专利名称:液温液位调节仪的制作方法
一种同时调节储液容器中液温液位的装置。
本实用新型属于液温、液位的自动调节技术。
生产、生活中同时对液温、液位两个参量实行动态控制是较为普遍的。已有的微机控制尽管可以实现，但是成本高、制作复杂、操作上又需一定的训练，而用一般装置，只能进行或液温或液位的单参量控制。以调节水温水位为例，如浴室储水容器，在使用过程中水温水位不断变化，目前还是人工调节，浴水忽冷忽热，使冷热水在调温过程中白白流走，造成水、煤、时间和劳力的浪费，且十分不便。
本发明的目的是在设定的范围内保持储液容器内液温和液位，以减轻劳动强度，对浴室而言则能节水节能，使入浴者舒适、方便。
图一是液温液位调节仪的方框示意图图二是液温液位调节仪的电原理图图三是导电和非导电液体通用的液位变量形成电路如图一所示，本实用新型是由下列部分组成储液容器中置放一只温度传感器〔5〕，以检测液温；一只由三个金属电极A、B、C组成的液位传感器〔4〕，置放于储液容器中，其中，A为液位上限，B为液位下限，C接直流电源正极；一个加热源〔1〕(此处为蒸汽管)置于容器底部，用来加热；一根进液管〔2〕注入冷液；出液口〔3〕可排出或关闭设定温度的液体；两个执行器〔11，12〕分别开关进液管〔2〕和加热源〔1〕；一个自动调节电路是由液位变量形成电路〔6〕，液温变量形成电路〔7〕，组合逻辑电路〔8〕，驱动器〔9，10〕构成；一个显示温度的数字温度计(图中未画)和直流电源〔13〕。
本发明的原理和实质是采用组合逻辑电路实现两个参量的动态控制。将液温的变化和液位的变化做为组合逻辑电路的输入逻辑变量，而组合逻辑电路的输出逻辑变量作为驱动信号，驱动晶体管接通或关断继电器，继电器则相应接通或关断执行器，即可控制注入储液容器中的液体和热量，达到在一定的液位变化范围内控制液温的目的。
为了进一步理解本发明，将逻辑电路的输入、输出变量的设置及逻辑表达式 做以下说明设定两个液位输入逻辑变量为x和y当液位低于B时，x＝1，当液位高于B时，x＝0，当液位处在下限B以下及液位从B以下往上升且尚未升到上限A时，y＝1，当液位上升到上限A时，及液位从A往下降且尚未降到下限B时，y＝0，这两个输入逻辑变量由液位传感器、与非门M2和由两个与非门M1、M2组成的具有滞回特性的电路构成的液位变量形成电路产生的。
在控温范围t1～t4区间取四个温度值，有
t4＞t3＞t2＞t1，设定两个液温输入逻辑变量为T和T′，当液温高于t2时及液温从t2往下降且尚未降到t1时，T＝0，当液温低于t1时及液温从t1往上升且尚未升至t2时，T＝1，当液温高于t4时及液温从t4往下降且尚未降到t3时，T′＝0，当液温低于t3时及液温从t3往上升且尚未升到t4时，T′＝1，液温输入逻辑变量T和T′由具有滞回特性的运放电压比较器IC1、IC2和液温传感器构成的液温变量形成电路产生。
将液位的两个输入逻辑变量X和y、液温的两个输入逻辑变量T和T′作为组合逻辑电路的输入逻辑变量，则组合逻辑电路的输出逻辑变量为Z冷——带动驱动器，开、关进液阀，Z热——带动驱动器，开、关加热器组合逻辑电路的表达式为1.当用蒸汽或电热器加热冷液时，Z冷＝X＋y
T＝
Z热＝T＋yT′＝
2.当用热液与冷液相混合时，Z冷＝x＋y
T＝
Z热＝X＋yT′＝
对具有导电性质的液体，作为具体实施例之一的浴水储水容器中水温水位的自动调节，如图二所示，考虑到我国目前多数浴室的情况，只需对现有设施稍加改造即可。储水容器中的热源〔1〕是蒸汽管、电热器时，开关K2置于1点位置，热源是热水时，K2置于2点位置。液温传感器〔5〕为热敏电阻。液位传感器〔4〕的三个金属电极A、B、C中，C接电源正极，它始终浸没在水中，A、B间的纵向距离为水位波动范围。水位逐渐升至B、A时，B、A电极为高电平；执行器〔11，12〕为两个电磁阀，用来开、关进水管和蒸汽管；图中开关K1为温度范围分档开关，由两组分压电阻将温度范围分为几档。
为便于鉴视调节仪的工作状态，设置数字温度计显示温度及D6、D7、D8、D9、D10五个发光二极管，分别指示液位下限B、液位上限A，最高温度限t4，冷水阀开，蒸汽阀开等状态。
作为具体实施例2，对于非导电液体也适用的液温液位调节仪，其中，通用型液位变量形成电路如图三所示，A为液位上限，B为液位下限，A处有两个干簧管，B附近自上而下分别置放三个干簧管，当载磁体浮子H随液位变化移动到干簧管附近时，干簧管接通，产生液位信号。液位信号经极化继电器J1和J2产生液位输入逻辑变量。只要将图三中的x、y、F、⊥及电源正极E置换于图二中的相应位置上，则所得的改型电路同样具有调节液温和液位的功能，且无论是对导电或不导电液体皆适用。
由以上叙述可见，该实用新型电路简单，整机体积小，重量轻，组装、调试方便，性能稳定可靠，操作简便，耗电少，成本低，在减轻劳动强度、节水、节能方面的经济效益是显见的。
权利要求
1.同时控制液温、液位的调节装置，它由温度传感器[5]，液位传感器[4]、调节电路[6-10]、两个执行器[11、12]及数字温度计组成，其特征在于调节电路的构成是a、组合逻辑电路[8]的逻辑表达式为
b、液位传感器[4]，与非门M3和与非门M1、M2组成的具有滞回特性的电路构成的液位变量形成电路[6]。c、作电压比较器使用的两个运算放大器Ic1、Ic2和液温传感器[5]构成的液温变量形成电路[7]。
2.据权利要求
1所述的调节装置，其特征是上述的温度传感器〔5〕是热敏电阻。
3.据权利要求
1所述的调节装置，其特征是上述的液位传感器〔4〕为金属电极液位传感器等。
4.据权利要求
1所述的调节装置，其特征是上述的液位变量形成电路〔6〕若采用干簧管、载磁体浮子和极化继电器组成的通用型液位变量形成电路〔6〕，则改型调节仪同样适用于导电或非导电性液体。
5.据权利要求
1或4所述的调节装置，其特征是开关K2便于加热方式的转换。
6.据权利要求
1或4所述的调节装置，其特征是调节装置内的开关K1是温度范围分档开关。
专利摘要
液温液位调节仪，属于一种同时调节储液容器中液温、液位的装置。它由调节电路、液位传感器、温度传感器和两个执行器及数字温度计组成。该实用新型对水一类的导电性和油之类的非导电性液体可以方便地调节液温和液位，同时对液体的各种不同的加热方式蒸汽或电热器及热水都适用。该调节仪电路简单，组装、调试方便，又有操作简便，减轻劳动强度，节水节能的经济效益，特别适于浴室、养鱼池等场合使用。
文档编号G05D23/24GK86200757SQ86200757
公开日1987年11月11日 申请日期1986年1月29日
发明者徐仁声 申请人:山东海洋学院导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan