專利名稱：溢位控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種液體溢出的控制裝置，特別是油庫所用的溢位控制裝置。
通常油庫罐區(qū)與發(fā)貨現(xiàn)場(chǎng)，在正常發(fā)油過程中，由于各種控制設(shè)備以及人為的種種原因，會(huì)引起輸油管線上的電磁閥門失控，結(jié)果造成溢油、跑油事故，使油庫安全受到威脅。目前油庫采用的溢位控制裝置多為超聲溢位控制裝置，其原理是利用超聲波在空氣和液體中的聲阻大小不同的變化，引起控制電路中的輸入電流的變化，而驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作。這種溢位控制裝置存在如下缺陷1、可靠性差。因它采用超聲波元件作一次信號(hào)檢測(cè)，根據(jù)該器件所組成系統(tǒng)的特性，需有一定的輔助電路及一些補(bǔ)償電路，這就使得僅傳感器部分的元器件就達(dá)五六十元之多，再加上傳感器工作于環(huán)境惡劣的發(fā)油現(xiàn)場(chǎng)，自身常被移動(dòng)和碰撞，故電路本身故障頻繁。
2、抗干擾性差。由于超聲波器件工作于高頻振蕩狀態(tài)，無溢位時(shí)(即介質(zhì)為空氣)有一定的靜態(tài)電流，當(dāng)介質(zhì)從空氣到液體變化時(shí)(即無溢位到有溢位)，其聲阻并不是從∞—0變化，所以控制電路的輸入電流變化不是很大，由于使用現(xiàn)場(chǎng)外界因素復(fù)雜，故常發(fā)生由于干擾引起的誤動(dòng)作。
3、傳感器結(jié)構(gòu)不合理。在油庫中使用該控制裝置中的傳感器經(jīng)常移動(dòng)，加之傳感器外部機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的缺陷，且使用人員流動(dòng)性大，不易管理，故傳感器的碰、摔、損壞情況較為嚴(yán)重。
本實(shí)用新型的目的就是為了解決上述問題，提供一種可靠性高、抗干擾性強(qiáng)、傳感器結(jié)構(gòu)合理的溢位控制裝置。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案一種溢位控制裝置，它由傳感器和傳感器電路及控制電路組成，其中傳感器電路包括有霍爾開關(guān)HK和由電阻R1、R2、R3及三極管T1組成的放大器，控制電路包括有由三極管T2、T3，二極管D2、D3，繼電器JC及其常閉常開觸點(diǎn)JC—1、常開觸點(diǎn)JC—2，電阻R8及發(fā)光二極管D4和聲響器FD組成的繼電器控制報(bào)警電路，其特征在于a、傳感器由套管(1)、浮子室(2)、聯(lián)接管(3)和傳感器室(4)組成，浮子室(2)位于套管(1)內(nèi)下部，傳感器室(4)固接在套管(1)上部，它們密閉連為一體，浮子室(2)內(nèi)放有霍爾開關(guān)HK的磁鋼浮子(5)，浮子室(2)通過聯(lián)接管(3)與傳感器室(4)連通連接，聯(lián)接管(3)內(nèi)下部設(shè)有霍爾開關(guān)HK，傳感器室(4)內(nèi)設(shè)有傳感器電路，該電路的輸出通過電纜(6)與后級(jí)控制電路連接；b、傳感器電路中，放大器T1的集電級(jí)輸出通過兩級(jí)由非門組成的隔離驅(qū)動(dòng)器IC1、IC2接隔離二極管D1的正極，D1的負(fù)極作為傳感器電路的輸出，且它與地之間接入拉下電阻R4，傳感器電路的輸出通過單刀三擲轉(zhuǎn)換開關(guān)K1與控制電路中由電阻R9、R10，穩(wěn)壓管DW3、DW4，保險(xiǎn)絲BX組成的安全柵電路的輸出和由電阻R5、R6、R7，穩(wěn)壓管DW1、DW2組成的安全保護(hù)電路的輸入連接，安全柵電路的輸入和安全保護(hù)電路的輸出均與后級(jí)繼電器控制報(bào)警電路連接。
本實(shí)用新型采用模塊化設(shè)計(jì)，用霍爾開關(guān)作一次信號(hào)檢測(cè)，具有無觸點(diǎn)、高可靠性、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，其傳感器設(shè)計(jì)合理，密閉性好，經(jīng)久耐用，耐摔耐碰。本實(shí)用新型線路結(jié)構(gòu)簡單，成本低，工作可靠，幾乎無故障，正確率達(dá)100％。本實(shí)用新型防爆性能好，已經(jīng)國家防爆檢測(cè)站檢驗(yàn)合格，適用于國家GB3836.1—83與Q/SH039—016—90所規(guī)定的II類O級(jí)區(qū)域場(chǎng)所，對(duì)該區(qū)域內(nèi)的易燃油類或其它液體的液面進(jìn)行檢測(cè)控制，使得該場(chǎng)所安全得以保障。


圖1是本實(shí)用新型的傳感器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的電原理圖。
如圖2，在控制電路中，安全柵電路的電阻R9、R10串接后與并接的穩(wěn)壓管DW3、DW4的負(fù)極連接，DW3、DW4的負(fù)極同時(shí)接保險(xiǎn)絲BX的一端，BX的另一端作為安全柵電路的輸入與繼電器控制報(bào)警電路中三極管T2的集電極連接，安全柵電路的輸出從電阻R9另一端引出接單刀三擲轉(zhuǎn)換開關(guān)K1的上觸點(diǎn)A，K1的中觸點(diǎn)B接傳感器電路的輸出，即二極管D1的負(fù)極，K1的下觸點(diǎn)C接地。其安全保護(hù)電路的穩(wěn)壓管DW1、DW2和電阻R5一同并接，并接點(diǎn)(即DW1、DW2的負(fù)極)作為安全保護(hù)電路的輸入接單刀三擲轉(zhuǎn)換開關(guān)K1的動(dòng)刀端，同時(shí)接串接的電阻R6、R7的一端，R7另一端作為安全保護(hù)電路的輸出接繼電器控制報(bào)警電路中三極管T2的基極。
本實(shí)用新型使用時(shí)如圖1、2，其傳感器及其傳感器電路安裝在危險(xiǎn)場(chǎng)所的液體液面位置、對(duì)液體液面進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)液面在正常范圍內(nèi)時(shí)，傳感器中浮子室(2)內(nèi)的磁鋼浮子(5)在重力作用下落到底部，浮子(5)上的磁鋼遠(yuǎn)離霍爾開關(guān)HK，此時(shí)HK輸出高電平，經(jīng)電阻R2送至三極管T1的基極，使T1進(jìn)入深度飽和狀態(tài)，經(jīng)兩極隔離驅(qū)動(dòng)器IC1、IC2的作用，傳感器電路輸出0電位，此時(shí)控制電路不工作。當(dāng)有液體溢位時(shí)，浮子(5)在浮子室(2)內(nèi)向上運(yùn)動(dòng)，使得磁鋼接近霍爾開關(guān)HK，這時(shí)HK輸出低電平，在電阻R1的下拉作用下，使得T1可靠截止，經(jīng)兩級(jí)隔離驅(qū)動(dòng)器IC1、IC2，傳感器電路輸出高電位。該高電位經(jīng)轉(zhuǎn)換開關(guān)K1(此時(shí)K1的動(dòng)刀端打在其中觸點(diǎn)B上)和安全保護(hù)電路的電阻R6、R7送至繼電器控制報(bào)警電路的輸入即三極管T2的基極，使T2、T3瞬時(shí)進(jìn)入深飽和狀態(tài)，經(jīng)T2、T3的復(fù)合放大后，繼電器JC吸合動(dòng)作，JC的常閉常開觸點(diǎn)JC—1引出觸點(diǎn)開關(guān)接外部控制設(shè)備，從而對(duì)其它設(shè)備進(jìn)行控制，采取相應(yīng)措施，確保安全，同時(shí)通過常開觸點(diǎn)JC—2使發(fā)光二極管D4的聲響器FD工作發(fā)出聲光報(bào)警，有效防止事故的發(fā)生。
本實(shí)用新型的傳感器及其傳感器電路設(shè)置在現(xiàn)場(chǎng)，它們通過電纜(6)與控制室的控制電路連接，在現(xiàn)場(chǎng)如發(fā)生電源短路等危險(xiǎn)情況時(shí)，由于安全柵電路的作用，能將送到現(xiàn)場(chǎng)的電壓和電流有效地限定在安全范圍之內(nèi)，確?，F(xiàn)場(chǎng)安全。具體過程是，當(dāng)安全柵電路的輸出端短路時(shí)，由于限流電阻R9、R10的作用，此電流值有個(gè)最高限值，在安全柵電路的輸入端如電壓升高時(shí)，由穩(wěn)壓管DW3、DW4的特性可知，此時(shí)穩(wěn)壓管的電流會(huì)隨電壓升高而迅速增大，使其端電壓不變，當(dāng)電流超過額定值時(shí)，安全柵電路的保險(xiǎn)絲BX熔斷，確保現(xiàn)場(chǎng)安全。由于安全柵電路采用雙重電路設(shè)計(jì)，安全系數(shù)為2.0，故本實(shí)用新型在危險(xiǎn)場(chǎng)所使用，仍可確保安全可靠。
