专利名称：上下限位控制器的制作方法
技术领域：
应用于对液位进行上、下限位自动控制的领域。
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背景技术：
目前利用浮球对液位自动控制的方法，只有对液体上限的控制，其方法利用一个浮球和杠杆，当容器内的液位达到设定位置时，浮球的浮力通过杠杆关闭阀门；当液位降低时浮球的重量通过杠杆打开阀门及时补充液体，这样就构成了一个对液位上限位控制的完整机构。这种机构只有一个单一的功能，不能在液体下限位进行控制。利用程控技术来完成对液体上下限位的控制，一般是由一台远传液位计把液位的上下限位信号传送到程控系统，再由程控系统控制液体进入容器电动阀和液体排出容器电动阀，从而实现对液体上、下限位的控制。当今随着自动化程控技术在工业生产中的广泛应用，使产品质量提高，劳动力得到了大大的节约，但是也随之带来工厂投资高、能源消耗提高、结构复杂故障率高等问题。
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发明内容
本项发明主要用于当工艺要求液体需要在一个容器内进行如添加某种物质或改变温度等反应、按容器体积量进行生产的过程，以及水处理系统，液体注入容器和液体反应完后排出容器时，对上、下液位的自动控制就是个非常重要的环节。这项发明利用一个浮球、一个限位滑动杆机构、一个90度开关的阀门、一个阀柄机构、箱体支架、与程控系统相连的上下限位信号触点开关组成(图一)。浮球有一定体积和重量，中央是个能在限位滑动杆上自由滑动的孔；限位滑动杆机构由滑动杆、上限位器、下限位器、阀柄销、滑动杆托板、永磁板、缓冲保护橡胶板组成；阀柄机构由带有滑动长孔的阀柄、间隙垫、伸缩器、伸缩器弹簧、平垫、开口销组成；箱体支架由球阀安装连接板、滑动杆导向孔、箱体、箱门、上下限位信号灯、上下限位信号触点开关、上下限位触点开关杠杆和安装法兰组成。上下限位控制器的工作方法容器内没有液体时浮球和滑动杆在下限位置，球阀全开，上下限位触点开关杠杆在开放状态，下限信号灯亮，传送给程控系统一个液位在下限的信号，程控系统关闭容器液体排出电动阀，液体进入容器，随着液位的升高浮球以滑动杆作导向向上移动，上、下限位器之间的距离根据容器的高低来定，此时浮球的浮力只是用于浮球的上浮，当浮球上升到滑动杆上限位器时浮球的浮力作用到滑动杆上，推动滑动杆向上运动，由于这个液位还不到容器的上限标准液位，如果这时球阀开始动作就会减小液体进入容器的速度，影响工作效率，因此在阀柄上设计了伸缩器，浮球的浮力遇到了伸缩器弹簧的作用力推迟了阀柄的动作，当浮力不断增大伸缩器弹簧拉长，阀柄和伸缩器被压缩到超过与滑动杆垂直的位置，在伸缩器弹簧的力量和被伸缩器弹簧压迫的浮球浮力作用下，阀柄被迅速推到阀门关闭的位置，同时滑动杆上升到最高位置，其滑动杆托板在永磁板磁力的作用下紧紧地吸附到箱体支架的顶板上，上下限位信号触点开关的触点被杠杆压到另一端，传送给程控系统一个液位在上限的信号，上限信号灯亮，下限信号灯熄灭，工艺系统可以进入下一个工序如搅拌、添加某种物质或改变温度等；当液体反应完排出容器时，程控系统打开容器液体排出电动阀，浮球开始下降，当到达滑动杆下限位器时，液体还未到容器的下限位置，如果这时球阀开始动作没反应过的液体就会对反应完的液体造成影响，这时滑动杆托板上的永磁板的吸附力就起作用了，滑动杆和浮球的重量被永磁板吸附力拉住，阀门不会动作，当液位下降到对浮球完全没有浮力时，滑动杆和浮球的重量克服永磁板吸附力和伸缩器弹簧力量，带动阀柄下降打开球阀，上下限位信号触点开关被释开，下限信号灯亮，上限信号灯熄灭，传送给程控系统一个液位在下限的信号，程控系统关闭容器液体排出电动阀。这样就行成了一个完整的工作系统。这个上下限位控制器不仅能完成普通的浮球阀不能完成的上、下限位，还能与程控系统组成一个完整的控制系统，完全替代了远传液位计和液体进入电动阀，目前市场上有的电动阀价格高达上万元，而这样一台上下限位控制器的成本不到二千元，同时还节约了一台电动阀的控制回路电缆和动力电缆及相关的电缆桥架的投资；其工作是靠浮球的浮力、永磁体的磁力等自然力量，不在消耗能源，而且结构简单性能稳定；特别适合水处理系统和中小型化工生产企业或一些短平快的化工生产项目。
