專利名稱：雙水位自控開關的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于生活、工礦供水雙水位自控開關。
現在使用的水位自控開關，已公開在《無線電》雜志86年1月30日《帶水泵和電機保護電路水位自控開關》和86.10.34《干簧管用于電子液位自控裝置》。主要由一組檢測提水容器(以下稱容器)水位升降備件、晶體管反相開關電路、交流接觸器組成。檢測容器水位升降備件；有的采用三根不同長度的金屬體做導電電極；有的采用兩只干簧管串聯做探頭；目前城鎮(zhèn)供水器還采用電接點壓力表檢測容器壓力升降。備件都引出三根導線與晶體管反相開關電路輸入端相連接。這三根導線作用是一根做下限水位或壓力檢測線；一根做上限水位或壓力檢測線；另一根則通過繼電器觸點與上限水位或壓力檢測線相接，做上限水位或壓力與下限水位或壓力之間自鎖線。電極和干簧管探頭垂直放入容器中固定，電接點壓力表固定在容器壓力管道上。由檢測備件檢測到容器水位或壓力升降的變化信號，去觸發(fā)晶體管反相開關電路接通或關閉，從而通過交流接觸器控制水泵電機開機或關機當容器水位或壓力下降到下限水位或壓力時，水泵電機自動開機抽水，容器水位或壓力上升；當容器水位或壓力上升到上限水位或壓力時，水泵電機自動關機停止抽水。周而復始不斷重復上述過程，達到自動供水目的。
目前所用的水位自控開關，只能對容器水位或壓力升降作出開機或關機反應，而不能對水源水位升降作出開機或關機反應。一旦水源不能滿足抽水要求，水泵電機不會自動關機，因而造成水泵空轉引起本身溫升甚至損壞的事故發(fā)生，影響自控的可靠性。
有的供水裝置為了既能檢測容器水位或壓力升降，又能檢測水源水位升降，用兩個開關電路控制水泵電機開機或關機。即一個開關電路反應容器水位或壓力升降，另一個開關電路反應水源水位升降。用兩個開關電路控制水泵電機開機或關機，增加了開關切換觸點，故障率相對會增高，降低了可靠性。
本實用新型的目的，在于提供一種改進了的雙水位自控開關。
這種雙水位自控開關，用一個晶體管反相開關電路，電路輸入端接兩組檢測水位或壓力備件，分別對容器水位或壓力升降和對水源水位升降進行檢測當容器水位或壓力降到下限時，開關電路接通，水泵電機開機抽水，容器水位或壓力上升到上限時，開關電路關閉，水泵電機關機停止抽水；當水源水位降到一定位不允許抽水時，開關電路關閉，水泵電機關機停止抽水，水源水位上升到一定位允許抽水時，開關電路接通，水泵電機開機抽水。保證自動供水同時，防止了因水源不足造成水泵空轉的事故發(fā)生。減少了開關切換觸點提高了水位開關自控可靠性和水泵運轉安全性。除用在城鄉(xiāng)生活、工礦自動供水外，還可以在廢污水處理自動循環(huán)利用、液位保持生產槽、抗旱排澇等領域使用。
圖一為電極備件開關電路圖。
圖二為電極、干簧管探頭備件開關電路圖。
圖三為干簧管探頭結構圖。
圖四為干簧管探頭備件開關電路圖。
圖五為電極、電接點壓力表備件開關電路圖。
圖六為開關電路配接水泵電機電路圖。
為了便于理解本實用新型的構成及工作實例。對圖一～六說明如下1、圖一是由〔BG1、BG2〕組成二級反相開關電路?！睟G1、BG2〕電路輸入端各接一組檢測水位電極備件〔2、3、4〕和〔〔6、7、8〕，分別對容器〔U〕和水源〔Y〕水位升降進行檢測。電極〔2、3、4〕放入容器〔U〕中，電極〔6、7、8〕放入水源〔Y〕中。開關電路工作過程如下容器〔U〕水位下降使電極〔3〕懸空與水脫離，電極〔3〕正電壓不能到電極〔4〕，〔BG2〕基極失電截止，集電極呈高電位，由電極〔6〕經水源〔Y〕水到電極〔8〕，〔BG1〕基極得電導通，繼電器〔J－1〕吸合，接觸器〔CJ－1、CJ－2、CJ－3〕吸合，水泵電機〔D〕開機抽水，容器〔U〕水位上升。這時〔J－3〕釋放使〔3〕失電。容器〔U〕水位上升到與電極〔3〕接觸時，因〔3〕失電，〔BG2〕基極仍處于失電截止狀態(tài)。