绝缘容器灯示水位及供、排水控制器的制作方法

本发明属电器领域。

背景技术：

现有采用浮动磁铁引发干簧管触点闭合(或分離)来控制水位的技术，因干簧管触点能控制的电流容量较小，故而必须配有放大功率系统。其亦不具有水位显示功能。

其更大的缺陷在于缺乏通用性，其上、下水位差是固定的，不同高度的水箱必需选用不同规格的控制器。

技术实现要素：

本发明绝缘容器灯示水位及供、排水位控制器的结构是：交流电源经整流桥(1)输出的直流正、负极间依次串联继电器线圈(2)、场效应管(4)d、s极、续流管(3)并联于继电器线圈(2)。场效应管(4)g极串联升压电阻(5)后接于整流桥(1)负极，升压电阻(5)两端并联电容器(6)用与稳定电压降。升压电阻(5)与场效应管(4)g极联接点依次串联负极电阻(8)、正极电阻(7)后接整流桥(1)正极。负极电阻(8)与正极电阻(7)联接处串联保险丝(9)后·接二极管(10)的负极、二极管(10)的正极依次串联a水位灯(11)、b水位灯(12)、c水位灯(13)后联接继电器控制电路常开触点(17)、常闭按钮(18)、电阻串联组(19)首端、电阻串联组(19)末端设置在下水位点c处。

各水位灯分别并联相应之a水位灯电阻(14)、b水位灯电阻(15)、c水位灯电阻(16)。

继电器控制电路常开触点(17)与c水位灯(13)联接处引出另一电路其末端设在上水位点a处。

整流桥(1)正、负极间串联有正极分压电阻(26)与负极分压电阻(25)，正极分压电阻(26)与负极分压电阻(25)联接处n点对地零电位，n点联接地二极管(27)正极，接地二极管(27)负极引一电路端点设在容器底部d处。

交流电源接转换开关(21)输入端、转换开关(21)输出端用于在继电器常闭触点(22)与继电器常开触点(23)之间转换联接、继电器转换触点(24)接通水泵电机(20)一端、水泵电机(20)另一端接电源。

电阻串联组(19)由上部电阻r1(28)和下部电阻r2(29)串联组成，其中间接点设在容器b点处。

需要水泵供水时，将转换开关(21)输出端接通继电器常闭触点(22)，水泵电机(20)得电就运转，水泵开始供水。

整流桥(1)接通交流电压u后其直流输出之负极与n点零电位间的电位差是交流电压的-0.45u。容器内的水与n点是导通的，容器内的水等同零电位。

容器内的水通过二极管(10)与整流桥(1)负极电压-0.45u之间具有的电位差等于0.45u。

该电压差产生的电流从整流桥(1)正极流经正极分压电阻(26)、n点、d点、上水位a点、c水位灯、b水位灯、a水位灯、二极管(10)、保险丝(9)、负极电阻(8)、升压电阻(5)与整流桥(1)负极导通。流经升压电阻(5)的电流使升压电阻(5)两端产生电压降，使场效应管(4)的g极电压升高而使场效应管(4)的d、s极导通，继电器线圈(2)通电而动作，其常闭触点(24)断开，水泵电机(20)停转。

水泵排水时，将转换开关(21)输出端换接继电器常开触点(23)，水泵电机未通电就不运转。整流桥(1)接通交流电压u后其直流输出之负极与零电位间的电位差是交流电压的-0.45u。容器内的水与零电位之n点是导通的，容器内的水等同零电位。容器内的水与整流桥(1)负极电压-0.45u之间具有的电位差等于0.45u。

该电位差使整流桥(1)负极与容器内到达上水位a点的水产生之电流经c水位灯(13)、b水位灯(12)、a水位灯(11)、二极管(10)、保险丝(9)、负极电阻(8)、升压电阻(5)与整流桥(1)负极导通。流经升压电阻(5)的电流使升压电阻(5)两端产生电压降使场效应管(4)的g极电压升高而场效应管(4)的d、s极导通，继电器线圈(2)通电而动作，其常开触点(23)闭合，水泵电机(20)运转排水。

当容器内水位低于下水位点c时水与整流桥(1)负极的电流消失，升压电阻(5)无电压降，场效应管(4)的g、s极无电压差，场效应管(4)的d、s极阻断。继电器线圈失电动作，其常开触点(23)断开，水泵电机(15)停止排水。

接地二极管(27)的正极接于单相交流电源之n极与接在n点同样能使容器内的水处于零电位。

继电器控制电路常开触点(17)用于水位低于上水位点(a)后仍能继续保持流经升压电阻(5)的电流而保证场效应管(4)的d、s极的导通。常闭按钮(18)用于手控水泵电机(20)。

水泵供水使容器内水位高达上水位a点时，水与整流桥(1)负极间产生的电流不通过电阻串联组(19)，故此时的电流最大，使c水位灯(13)、b水位灯(12)、a水位灯(11)全亮。

水位降至容器b点时，水与整流桥(1)负极间产生的电流通过电阻串联组的上部电阻r1(28)其电流减小，a水位灯电阻(14)的电压降就小于a水位灯(11)的驱动电压，a水位灯灭，仅有b、c两水位灯亮。标示容器内水位已降低至b处。

如水位再下降至容器c点时，水与整流桥(1)负极间产生的电流通过电阻串联组的下部电阻r2(29)和上部电阻r1(28)其电流更小，b水位灯电阻(15)的电压降小于b水位灯(12)的驱动电压，b水位灯也灭，仅有c水位灯亮。标示容器内水位已降低至c处。

当容器内水位降到c点以下时，水与整流桥(1)负极间无电流通过。继电器常闭触点(24)闭合，水泵电机(20)重新运转。。

本发明不仅省略了变压器，且因为其采用高阻值的负极电阻(8)及正极电阻(7)，对地电流可以设定在小于5ma，远远低于家用漏电保护器动作电流30ma，并且采用20ma的保险絲(9)重复保险之安全设计，所以其安全性更高。

本发明简单地仅用三根导线联接容器内的水就做到了对绝缘容器内水位控制及多个高度的水位显示。

本发明的整流桥(1)可以分别采用单相整流桥、两相整流桥、三相整流桥等等各种二极管整流方式。

附图说明

图1：绝缘容器灯示水位及供、排水位控制器电原理图。

图2：两相整流桥电路图。

图3：三相整流桥电路图。

图中：1、整流桥，2、继电器线圈，3、续流管，4、场效应管，5、升压电阻，6、电容器，7、正极电阻，8、负极电阻，9、保险丝，10、二极管，11、a水位灯，12、b水位灯，13、c水位灯，14、a水位灯电阻，15、b水位灯电阻，16、c水位灯电阻，17、继电器控制电路常开触点，18、常闭按钮，19、电阻串联组，20、水泵电机，21、转换开关，22、继电器常闭触点，23、继电器常开触点，24、继电器转换触点，25、正极分压电阻，26、负极分压电阻，27、接地二极管，28、上部电阻r1，29、下部电阻r2，a、上水位，b、中水位，c、下水位，d、容器底部，n、零电位点。

具体实施方式

图1是绝缘容器灯示水位及供、排水控制器供水时电原理图。交流电源经整流桥(1)输出的直流正、负极间依次串联继电器线圈(2)、场效应管(4)d、s极、续流管(3)并联于继电器线圈(2)。场效应管(4)g极串联升压电阻(5)后接于整流桥(1)负极、升压电阻(5)两端并联电容器(6)用与稳定电压降。升压电阻(5)与场效应管(4)g极联接点依次串联负极电阻(8)、正极电阻(7)后接整流桥(1)正极。负极电阻(8)与正极电阻(7)联接处串联保险丝(9)后·接二极管(10)的负极、二极管(10)的正极依次串联a水位灯(11)、b水位灯(12)、c水位灯(13)后联接继电器控制电路常开触点(17)、常闭按钮(18)、电阻串联组(19)首端、电阻串联组(19)末端设置在下水位点c处。

各水位灯分别并联相应之a水位灯电阻(14)、b水位灯电阻(15)、c水位灯电阻(16)。

继电器控制电路常开触点(17)与c水位灯(13)联接处引出另一电路其末端设在上水位点a处。

整流桥(1)正、负极间串联有正极分压电阻(26)与负极分压电阻(25)。正极分压电阻(26)与负极分压电阻(25)联接处n点对地零电位，n点联接地二极管(27)正极，接地二极管(27)负极引一电路端点设在容器底部d点。

