器，其特征在于磁浮式液位传感器(1)由磁浮球(11)、金属导管(9)、超低限位卡(12)、超高限位卡(6)和常闭干簧管(7)、(8)、常开干簧管(10)、(13)装配组成，其磁浮球(11)活动套装在金属导管(9)外部，常闭干簧管(7)、(8)和常开干簧管(10)、(13)配装在金属导管(9)上，超低限位卡(12)和超高限位卡(6)分别固定在金属导管(9)的下端和上端。
3.根据权利要求1所述的磁浮球式液位自动控制器，其特征在于在非正常液位报警电路(3)中设有以比较器U2和U3组成的超高位和超低位报警电路，其U2和U3的正、负输入端分别与基准电压、状态信号电压相连，输出端分别与与非门U5、U6输入端相连。
4.根据权利要求3所述的磁浮球式液位自动控制器，其特征在于在非正常液位报警电路(3)中配置着超低位时强制切断泵电机运转的控制回路，该控制回路中含有二极管D4，其两极分别与比较器U1的正输入端和比较器U3的输出端C相连。
5.根据权利要求1所述的磁浮球式液位自动控制器，其特征在于辅助监视自锁电路(4)由比较器U1、三极管B6、B7、继电器J2和指示灯L1组成，其比较器U1的正输入端与非正常液位报警电路(3)中控制回路的二极管D4连接。
专利摘要磁浮球式液位自动控制器是一种控制、监视液位高低的仪器。本器的磁浮式液位传感器由磁浮球、金属导管、超低和超高限位卡、常闭和常开干簧管组成，在非正常液位报警电路中设有以比较器U
文档编号G05D9/00GK2248885SQ9521593
公开日1997年3月5日 申请日期1995年6月24日 优先权日1995年6月24日
发明者许成吉 申请人:哈尔滨现代电子应用技术开发部