专利名称：电子液面、流量自动控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种控制装置，特别涉及一种与国家通用SBD－1型液位指示仪，DDZ型电动单元组合仪表配套使用，可控制大、中、小型容器的液位，压力及液体、气体的流量，适用于化工、电力、船舶、石油、冶金、轻工等领域的电子液面、流量自动控制器。
现有的液面控制采用的成套设备如下见图5，平衡容器、差位变送器、阻尼器、电动调节器、伺服放大器、电动操作器、电动执行器、给水调节阀，采用上述系统控制液位造价高，技术复杂，安装检修繁索。
本实用新型的目的是解决上述所存在的问题，提供一种可取代阻尼器、电动调节器、伺服放大器、和电动操作器，结构简单，造价低，维修方便的电子液面、流量自动控制器。
本实用新型是这样实现的由测量电路、放大电路、开关电路、断续电路和电源供给电路连接组成。
测量电路由电阻(R23～R33)、电容器(C16～C18)、电位器(W2、W3)，稳压二极管(Z1～Z3)，整流二极管(D11、D12)连接组成；将0～20毫安信号电流的任一数值转变0微安的电流及0.585伏的电压。
放大电路由电阻(R10～R22)，电容器(C6～C15)，三极管BG1～BG6)，及二极管(D3～D10)，变压器T1、T2，场效应振子J102，继电器P3连接组成；将测量电路送入的大于±1微安的信号电流放大，使继电器P3的接点P3H1与接点P3H2闭合为开关电路的继电器P2的接点P2H2接通220伏交流电源。
开关电路由电阻(R6～R9)，电容(C3～C5、C20)，三极管(BG8～BG10)，二极管D1、D2，继电器P2连接组成；接收测量电路送入的电压信号，当输入电压为0.59伏时，继电器P2吸动，其接点P2H2与P2H4闭合；当输入0.58伏直流电压时，继电器P2释放，接点P2H2与P2H3闭合。
断续电路由电阻(R1～R5)，电容器C1、C2、C19；三极管BG7，电位器W1及继电器P1组成；通过继电器P1的吸合和释放，使三极管BG4的基极与桥式整流器D5～D8接通1秒切断10秒。
整机电源由变压器T3组成的电路供给，将220伏交流电按要求转换高低不同的交流电、直流电；这样液位控制系统采用本实用新型配套，系统中设备少，障碍率低，用于锅炉的液位控制，因控制范围窄(±7mm)，可提高产气量，只需简单调试，便能够防止执行机构频繁动作，可延长给水调节阀使用寿命。
图1为本实用新型的方框图；图2为本实用新型的线路图；图3为本实用新型的开关电路、断续电路、放大电路的线路连接图；图4为本实用新型的报警电路；
图5为现有的液位系统所需控制设备方框图；图6为液位系统使用本实用新型时的设备方框图。
以下结合附图详细说明并提供实施例由电源变压器T3输出的35伏的交流电压，经二极管D11、D12组成的全波整流器整流，经电容C18滤波，电阻R32降压，稳压管Z1、Z2稳压，又经电阻R31降压，稳压管Z3稳压，使稳压管Z3两端电压2.2伏。2.2伏的正极加在电阻R28与电阻R30之间，2.2伏的负极加在电阻R27与电阻R29之间，此两点是平衡电桥的一对角线。前级设备送来0～20毫安在电阻R23上产生的电压0～2.2伏，经电阻R24、R25、R26、电容器C16、C17滤波后，负极加在电阻R27与电阻R28之间，其正极经放大电路、开关电路反回后加在r29与r30之间，此两点是平衡电桥的另一对角线。r29、r30分别是电阻R29、R30的补充电阻，阻值很小，仅有1欧姆左右。当电桥达到平衡时，放大器输入电流为0微安、开关电路为0.585伏。
放大电路是将几微伏的直流信号转换成220伏的交流电；当场效应振子J102的引线1按每秒50HZ的频率分别与输入变压器T1的初级线圈的2、3引线相接，A1、A3有直流信号送入时，由于A3与输入变压器T1初级线圈的中心抽头相接，而A1通过场效应振子J102作用，按每秒50HZ的频率与变压器T1的初级圈2、3相接，使变压器T1的初级中心抽头与2端及3端有断续直流信号电压产生。由于变压器T1初级线圈为一次顺绕，当中心抽头与2端有电压时，如2端为正极、中心抽头为负极，那么中心抽头与3端有电压时，中心抽头为负极，3端为正极，其作用与变压器T1初级只一组线圈的两根引线上有极性交变电压相同。根据互感原理，在变压器T1次级便可产生每秒50HZ的交流信号，该信号送入放大器。电容C15的作用防止周围电磁场杂乱电压的干扰。