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图一是上下限位控制器的立面图和侧视图；图二是9.阀柄组件的详图；图三是10.触点开关12.上下限位触点开关杠杆的详图；图四是程控信号电路图。图中部件说明是1.下限位器2.浮球3.上限位器4.安装法兰5.滑动杆导向孔6.滑动杆7.球阀接管8.球阀9.阀柄组件10.触点开关11.缓冲保护橡胶垫12.上下限位触点开关杠杆13.滑动杆托板14.永磁板15.箱体焊接点16.球阀安装连接板17.球阀安装连接螺栓18.合页19.门20.阀柄销21.开口销22.平垫23.间隙垫24.伸缩器下杆25.伸缩器弹簧26.伸缩器上杆27.伸缩器固定销28.开口销29.平垫30.螺帽31.平垫32.弹簧33.杠杆销34.程控系统信号输入端35.液位下限信号输出端36.液位上限信号输出端37.程控系统信号零相电源38.上限位信号灯39.下限位信号灯40.限位器定位螺栓。
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具体实施例方式上下限位控制器的具体设计应尽量依靠现有成熟的生产技术、工业标准以及标准零部件。首先根据工艺要求的公称管径，材质要求，参照GB-T7746-1995对阀门选型，用已知阀柄长度和开关球阀的力量确定浮球的浮力，其关系是浮力＝(开关阀力量+伸缩器弹簧力量)/95％，弹簧参照GB1973.3-890进行选型；浮球的设计要根据浮球工作的液体对其材质的要求；永磁板的磁力＝浮球重量+滑动杆重量；滑动杆的长度和上、下限位器的距离根据容器决定，材质与浮球相同，整个箱体支架采用厚度2毫米钢板折弯焊接而成，当上下限位控制器用于水处理系统的池、槽类容器是，只须取消安装法兰，在箱体支架背板上增加安装支架；上下限位控制器安装好后进行调试，只须移动1.下限位器3.上限位器得到准确的上下限位点，并用40.限位器定位螺栓固定。
权利要求
1.一种上下限位控制器，由滑动杆组件、浮球、阀柄组件、阀门、永磁板、上下限位触点开关、箱体支架组成，其特征是浮球在滑动杆上随液位的高低上下移动，到达上、下限位时带动滑动杆、阀柄组件工作达到开关阀门的目的，并通过滑动杆组件、阀柄组件、永磁板得到准确的上、下限位点，经过上下限位触点开关与程控系统连锁。
2.根据权利要求1所诉上下限位控制器，其特征是浮球的中央有一个能在滑动杆上自由滑动的孔，安装在滑动杆的上限位器、上限位器之间，阀柄销是带动阀柄组件工作的，滑动杆托板与永磁板组合为一体。
3.根据权利要求1所诉上下限位控制器，其特征是阀柄组件工作时，阀柄销在阀柄的长孔中改变位置的同时也改变伸缩器的长度，带动弹簧工作。
全文摘要
一种上下限位控制器，由滑动杆组件、浮球、阀柄组件、阀门、永磁板、上下限位触点开关、箱体支架组成，浮球在滑动杆上随液位的高低上下移动，到达上、下限位时带动滑动杆、阀柄组件工作达到开关阀门的目的，并通过滑动杆组件、阀柄组件、永磁板得到准确的上、下限位点，经过上下限位触点开关与程控系统连锁。
文档编号G05D9/12GK1696857SQ200510071600
公开日2005年11月16日 申请日期2005年5月24日 优先权日2005年5月24日
发明者陈小兵 申请人:陈小兵