水泵繼續(xù)抽水，容器〔U〕水位上升到與電極〔2〕接觸時，正電壓由〔2〕經水到〔4〕，〔BG2〕基極得電導通，集電極呈低電位，〔BG1〕基極失電截止，〔J－1〕釋放，〔CJ－1、CJ－2、CJ－3〕釋放，水泵電機〔D〕關機停止抽水。這時〔J－3〕吸合自鎖〔3〕得電。容器〔U〕因用水而水位下降，使〔2〕懸空與水脫離。由于〔J－3〕吸合〔3〕得電，正電壓由〔3〕經水到〔4〕，〔BG2〕基極仍處于得電導通狀態(tài)，水泵不至開機。容器〔U〕水位繼續(xù)下降，使〔3〕懸空與水脫離，〔BG2〕基極才失電截止，集電極呈高電位，〔BG1〕基極得電導通，水泵電機〔D〕又開機抽水。周而復始不斷重復上述過程達到自動供水目的。
抽水過程中〔J－2〕吸合〔7〕得電。如果水源〔Y〕水位下降使〔7〕懸空與水脫離，正電壓不能由〔7〕到〔8〕，〔BG1〕基極失電截止，〔J－1〕釋放，〔CJ－1、CJ－2、CJ－3〕釋放，水泵電機〔D〕關機停止抽水，防止水泵因水源不足造成空轉的事故發(fā)生。這時〔J－2〕釋放〔7〕失電。水源〔Y〕水位恢復上升。水位上升到與〔7〕接觸，由于〔7〕失電，〔BG1〕基極仍處于失電截止狀態(tài)，水泵還不能開機抽水。要等待到水源〔Y〕水位上升到與〔6〕接觸時，正電壓由〔6〕經水到〔8〕，〔BG1〕基極才得電導通，〔J－1〕吸合，〔GJ－1、CJ－2、CJ－3〕吸合，水泵電機〔D〕又開機抽水。這樣由〔7〕到〔6〕延緩時間可以避免水源水位剛與〔7〕接觸又開機，剛開機〔7〕又與水脫離關機，使電機〔D〕翻復短促起動過電流燒壞的事故發(fā)生。
2、圖二由〔BG1〕組成反相開關電路，電路輸入端接一組電極〔2、3、4〕放入水源〔Y〕用于檢測水源水位升降，其檢測水位升降過程與圖一同。電路輸入端另接一組用兩只干簧管〔17、18〕串聯做探頭，放入容器〔U〕用于檢測水位升降。開關電路工作過程如下水源〔Y〕水與〔2〕接觸時，正電壓經水到〔4〕和容器〔U〕的下限水位干簧管〔17〕引出線〔6〕。容器〔U〕水位下降，浮子〔15〕隨水位下降到〔17〕，永磁鐵〔16〕磁力作用使〔17〕觸片吸合，正電壓由〔6〕到〔8〕，〔BG1〕基極得電導通，〔J－1〕吸合，〔CJ－1、CJ－2、CJ－3〕吸合，水泵電機〔D〕開機抽水。這時〔J－2〕吸合自鎖。容器〔U〕水位上升，浮子〔15〕也上升，離開〔17〕?！?7〕失去〔16〕磁力作用觸片釋放，由于〔J－2〕吸合自鎖〔8〕得電，〔BG1〕基極仍處于得電導通狀態(tài)。水泵繼續(xù)開機抽水。浮子〔15〕隨容器〔U〕水位上升到〔18〕上限干簧管時，永磁鐵〔16〕磁力作用使〔18〕觸片吸合，正電壓由〔8〕到〔10〕，〔BG1〕基極失電截止，〔J－1〕釋放，〔CJ－1、CJ－2、CJ－3〕釋放，水泵電機〔D〕關機停止抽水。這時〔J－2〕釋放。容器〔U〕因用水水位下降，浮子〔15〕也下降離開〔18〕，〔18〕失去〔16〕磁力作用觸片釋放，因〔J－2〕釋放〔8〕失電，〔BG1〕基極仍處于失電截止狀態(tài)，水泵電機〔D〕不至開機。容器〔U〕水位繼續(xù)下降，浮子〔15〕隨水位下降到〔17〕時，永磁鐵〔16〕磁力作用使〔17〕觸片吸合，正電壓由〔6〕到〔8〕，〔BG1〕基極得電導通，〔J－1〕吸合，〔CJ－1、CJ－2、CJ－3〕吸合，水泵電機〔D〕又開機抽水。周而復始不斷重復上述過程，達到自動供水目的。
3、圖三用〔17、18〕兩只干簧管串聯，接點引出三根導線〔6、8、10〕。干簧管〔17、18〕分上下套入塑料管子〔22〕。封閉塑料管子〔22〕兩端。用輕質材料作浮子〔15〕鉆兩個孔，孔穿入塑料管子〔22〕和導向軸〔20〕，應活動自如?？拷芰瞎茏印?2〕外沿與導向軸〔20〕之間在浮子〔15〕上面固定一塊永磁鐵〔16〕。該永磁鐵〔16〕移近〔17〕或〔18〕能使觸片吸合，離開時觸片能釋放。然后將塑料管子〔22〕和導向軸〔20〕兩端固定在支架〔19、21〕上。