放大器是由三极管BG1、BG2、BG3及与它连接的有关元件组成三级直接耦合式的交流放大器；输入是T1次级上的信号电压，输出是T2次级上的交流电压。各级偏流的产生如下，三极管BG1的偏流由电阻R10、R11产生，三极管BG2的偏流通过电阻R11产生，电阻R11还是BG1的负载电阻，三极管BG3的偏流通过电阻R12产生；电容器C11的作用可以旁路由初级感应过来的高频信号，对50HZ频率的波形也起平滑作用，电容器C12短路交流信号可使三极管BG1获得较高的信号电压，也起稳定三极管BG1的工作点的作用。电阻R14、R15为三极管BG1的发射极电阻，电阻R14、R16与二极管D9起负反馈的作用，使放大器工作稳定。二极管D10的作用可使BG2的发射极电位升高到0.7伏左右，并将BG2的发射结电压限制在0.6～0.8伏之间。通过上述元件及输出变压器T2的升压作用，将在T1初级输入0～5微安的信号电流，经过放大在T2次级得到0～4伏的电压。电容C13的作用可以消除放大器的高频自激振荡，还可以调解整机精度；被放大的信号电压经二极管D15～D18组成的桥式整流器变为直流，电容C14、电阻R17两端的直流电压经继电器P1的接点a1、a2加之三极管BG4的基极与发射极之间，三极管BG4、BG5与继电器P3组成开关电路。电阻R18、R19分别是三极管BG4的集电极与发射极的电阻，其作用是当BG4导通后保证三极管的电流在规定的范围内。防止烧毁三极管；电阻R19的作用当BG4导通后，使BG4发射极有较高正电位供三极管BG5导通，BG5不导通时，发射极上的电位近似于0伏，BG5导通后，继电器P3吸动，触点P3H1吸合，将220伏电源相线与另一开关电路的接点P2H2接通，推动继电器P2工作的开关电路由三极管BG8、BG9、继电器P2组成，其工作原理与上述开关电路基本相同，不同之处是BG8的触发信号是由电位器W2供给。当A1、A2两点的信号电压达到0.59伏时，三极管BG8、BG9先后导通，继电器P2吸动，接点P2H2与P2H4相接，于是接点P2H4与电源零线之间有220伏交流电压。当信号电压低于0.58伏时，三极管BG8、BG9先后截止，继电器P2释放，P2的触点P2H2与P2H3相接，使P2H3与电源零线之间有220伏交流电。一、十秒断续器由三极管BG7、继电器P1及与它相连接的元件组成，其作用是让继电器P1的接点P1－1、与P1－2接触一秒、切断十秒，当接通220伏电源后，经二极管D1、D2整流后直流电压正极通过继电器P1加到三极管BG7集电极，再经BG7发射极，电阻R3入地。三极管BG7的触发信号是电源正极通过电阻R5、R4、R2加到基极，当BG7的基极电压为0.62伏时，BG7导通，继电器P1吸动，接点P1－1与P1－2吸合，通过电阻R1、电位器W1、将电阻R4的电压及电容器C1上储存的电压旁路，使BG7基极电压下降，BG7截止，继电器P1释放，接点P1－1与P1－2切断，三极管BG7基极电压又上升，三极管BG7又导通，继电器P1又吸动。只要有电源会如此循环下去。
LD1为电源指示灯，LD2为一、十秒指示灯，指示灯明亮10秒、熄灭1秒；电容器C19、C20、C21的作用是分别防止继电器P1、P2、P3误动作，电容器C14的作用是因变压器T2次级圈数较多、内阻较大，当三极管BG4导通时变压器T2次级线圈两端电压下降，即三极管BG4基极与发射极两端的电压下降，三极管BG4又截止，造成继电器P3误动，有电容器C14的存在可将事先充上去的电再放出来，保持三极管BG4基极的电位不变，防止继电器P3误动。电阻R17的作用是继电器P1释放后，接点a1、a2切断，电容器C14上还存有电压，通过电阻R17将电容器C14上的电压放掉，主要防被控参数从控制区已经调整到给定区，虽然放大器也没有输出了，由于一、十秒的断续作用，当接点a1、a2再闭合时电容器C14剩存的电能使执行机构再度调整。其次，是开关K2、K3、电阻R33、接点m1、m2、m4的作用，是供装机投产前校正用。当给定电流输入后，切断开关K3，调整电位器W2，使接点m3、m4两点电压为0.585伏，即为开关电路输入电压。
电阻R33的阻值与输入变压器T1的二分之一初级圈的电阻相等，故切断开关K2调整电位器W3，使接点m1、m2两点的电流为0微安，即放大电路输入电流，主要防止电桥尚未达到平衡，电压差值过大损坏电路元件；其次、是本机对被控参数的有效控制范围，在输入的给定值的基础上，上下变化(0.3mA)时，本机便能开始进行自动调整工作。
另外本实用新型，设置了被控参数的高低极限报警电路，见图3，低极限报警电路由三极管BG10、BG11，电阻R34、R35、R36及电位器W4组成；高报警电路由三极管BG12、电阻R37电位器W5组成；继电器P4及电铃LL为高、低报警电路的共用元件，三极管BG11或BG12导通继电器P4都吸动，使电铃LL因获电而发声。高、低报警电路三极管的基极都是因获正电位而导通。本控制器输入电流上升时，开关电路A1、A2两点的电压下降；输入电流下降时，A1、A2两点电压上升，由于低报警电路的输出与开关电路的输入相接，高报警电路的输出与本机输入端G1、G2连接，从而实现了高、低极限报警。调整电位器W4、W5可改变报警范围。
用于锅炉自动水位控制，将H5与执行机构的伺服电机中线连接，H3、H4分别与伺服电机的相线连接，当锅炉实际水位在设定的范围内，H3、H4上都没有220伏电源，伺服电机不转，当实际水位高于设定值时，H4上有电，伺服电机反转，给水调节向关闭的方向转动，使供水量减小；当锅炉实际水位低于设定值时，H3上有电，伺服电机正转，给水调节阀向开的方向转动，加大供水量，最后使锅炉水位保持在设定值范围内。
权利要求1.一种可自动控制容器的液位及液体、气体的流量的电子液面、流量自动控制器，其特征是由测量电路、放大电路、开关电路、断续电路和电源供给电路连接组成；1、1测量电路由电阻(R23～R33)、电容器(C16～C18)、电位器(W2、W3)，稳压二极管(Z1～Z3)，整流二极管(D11、D12)连接组成；将0～20毫安信号电流的任一数值转变0微安的电流及0.585伏的电压；1、2放大电路由电阻(R10～R22)，电容器(C6～C15)，三极管(BG1～BG6)，及二极管(D3～D10)，变压器(T1、T2)，场效应振子(J102)，继电器(P3)连接组成；将测量电路送入的大于+1微安的信号电流放大，使继电器(P3)的触点(P3H1)与触点(P3H2)闭合为开关电路的继电器(P2)的接点P2H2Z接通220伏交流电源；1、3开关电路由电阻(R6～R9)，电容(C3～C5、C20)，三极管(BG8～BG10)，二极管(D1～D2)，继电器(P2)连接组成；接收测量电路送入的电压信号，当输入电压为0.59伏时，继电器P2吸动，其触点P2H2与P2H4闭合；当输入0.58伏直流电压时，继电器P2释放，触点P2H2与P2H3闭合；1、4断续电路由电阻(R1～R5)，电容器C1、C2、C19；三极管BG7，电位器W1及继电器P1组成；通过继电器P1的吸合和释放，使BG4的基极与桥式整流器D5-D8接通1秒切断10秒。
2.根据权利要求1所说的电子液面、流量自动控制器，其特征是在开关电路A1、A2接点，本机输入端G1、G2连接低、高极限报警电路，高极限报警电路由三极管BG10、BG11，电阻R34、R35、R36及电位器W4组成；低报警电路由三极管BG12、电阻R37电位器W5组成；继电器P4及电铃LL为高、低报警电路的共用元件，三极管BG11与BG12导通继电器P4都吸动，使电铃LL因获电而发声；高、低报警电路三极管的基极都是因获正电位而导通。
专利摘要一种用于控制石油、化工、冶金等领域容器的液位，压力及液体、气体的流量的电子液面、流量自动控制器；解决了现有的液面控制系统控制液位造价高，技术复杂，安装检修繁琐；其特征是由测量电路、放大电路、开关电路、断续电路和电源供给电路连接组成；这样液位控制系统采用本实用新型配套，系统中设备少，障碍率低，当用于锅炉的液位控制，因控制范围窄(±7mm)，可提高产气量，并防止执行机构频繁动作，延长给水调节阀使用寿命，实现高、低极限报警，使锅炉水位保持在设定值范围内。
文档编号G05D9/00GK2079319SQ9022417
公开日1991年6月19日 申请日期1990年11月21日 优先权日1990年11月21日
发明者张振贵 申请人:张振贵