本實(shí)用新型控制電路中的安全保護(hù)電路是用來在非常情況下起保護(hù)作用的。當(dāng)出現(xiàn)非常情況時(shí)，如繼電器控制報(bào)警電路的二極管D2和三極管T2被高壓擊穿時(shí)，由于電阻R6、R7的限流和穩(wěn)壓管DW1、DW2的限壓，使得傳感器的電路信號(hào)端的電流和電壓均限制在安全范圍之內(nèi)，安全可靠性進(jìn)一步提高。本實(shí)用新型中，轉(zhuǎn)換開關(guān)K1的動(dòng)刀端打在中觸點(diǎn)B為正常工作狀態(tài)，打在上觸點(diǎn)A為工作人員自校狀態(tài)，檢查電路是否正常，打在下觸點(diǎn)C，整機(jī)電路處于停機(jī)狀態(tài)。
權(quán)利要求1.一種溢位控制裝置，它由傳感器和傳感器電路及控制電路組成，其中傳感器電路包括有霍爾開關(guān)HK和由電阻R1、R2、R3及三極管T1組成的放大器，控制電路包括有由三極管T2、T3，二極管D2、D3，繼電器JC及其常閉常開觸點(diǎn)JC—1、常開觸點(diǎn)JC—2，電阻R8及發(fā)光二極管D4和聲響器FD組成的繼電器控制報(bào)警電路，其特征在于a、傳感器由套管(1)、浮子室(2)、聯(lián)接管(3)和傳感器室(4)組成，浮子室(2)位于套管(1)內(nèi)下部，傳感器室(4)固接在套管(1)上部，它們密閉連為一體，浮子室(2)內(nèi)放有霍爾開關(guān)HK的磁鋼浮子(5)，浮子室(2)通過聯(lián)接管(3)與傳感器室(4)連通連接，聯(lián)接管(3)內(nèi)下部設(shè)有霍爾開關(guān)HK，傳感器室(4)內(nèi)設(shè)有傳感器電路，該電路的輸出通過電纜(6)與后級(jí)控制電路連接；b、傳感器電路中，放大器T1的集電級(jí)輸出通過兩級(jí)由非門組成的隔離驅(qū)動(dòng)器IC1、IC2接隔離二極管D1的正極，D1的負(fù)極作為傳感器電路的輸出，且它與地之間接入拉下電阻R4，傳感器電路的輸出通過單刀三擲轉(zhuǎn)換開關(guān)K1與控制電路中由電阻R9、R10，穩(wěn)壓管DW3、DW4，保險(xiǎn)絲BX組成的安全柵電路的輸出和由電阻R5、R6、R7，穩(wěn)壓管DW1、DW2組成的安全保護(hù)電路的輸入連接，安全柵電路的輸入和安全保護(hù)電路的輸出均與后級(jí)繼電器控制報(bào)警電路連接。
2.按權(quán)利要求1所述的溢位控制裝置，其特征在于在控制電路中的安全柵電路中，電阻R9、R10串接后與并接的穩(wěn)壓管DW3、DW4的負(fù)極連接，DW3、DW4的負(fù)極同時(shí)接保險(xiǎn)絲BX的一端，BX的另一端作為安全柵電路的輸入與繼電器控制報(bào)警電路中三極管T2的集電極連接，安全柵電路的輸出從R9另一端引出接單刀三擲轉(zhuǎn)換開關(guān)K1的上觸點(diǎn)A，K1的中觸點(diǎn)B接傳感器電路的輸出，K1的下觸點(diǎn)C接地。
3.按權(quán)利要求1所述的溢位控制裝置，其特征在于在控制電路的安全保護(hù)電路中，穩(wěn)壓管DW1、DW2和電阻R5一同并接，并接點(diǎn)(即DW1、DW2的負(fù)極)作為安全保護(hù)電路的輸入接單刀三擲轉(zhuǎn)換開關(guān)K1的動(dòng)刀端，同時(shí)接串接的電阻R6、R7的一端，R7另一端作為安全保護(hù)電路的輸出接繼電器控制報(bào)警電路中三極管T2的基極。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種油庫所用的溢位控制裝置，其傳感器由套管、浮子室、聯(lián)接管和傳感器室組成，浮子室內(nèi)放有霍爾開關(guān)的磁鋼浮子，浮子室通過聯(lián)接管與傳感器室連通連接，聯(lián)接管內(nèi)設(shè)有霍爾開關(guān)，傳感器電路設(shè)在傳感器室內(nèi)，通過電纜與后級(jí)控制電路連接。傳感器電路中放大器的輸出通過兩級(jí)隔離驅(qū)動(dòng)器接隔離二極管，它的輸出即傳感器電路的輸出通過轉(zhuǎn)換開關(guān)接控制電路的安全柵電路的輸出和安全保護(hù)電路的輸入。
文檔編號(hào)G05D9/00GK2230043SQ9424288
公開日1996年6月26日 申請(qǐng)日期1994年11月15日 優(yōu)先權(quán)日1994年11月15日
發(fā)明者郝思龍 申請(qǐng)人:南京市石油總公司