电阻串联组(19)由上部电阻r1(28)和下部电阻r2(29)串联组成，其中间接点设在容器b点处。

交流电源接转换开关(21)输入端、转换开关(21)输出端用于在继电器常闭触点(22)与继电器常开触点(23)之间转换联接、继电器转换触点(24)接水泵电机(20)一端、水泵电机(20)另一端接电源。

需要水泵供水时，将转换开关(21)输出端接通继电器常闭触点(22)，水泵电机(20)得电就运转，水泵开始供水。

整流桥(1)接通交流电压u后其直流输出之负极与n点零电位间的电位差是交流电压的-0.45u。容器内的水与零电位之n点是导通的，容器内的水等同零电位。

容器内的水与整流桥(1)负极之间具有的电位差等于0.45u。

该电位差产生电流从整流桥(1)正极依次流经正极分压电阻(26)、n点、d点、上水位a、c水位灯、b水位灯、a水位灯、二极管(10)、保险丝(9)、负极电阻(8)、升压电阻(5)与整流桥(1)负极导通。流经升压电阻(5)的电流使升压电阻(5)两端产生电压降，使场效应管(4)的g极电压升高而使场效应管(4)的d、s极导通，继电器线圈(2)通电而动作，其常闭触点(24)断开，水泵电机(20)停转。

需要水泵排水时，将转换开关(21)输出端接通继电器常开触点(23)，水泵电机未通电就不运转。

整流桥(1)接通交流电压u后其直流输出之负极与n点零电位间的电位差是交流电压的0.45u。容器内的水与零电位之n点是导通的，容器内的水等同零电位。容器内的水与整流桥(1)负极电压-0.45u之间具有的电位差等于0.45u。

该电位差使整流桥(1)负极与容器内到达上水位a点的水产生的电流经c水位灯(13)、b水位灯(12)、a水位灯(11)、二极管(10)、保险丝(9)、负极电阻(8)、升压电阻(5)与整流桥(1)负极导通。流经升压电阻(5)的电流使升压电阻(5)两端产生电压降使场效应管(4)的g极电压升高而场效应管(4)的d、s极导通，继电器线圈(2)通电而动作，其常开触点(23)闭合，水泵电机(20)运转排水。

当容器内水位低于下限点c时水与整流桥(1)负极的电流消失，升压电阻(5)无电压降，场效应管(4)的g、s极无电压差，场效应管(4)的d、s极阻断。继电器线圈失电动作，其常开触点(23)断开，水泵电机(15)停止排水。

接地二极管(27)的正极接于单相交流电源之n极与接在n点同样能使容器内的水处于零电位。

继电器控制电路常开触点(17)用于水位低于上限点(a)后仍能继续保持流经升压电阻(5)的电流而保证场效应管(4)的d、s极的导通。常闭按钮(18)用于手控水泵电机(20)。

水泵供水使容器内水位高达上水位a点时，水与整流桥(1)负极间产生的电流不通过电阻串联组(19)故此时的电流最大，使c水位灯(13)、b水位灯(12)、a水位灯(11)全亮。显示容器内水位高达a处。

水位降至容器b点时，水与整流桥(1)负极间产生的电流通过电阻串联组(19)的上部电阻r1(28)其电流减小，a水位灯电阻(14)的电压降就小于a水位灯(11)的驱动电压，a水位灯灭，仅有b、c两水位灯亮。显示容器内水位已降低至b处。

如水位再下降至容器c点时，水与整流桥(1)负极间产生的电流通过电阻串联组(19)的下部电阻r2(29)和上部电阻r1(28)其电流更小，b水位灯电阻(15)的电压降小于b水位灯(12)的驱动电压，b水位灯也灭，仅有c水位灯亮。显示容器内水位已降低至c处。

当容器内水位降到c点以下时，水与整流桥(1)负极间无电流通过。继电器常闭触点(24)闭合，水泵电机(20)重新运转。

本发明不仅省略了变压器，且因为其采用高阻值的负极电阻(8)及正极电阻(7)，对地电流可以设定在小于5ma，远远低于家用漏电保护器动作电流30ma，并且采用20ma的保险絲(9)重复保险之安全设计，所以其安全性更高。本发明简单地仅用三根导线联接容器内的水就做到了对绝缘容器水位控制及不同高度的水位显示。

本发明技术中的继电器控制的水泵电机也可以改换成控制供水管的电磁阀或接触器线圈而控制大功率水泵。

本发明的整流桥(1)可以分别采用单相整流桥、两相整流桥、三相整流桥等等各种二极管整流方式。