专利名称：液位显示控制仪的制作方法
技术领域：
本实用新型是一个液面位置显示与控制的仪器，适用于水、油等液体物质的液位测量显示与液位控制。如水塔、水库、油箱等场所的液位显示和控制。
目前，自来水塔的水位控制一般应用触点式传感器，触点有的在水中，有的在空气中，触点分为上下两个，水塔贮水池最高处设有上触点，当水贮备到上触点控制抽水机停机；水塔贮水池水面低于所供建筑的最高点时，控制抽水机开机；开关方式多为继电器。这种控制往往在使用一段时间后，就会出现触点接触不良导致系统失控现象，维修时，还得爬到水塔上面去，给维修带来一定困难，控制电机开关的继电器会带来噪声污染环境的缺点，且继电器有一定的吸合次数，一般5×104次，它是常见的产生故障元件之一；触点在空气中的控制方式，必须在原水塔的贮水池上面加盖一个约10米左右的高层建筑物作为触点的传动系统活动空间，另外触点的通断信号要从水塔顶部传到抽水机房，这样就得通过管道相连。在中国实用新型专利CN88206939X(1989年3月1日公告)中公开了一种水位探测仪，它适用于深井、河流、湖泊、水库、水塔的水位测定，它由测量元件(压阻传感器)二次仪表，稳压电源等组成。该实用新型用于水位探测时，必须将传感器置于水下测量点，将水压信号转换成电压信号，该电压信号就对应着水位数值，其不足之处是只能测量与显示水位，但不能控制水位。
本实用新型的目的在于提供一种既能显示液位，又能控制液位，维修方便，可靠性好(不停水)，有利于保护水井的液位显示控制仪。
本实用新型的目的可以通过以下措施来达到，一种用于显示与控制液位的液位显示控制仪，其特点是由电路控制箱Ⅰ、带弯管Ⅲ的传感器Ⅱ、电机Ⅳ组成，传感器Ⅱ(图3.1)与弯管Ⅲ(图3.4)通过套筒(图3.2)联结，传感器Ⅱ(图3.1)与弯管Ⅲ(图3.4)之间装有抗腐蚀的金属网作的缓冲材料(图3.3)，在弯管的另一端加工有标准螺纹，用它安装在自来水管(或其他液管)上时，传感器置于弯管上方，电路控制箱Ⅰ由液位显示、液位控制、电机启动、系统失常报警、电源几部分组成。
本实用新型的目的还可以通过以下措施来达到可以将液位显示控制仪的传感器安装在井下，把水井供水在无泥沙状态时的水位作为最低水位，以延长水井使用寿命，避免水井枯竭。
本实用线型在为了降低成本的目的时可以用双向可控硅与继电器组合启动电机电路(图5)。
附图的图面说明如下
图1液位显示控制仪原理框图1－弯管；B－压力传感器；2－信息处理器；3－时序电路；4－电机驱动电路；5－电机；6－故障报警系统；7－显示(数码显示水位，发光管显示电机工作及故障)液位显示控制原理弯管接到液体输送管上，弯管中装有压力缓冲材料，以避免启动、停止电机时传感器上的压力产生大的突变，提高系统稳定性，传感器置于弯管上方，这样液体中的杂质不会落到传感器上，以免降低其灵敏度。传感器的信号经过处理电路后，显示液位高度。为了保障供水(供液)，在某台电机发生故障时，系统仍能正常工作，本实用新型采用多台电机循环使用的工作方法，一台电机发生故障立即报警并另一台电机开始转动，不影响正常使用。
图2液位显示控制仪使用示意图Ⅰ－电路控制箱；Ⅱ－传感器；Ⅲ－弯管；Ⅳ－电机图2中弯管Ⅲ一端连接传感器Ⅱ，另一端装有标准螺纹接在自来水管(或液体输送管)上，传感器Ⅱ安装位置朝上。
图3带弯管的传感器1－传感器；2－套筒；3－缓冲材料；4－弯管。
图3中套筒2联结传感器1和弯管4，缓冲材料3是抗腐蚀的金属网。缓冲材料3与弯管4的作用都是为了减缓水压对传感器的瞬时冲击作用，尤其是电机启动或停止时，动压与静压相差太大，产生水激，可能导致系统的误动作，采用了弯管和缓冲材料后便可提高系统的稳定性。
图4电路控制箱电路图其中U1、U2、U3、U4、U5、U6、U7、U8、U9－交直流变换器；G1、G2、G3、G4、G5、G6、G7、G8、G9、G10、G11－电源；B－传感器；N1－放大器；N2、N3－电压比较器；D1、D2－组成RS触发器；D4、D5、D6、D8、D9、D10－作用同D触发器；D3、D7－与门；K1、K2－光控时间继电器；V1、V2－发光二极管；E1、E2、E3、E4、E5、E6－光电耦合器；V3、V4、V5、V6、V7、V8、V9、V10、V11、V12，V13、V14－晶体三极管；V15、V16、V17、V18、V19、V20－双向可控硅；M1、M2－电机；R－电阻；C－电容；P－数字显示器；E7－蜂鸣器；T－变压器。
图5双向可控硅与继电器组合启动电机电路K1、K2－光控时间继电器；V1、V2－发光二极管；E1、E2－光电耦合器；V3、V4、V5、V6－晶体管；V7、V8－双向可控硅；K3、K4－交流接触器；R－电阻。在需降低成本时，可以用双向可控硅与继电器组合启动电机，但继电器寿命一般5×104次，并有噪音。
本实用新型将结合图1－图5通过实施例作进一步详述。
电源接通后，经过缓冲的水压加到传感器B上，电源G1和G2为传感器B的专用电源，G1为恒压源，G2为恒流源，它们保证传感器B在使用的温度范围内输出信号与加到传感器B上的液体压力为线性关系。传感器B为抗腐蚀的压力传感器，可在市场上购到。它可应用于各种水质、液体，传感器具有密封的结构。传感器B的输出信号经放大器N1放大，进入电压比较器N2和N3，图中N3确定水塔中所需水位下限，N2确定水塔中的水位上限。即在水塔中的水位低到所需水位下限后，抽水机M1(或M2)起动，当水位达到水塔水位上限后，抽水机M1(或M2)停止工作。
在水位低于所需水位下限时，调节R9使N3输出低电平，在水位达到水塔水位上限时，调节R10使N2输出低电平，D1和D2组成RS触发器，在N2或N3输出低电平时，RS触发器翻转，D4，D5，D6，D8，D9，D10组成二分频，它的功能同D触发器，它们的输出信号分别由D4和D8提供，D2，D4，D8它们共同推动与门D3和D7，使D3和D7在N3处于低电平输出时只有一个处于低电平，设D3输出低电平，则E4，E5，E8三个光电耦合器工作，把信号分别加到V9，V10，V11，V12，V13，V14上， 这就使V18，V19，V20三只双向可控硅导通，电机M2启动抽水，当水位达到水塔水位上限时，电压比较器中的N2输出低电平，D1输出高电平，D2输出低电平，使D3，D7输出高电平，E4，E5，E6，E1，E2， E3均不工作，V9，V10，V11，V12，V13，V14，V3，V4，V5，V6，V7，V8截止，抽水机M2停机，M1也不能起动。为了使电机交替使用，提高系统的可靠性，当水位再次低于所需水位下限时，此时N3输出低电平，D2输出高电平，由于D4，D5，D6，D8，D9，D10组成二分频电路，上次D3的输入为高电平，输出为低电平，这次就必然是D7的输入为高电平，输出为低电平，E1，E2，E3工作，同样道理，M1就启动，进行新一轮循环。
在抽水机正常工作的情况下，按使用水的高峰期确定光控时间继电器K1和K2的正常工作时间，当抽水机M1或M2工作时间超过正常工作时间时，光控时间继电器K2或K1就动作，使接点K 或K 接通，蜂鸣器E7就报警，人们就需检查，看系统是否有问题，同时K 或K 接通，由于C20上的电压不能突变，所以D2的输出在很短的时间内变化为低电位，如果水塔中水位低于水位下限的话，D2的输出很快又变成高电位，这样就使另一台电机起动，如果水塔中水位高于水位下限，另一台电机就暂时不启动。
如果只需用一台电机，可以去掉时序电路和一组电机(包括其驱动电路)。
V1和V2是电机工作指示器，V1亮电机M2工作，V2亮电机M1工作， 无电机工作时，V1和V2都不亮。
P是水塔中水位显示器，它的输入信号由N1提供，电源由G3提供。
放大器N1的电源由G4提供，比较器N2和N3及数字电路D1～D10的电源由G5提供。G4还为光控时间继电器提供电源。
当自控失灵时，启动手动开关S2或S3电机照常工作。
图4虚线框内的线路可用图5线路。图5中用两个小功率的双向可控硅代替图4中的六个中功率的双向可控硅，使系统成本降低，但它的使用寿命不及图4中的电路高，同时电机起动或停机时噪声较大。
与现有技术相比本实用新型具有如下优点1、可以延长水井寿命一般水井水位低到一定程度出现泥沙时就不能再继续使用，使用本实用新型，可以在水井出现泥沙时停止供水，避免井水枯竭。
2、用途广本实用新型不仅可以显示液面位置，还可以控制液面位置的升降。
3、可靠性高由于多机循环使用，在一台电机发生故障时，可以报警并驱动另一台电机工作，保障供水正常，一般电机启动电路用可控硅可以延长寿命，减低噪音，(一般使用的继电器寿命为5×104次)4、降低成本、维修使用方便因无需专用的建筑物，将仪器的传感器接到输液管上即可，安装，维修方便。
权利要求1.一种用于显示与控制液位的液位显示控制仪，本实用新型特征是由电路控制箱1、带有弯管Ⅲ的传感器Ⅱ、电机Ⅳ组成，其传感器Ⅱ与弯管Ⅲ通过套筒连接，传感器Ⅱ与弯管Ⅲ之间装有抗腐蚀的金属网做的缓冲材料，在弯管的另一端加工有标准螺纹，安装时传感器置于弯管上方，电路控制箱Ⅰ包括液位显示、液位控制、电机启动、系统失常报警、电源几部分组成。
专利摘要一种液位显示控制仪，适用于深井，水塔等各种液位的测量显示和液位控制，由电路控制箱、带弯管和缓冲材料的压力传感器、电源、电机构成。本实用新型具有安装维修方便、成本低、可靠性高，利于保护水井等优点。
文档编号G05D9/00GK2128377SQ92207520
公开日1993年3月17日 申请日期1992年4月22日 优先权日1992年4月22日
发明者朱铭桂, 胡雪梅 申请人:中国兵器工业第二○五研究所