一种交流电极式水位检测控制电路的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种交流电极式水位检测控制电路，包括变压器，供电电源经变压器与彼此并联的供电指示电路、上限水位传感电路和下限水位传感电路连接；供电指示电路指示供电电源是否正常供电；上限水位传感电路检测水位是否超出上限；下限水位传感电路检测水位是否超出下限；上限水位传感电路中的上限水位电极两端加的是交流电；下限水位传感电路中的下限水位电极两端加的是交流电。它的有益效果为水位电极加入是交流电，不会被水的电离，电极不易腐蚀，使用寿命长；水位电极控制双向可控硅的基极，当电极没水时，整流桥及后续电路不带电，这样功耗低又安全；电路简单，能够有效的控制蓄水箱的水位，并在水位到达上/下限时给出报警及动作信号。
【专利说明】一种交流电极式水位检测控制电路
【技术领域】
[0001]本发明涉及自动控制领域，尤其涉及一种交流电极式水位检测控制电路。
【背景技术】
[0002]水厂、化工厂以及污水处理厂的水池、水箱、水罐等很多水处理设备，都需要对各种液体的静态、动态液位进行测量和控制，这就需要水位传感器来进行水位的检测。目前的水位检测都是电极探头流过的是直流电流，其缺点是电极极易电离氧化，使得水位检测电路灵敏度降低，甚至整个检测电路不能正常工作。再有其系统构成复杂，成本较高，电极寿命短等。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是解决上述问题，而提出一种成本低、可靠性高、电极不易氧化的水位检测控制电路，即交流电极式水位检测控制电路，所谓交流电极式是指检测水位的电极两端加入的是交流电，使得电极不易被电离氧化，电极寿命长，电路灵敏度高等特点。
[0004]它能在水位高于上限水位和低于下限水位的时候发出报警信号，并且控制相应开关的导通和关断来控制蓄水箱的进水和排水，从而可以控制其水位处于上/下限水位之间。
[0005]为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为:
[0006]一种交流电极式水位检测控制电路，包括变压器，供电电源经变压器与彼此并联的供电指示电路、上限水位传感电路和下限水位传感电路连接；所述供电指示电路用于指示供电电源是否正常供电；所述上限水位传感电路用于检测水位是否超出上限；所述下限水位传感电路用于检测水位是否超出下限；所述上限水位传感电路中的上限水位电极两端加的是交流电；所述下限水位传感电路中的下限水位电极两端加的是交流电。
[0007]所述变压的输出端的一端连接有公共端电极，所述公共端电极两端流过的是交流电。
[0008]所述供电指示电路包括:与变压器连接的第一整流器，所述第一整流器输出端负极接地，所述第一整流器的输出端正极与负极之间连接有电解电容Cl，所述电解电容Cl并联连接一串联电路，所述串联电路为电阻Rl与电源指示灯的串联，所述电解电容Cl与电阻Rl之间的节点上连接直流电压源。
[0009]所述上限水位传感电路包括:通过第一双向可控硅与变压器连接的第二整流器，所述第一双向可控娃与公共端电极连接在变压器的同一输出端，所述第一双向可控娃的触发信号连接上限水位电极，所述第二整流器的输出端正极与负极之间连接有电解电容C2，所述电解电容C2并联连接一串联电路，所述串联电路由串联连接的第一光耦与电阻R2组成，所述第一光耦的发射极与集电极之间连接有上限水位警示电路，当上限水位电极感应到水位超出上限时，上限水位警示电路中的指示灯亮，起到警示作用。
[0010]所述下限水位传感电路包括:通过第二双向可控硅与变压器连接的第三整流器，所述第二双向可控硅与公共端电极连接在变压器的同一输出端，所述第二双向可控硅的触发信号连接下限水位电极，所述第三整流器的输出端正极与负极之间连接有电解电容C3，所述电解电容C3并联连接一串联电路，所述串联电路由串联连接的第二光耦与电阻R6组成，所述第二光耦的发射极与集电极之间接有下限水位警示电路，当下限水位电极感应到水位超出下限时，下限水位警示电路中的指示灯亮，起到警示作用。
[0011]所述上限水位警示电路包括:所述第一光耦的发射极通过电阻R3与地连接，所述第一光耦的集电极与直流电压源连接，所述直流电压源与继电器Kl的输入端连接，所述继电器Kl的输出端与三极管Tl的集电极连接，所述继电器并联连接一串联电路，所述串联电路由串联连接的上限水位指示灯与电阻R5组成，所述三极管Tl的发射极接地，所述三极管Tl的基极通过电阻R4与第一光耦发射极连接，所述第一光耦的发射极连接有节点Hlim。
[0012]所述上限水位警示电路包括:所述第二光耦的发射极与地连接，所述第二光耦的集电极通过电阻R7与直流电压源连接，所述直流电压源与继电器K2的输入端连接，所述继电器K2的输出端与三极管T2的集电极连接，所述继电器K2并联连接一串联电路，所述串联电路由串联连接的上限水位指示灯与电阻R9组成，所述三极管T2的发射极接地，所述三极管T2的基极通过电阻R8与第二光耦的集电极连接，所述电阻R7与电阻R8之间连接有节点Llim0
[0013]本发明的有益效果为:
[0014]1、水位电极加入是交流电，不会被水的电离，电极不易腐蚀，使用寿命长。
[0015]2、水位电极控制双向可控硅的基极，当电极没水时，整流桥及后续电路不带电，这样功耗低又安全。
[0016]3、电路简单，能够有效的控制蓄水箱的水位，并在水位到达上/下限时给出报警及动作信号。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本发明的电路原理图。
[0018]图2是本发明的应用实例。
[0019]其中，1、变压器；2、第一整流器；3、第二整流器；4、第三整流器；5、电源指示灯；6、第一光I禹；7、第二光f禹；8、公共端电极；9、第一双向可控娃；10、第二双向可控娃；11、上限水位电极；12、下限水位电极；13、上限水位警示灯；14、下限水位警示灯；15、水位上限；16、水位下限。
【具体实施方式】
[0020]为了更好的了解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明做进一步说明。
[0021 ] 一种交流电极式水位检测控制电路，其特征是，包括变压器I，供电电源经变压器与彼此并联的供电指示电路、上限水位传感电路和下限水位传感电路连接；所述供电指示电路用于指示供电电源是否正常供电；所述上限水位传感电路用于检测水位是否超出上限；所述下限水位传感电路用于检测水位是否超出下限；所述上限水位传感电路中的上限水位电极两端加的是交流电；所述下限水位传感电路中的下限水位电极两端加的是交流电。
[0022]所述变压的输出端的一端连接有公共端电极8 ;所述公共端电极两端流过的是交流电。
[0023]所述供电指示电路包括:与变压器连接的第一整流器2，所述第一整流器2输出端负极接地，所述第一整流器2的输出端正极与负极之间连接有电解电容Cl，所述电解电容Cl并联连接一串联电路，所述串联电路为电阻Rl与电源指示灯5的串联。整流桥的输入接变压器的输出，整流桥的输出与电解电容以及指示灯并联，此电路将变压器输出的交流电变换成直流电供后续电路使用，供电正常时指示灯亮，所述电解电容Cl与电阻Rl之间的节点上连接直流电压源。
[0024]所述上限水位传感电路包括:通过第一双向可控硅9与变压器连接的第二整流器3，所述第一双向可控硅9与公共端电极8连接在变压器的同一输出端，所述第一双向可控硅9的触发信号连接上限水位电极11，所述第二整流器3的输出端正极与负极之间连接有电解电容C2，所述电解电容C2并联连接一串联电路，所述串联电路由串联连接的第一光耦6与电阻R2组成，所述第一光耦6的发射极通过电阻R3与地连接，所述第一光耦6的集电极与直流电压源连接，所述直流电压源与继电器Kl的输入端连接，所述继电器Kl的输出端与三极管Tl的集电极连接，所述继电器Kl并联连接一串联电路，所述串联电路由串联连接的上限水位指示灯13与电阻R5组成，所述三极管Tl的发射极接地，所述三极管Tl的基极通过电阻R4与第一光耦6发射极连接，所述第一光耦6的发射极连接有节点Hlim。
[0025]变压器的输出经过第一双向可控硅输入到整流器，第一双向可控硅的触发信号连接水位电极，整流器的输出并联电解电容滤波后接第一光耦输入端。在水位电极无水(也就是水位低于上线位置)时，第一双向可控硅无触发信号处于关断状态，上限传感电路无信号输出，节点Hlim为低电平，驱动三极管关断，继电器不动作。当水位电极有水时触发第一双向可控娃，此时第一双向可控娃导通，第一光I禹的输出与电阻R3串联然后接入电源跟地之间，节点Hlim为高电平，并通过限流电阻驱动三极管Tl导通；这样继电器动作，上限水位指示灯亮发出报警信号。此是表明水位已至上线。
[0026]所述下限水位传感电路包括:通过第二双向可控硅10与变压器I连接的第三整流器4，所述第二双向可控硅10与公共端电极8连接在变压器I的同一输出端，所述第二双向可控硅10的触发信号连接下限水位电极12，所述第三整流器4的输出端正极与负极之间连接有电解电容C3，所述电解电容C3并联连接一串联电路，所述串联电路由串联连接的第二光耦7与电阻R6组成，所述第二光耦7的发射极与地连接，所述第二光耦7的集电极通过电阻R7与直流电压源连接，所述直流电压源与继电器K2的输入端连接，所述继电器K2的输出端与三极管T2的集电极连接，所述继电器K2并联连接一串联电路，所述串联电路由串联连接的上限水位指示灯14与电阻R9组成，所述三极管T2的发射极接地，所述三极管T2的基极通过电阻R8与第二光耦7的集电极连接，所述电阻R7与电阻R8之间连接有节点Llim0