4、圖四由〔BG1〕組成反相開關電路，電路輸入端接兩組干簧管探頭，分別檢測水源〔Y〕和容器〔U〕水位升降。檢測容器〔U〕水位升降過程與圖二同。檢測水源〔Y〕水位升降，〔18〕做下限水位管，〔17〕做上限水位管。開關電路的工作過程同圖二。
5、圖五由〔BG1〕組成反相開關電路，電路輸入端接一組電極〔2、3、4〕(也可以接干簧管探頭)檢測水源〔Y〕水位升降。檢測水源〔Y〕水位升降過程與圖二同。電路輸入端另接一個電接點壓力表〔H〕(目前城鎮(zhèn)往高層樓供水的給水器用的最多)，用于檢測容器〔U〕壓力大小。其工作過程如下電極〔2〕與水源〔Y〕水接觸，正電壓經水到電極〔4〕和壓力表〔H〕下壓力點〔6〕。當容器〔U〕壓力下降，表針〔8〕反時針擺到與〔6〕接觸瞬間，〔BG1〕基極得電導通，〔J－1〕吸合，〔CJ－1、CJ－2、CJ－3〕吸合，水泵電機〔D〕開機抽水。這時〔J－2〕吸合自鎖。容器〔U〕壓力上升，表針〔8〕順時針擺離開〔6〕，由于〔J－2〕吸合自鎖，〔BG1〕基極仍處于得電導通狀態(tài)。水泵繼續(xù)抽水，表針〔8〕隨容器〔U〕壓力上升擺動到與〔10〕接觸瞬間，正電壓由〔8〕到〔10〕，〔BG1〕基極失電截止?！睯－1〕釋放，〔CJ－1、CJ－2、CJ－3〕釋放，水泵電機〔D〕關機停止抽水。這時〔J－2〕釋放。容器〔U〕因用水壓力下降，表針〔8〕雖然離開〔10〕，由于〔J－2〕釋放〔8〕失電，〔BG1〕基極仍處于失電截止狀態(tài)。水泵電機〔D〕還不能開機。當容器〔U〕壓力下降到使表針〔8〕與〔6〕接觸瞬間，表針〔8〕才從〔6〕得到正電壓，〔BG1〕基極得電導通，〔J－1〕吸合，〔CJ－1、CJ－2、CJ－3〕吸合，水泵電機〔D〕又開機抽水。周而復始不斷重復上述過程，達到自動供水目的。
圖中〔5〕為手動開扭，〔9〕為手動關扭，用于檢查電極、干簧管、探頭、電接點壓力表〔H〕檢測水位或壓力升降是否失靈。
圖六開關〔K1〕置〔25〕位，按〔23〕扭手動開，按〔24〕扭手動關。開關〔K1〕置〔12〕位，自控開關工作。
圖一用〔BG1、BG2〕兩只晶體管，圖二、四、五用〔BG1〕一只晶體管，開關電路工作原理是一樣的。
權利要求1.一種雙水位自控開關，包括晶體管反相開關電路輸入端接一組檢測提水容器水位升降備件，交流接觸器等組成，本實用新型的特征是晶體管反相開關電路輸入端接兩組檢測備件，分別對提水容器的水位或壓力升降和對水源的水位升降進行檢測，作出開機或關機反應。
2.根據權利要求1所述的雙水位自控開關，其特征在于檢測水位或壓力升降備件可以采用三根不同長度金屬體做導電電極檢測水位升降；可以采用兩只干簧管做探頭檢測水位升降；可以采用電接點壓力表檢測水壓力升降。
3.根據權利要求1所述的雙水位自控開關，其特征在于提水容器水位或壓力降到下限時，水泵自動開機抽水，提水容器水位或壓力升到上限時，水泵自動關機；水源水位降到一定位不允許抽水時，水泵自動關機，水源水位恢復升到一定位允許抽水時，水泵自動開機抽水。
專利摘要一種改進了的雙水位自控開關，它主要由兩組檢測水位或壓力備件，一個晶體管反相開關電路和交流接觸器組成。該水位自控開關，既能對提水容器水位或壓力升降作出開機或關機反應，又能對水源水位升降作出開機或關機反應。保證自動供水同時防止了因水源不足造成水泵空轉的事故發(fā)生。它具有造價低，切換觸點少，自控可靠性高等特點。除用在工礦城鄉(xiāng)生活自動供水裝置外，還可以在廢污水處理自動循環(huán)利用、液位保持生產槽、抗旱排澇等領域使用。
文檔編號G05D9/00GK2031121SQ8821207
公開日1989年1月18日 申請日期1988年1月23日 優(yōu)先權日1988年1月23日
發(fā)明者韋能洪 申請人:韋能洪