[0027]当水位电极有水时触发第一双向可控硅，此时点亮第二光耦；第二光耦导通时，三极管T2的基极为低电平处于关断状态；当水位在下限时，水位电极没水时，第二光耦不导通，三极管T2基极为高电平三极管导通，继电器动作，下限水位指示灯亮发出报警信号。此时表明水位已至下限。
[0028]图2所示蓄水箱，将上限水位电极11放于水位上限15的位置，下限水位电极12放于水位下限16的位置，公共端水位电极13放于水箱的最底部。当水位低于下限水位时，下限水位警示灯报警，继电器动作；当水位到达水位下限但未到达水位上限时，下限水位警示灯报警信号解除，继电器复位水位正常指示灯亮；当水位到达水位上限时，上限水位警示灯报警，继电器动作。
[0029]利用本本发明，在继电器的输出端连接水泵的控制电路，当水位低于水位下限时启动进水泵或停止排水泵，当水位高于水位上限时停止进水泵或启动排水泵，可以有效的控制水箱水位处于上/下限水位之间。
[0030]上述虽然结合附图对本发明的【具体实施方式】进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
【权利要求】
1.一种交流电极式水位检测控制电路，其特征是，包括变压器，供电电源经变压器与彼此并联的供电指示电路、上限水位传感电路和下限水位传感电路连接；所述供电指示电路用于指示供电电源是否正常供电；所述上限水位传感电路用于检测水位是否超出上限；所述下限水位传感电路用于检测水位是否超出下限；所述上限水位传感电路中的上限水位电极两端加的是交流电；所述下限水位传感电路中的下限水位电极两端加的是交流电。
2.如权利要求1所述的一种交流电极式水位检测控制电路，其特征是，所述变压的输出端的一端连接有公共端电极，所述公共端电极两端流过的是交流电。
3.如权利要求1或2所述的一种交流电极式水位检测控制电路，其特征是，所述供电指示电路包括:与变压器连接的第一整流器，所述第一整流器输出端负极接地，所述第一整流器的输出端正极与负极之间连接有电解电容Cl，所述电解电容Cl并联连接一串联电路，所述串联电路为电阻Rl与电源指示灯的串联，所述电解电容Cl与电阻Rl之间的节点上连接直流电压源。
4.如权利要求2所述的一种交流电极式水位检测控制电路，其特征是，所述上限水位传感电路包括:通过第一双向可控硅与变压器连接的第二整流器，所述第一双向可控硅与公共端电极连接在变压器的同一输出端，所述第一双向可控硅的触发信号连接上限水位电极，所述第二整流器的输出端正极与负极之间连接有电解电容C2，所述电解电容C2并联连接一串联电路，所述串联电路由串联连接的第一光耦与电阻R2组成，所述第一光耦的发射极与集电极之间连接有上限水位警示电路，当上限水位电极感应到水位超出上限时，上限水位警示电路中的指示灯亮，起到警示作用。
5.如权利要求2所述的一种交流电极式水位检测控制电路，其特征是，所述下限水位传感电路包括:通过第二双向可控硅与变压器连接的第三整流器，所述第二双向可控硅与公共端电极连接在变压器的同一输出端，所述第二双向可控硅的触发信号连接下限水位电极，所述第三整流器的输出端正极与负极之间连接有电解电容C3，所述电解电容C3并联连接一串联电路，所述串联电路由串联连接的第二光耦与电阻R6组成，所述第二光耦的发射极与集电极之间接有下限水位警示电路，当下限水位电极感应到水位超出下限时，下限水位警示电路中的指示灯亮，起到警示作用。
6.如权利要求4所述的一种交流电极式水位检测控制电路，其特征是，所述上限水位警示电路包括:所述第一光耦的发射极通过电阻R3与地连接，所述第一光耦的集电极与直流电压源连接，所述直流电压源与继电器Kl的输入端连接，所述继电器Kl的输出端与三极管Tl的集电极连接，所述继电器并联连接一串联电路，所述串联电路由串联连接的上限水位指示灯与电阻R5组成，所述三极管Tl的发射极接地，所述三极管Tl的基极通过电阻R4与第一光耦发射极连接，所述第一光耦的发射极连接有节点Hlim。
7.如权利要求5所述的一种交流电极式水位检测控制电路，其特征是，所述上限水位警示电路包括:所述第二光耦的发射极与地连接，所述第二光耦的集电极通过电阻R7与直流电压源连接，所述直流电压源与继电器K2的输入端连接，所述继电器K2的输出端与三极管T2的集电极连接，所述继电器K2并联连接一串联电路，所述串联电路由串联连接的上限水位指示灯与电阻R9组成，所述三极管T2的发射极接地，所述三极管T2的基极通过电阻R8与第二光耦的集电极连接，所述电阻R7与电阻R8之间连接有节点Llim。
【文档编号】G05D9/12GK104199473SQ201410475133
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年9月17日 优先权日:2014年9月17日
【发明者】王雷, 孙常鹏 申请人:山东大学