专利名称：全集成双色水位调节仪的制作方法
技术领域：
本实用新型全集成双色水位调节仪是各行业小型锅炉和水质容器液位显示及自动调节仪表。
目前，在小型锅炉(8吨以下)的使用中，一般不带自动控制，普遍的都是手动操作，液位显示就靠现场的玻璃管水位计显示，距离稍远或玻璃板结污就会直接影响司炉人员的判别，给锅炉运行带来威胁。现有的应用光学原理制成的双色水位计，由于其成本高、体积大、不适于远距离传送和盘装，并无自动调节水位功能。另有显示部分为单色发光管或6.3伏指示灯组成的双色水位计也都无调节水位的功能。
本实用新型的目的是为8吨以下小型锅炉的液位监视提供一种单列双色显示高，低水位报警，并有自动调节水位功能的全集成，体积小，功耗小，安装方便，运行可靠的小型仪表。
本实用新型的最佳实施如图所示。
其特殊之处是由测量筒(1)、电极(2)，比较电路(4)、显示电路(6)；报警电路(7)，喇叭(8)，自动调节电路(21)、电源(9)组成。
一种全集成双色水位调节仪，主要由测量筒(1)，电极(2)比较电路(4)、显示电路(6)、报警电路(7)、喇叭(8)、自动调节电路(21)、电源(9)组成。其特征在于测量筒(1)上电极(2)的水位信号由导线(3)与整流电路(10)中R1相连、经D1、D2整流、R2、C1滤波后，由C1(＋)端输出与比较电路(4)中的运算放大器(5)反相输入端相连，运算放大器(5)的输出端(P)与显示电路(6)中的(W)端相连、或使绿色管D6与二极管D3导通、或使二极管D5和红色管D6导通。显示电路(6)输出端(S)与电源负端相连。运算放大器(18)、(19)输出端(P)与电子开关(16)中三极管G(7)的基极相连、控制报警电路(7)中延时断开电路(15)的电源，其中三极管G3、G4组成互补电路、继电器J2为G4的集电极负载J2的常开接点控制报警电路(7)中声响报警集成电路(13)的电源、其输出端(N)连接三极管G5的基极(M)。G5、G6组成互补电路，喇叭(8)为G6的集电极负载。运算放大器(20)(18)的输出端(P)和由与非门组成的逻辑电路(22)的输入端(Y)、(X)相连，其输出端(Z)与三极管G1的基极相连，G1、G2组成互补电路，继电器J1为G2的集电极负载，继电器J1的常开接点与水泵电源交流接触器的线圈电源相串。使水位处于中水位以上，高水位以下的范围内波动。达到自动调节水位的目的。以上各部份由电源(9)供给电压。
比较电路(4)的核心部件采用了双列直插式四运算放大器、一个集成块有四个独立的运算放大器(5)。显示电路(6)中显示器件应用了变色发光二极管(11)。并配以二极管(12)组成显示电路(6)其(W)端与(P)端相连，其(S)端与电源负端相连，控制它显示二种颜色(红、绿)。在报警电路(7)中应用了声响报警集成电路(13)，仪表自带报警。报警电路(7)的电源控制应用了电子开关(16)。报警电路(7)的声响报警时间是由延时断开电路(15)控制。水位自动调节电路(21)中应用集成与非门组成的逻辑电路(22)。
由于水与蒸汽的电阻悬殊较大，测量电极(2)被水淹没后，它与测量筒(1)之间的电阻徒然减少，由电源(9)来的交流24伏电压经电极(2)整流电路(10)，使运算放大器(5)的反问输入端加上高电平，与由电源分压而得到的固定电平的正向输入端进行比较，当V－端大于V＋端，运算放大器(5)输出低电平，此电平使显示电路(6)中的变色发光管(11)显示录色，代表水位。相反，当V－端小于V＋端也就是电极离开水面时，显示电路(6)中变色发光管(11)显示红色，代表蒸汽。
图中每一个电极(2)所对应的运算放大器(5)与由发光二极管(11)和二极管(12)构成的显示器组成一个独立的显示单元，显示单元的多少可按需而定。
如图所示，本仪表报警电路(7)，由声响集成电路(13)、放大电路(14)、报警显示(17)、延时电路(15)与喇叭(8)组成。
当水位处于高水位电极(2－Ⅰ)或低水位电极(2－C)时，电极对应的运算放大器(18)、(19)就会输出高电平去控制报警电路(7)的电子开关(16)，接通其电源，使声响集成电路(13)工作，喇叭(8)发出音响。报警音响时间由延时电路(15)控制。其报警显示(17)只要水位复常自熄。
如图所示水位自动调节电路(21)中应用了集成与非门逻辑电路(22)，其信号来自运算放大器(18)、(20)经与非门逻辑电路(22)运算，去功放电路(23)，控制输出接点(24)去调节水位。当水位低于中水位电极(2－F)时，运算放大器(20)输出高电平，至与非门逻辑电路(22)与由运算放大器(18)来的低电平信号比较后输出高电平驱动功放电路(23)使继电器工作接通接点(24)，使水泵启动，同时水位升高，当升至高水位电极(1－C)时运算放大器(18)输出高电平与由运算放大器(20)来的低电平进行比较，输出低电平、功放电路(23)截止，接点(24)断开，水泵停止，如此循环，达到水位自动调节目的。
(1)测量筒，(2)电极，(3)连接导线，(4)比较电路，(5)运算放大器，(6)显示电路，(7)报警电路，(8)喇叭，(9)电源，(10)整流电路，(11)变色发光二极管，(12)二极管，(13)声响集成电路，(14)放大电路，(15)延时电路，(16)电子开关，(17)报警显示，(18)高水位运算放大器，(19)低水位单运算放大器，(20)中水位运算放大器，(21)水位自动调节电路，(22)与非门逻辑电路，(23)功放电路，(24)输出控制接点。
权利要求1.一种全集成双色水位调节仪、主要由测量筒(1)、电极(2)、比较电路(4)显示电路(6)、报警电路(7)、喇叭(8)、自动调节电路(21)、电源(9)组成其特征在于测量筒(1)上电极(2)的极芯通过导线(3)直接与整流电路输入端R1的左端相连，整流电路的输出端Cl(+)端与比较电流(4)中的运算放大器(5)反相端相连。运算放大器(5)的输出端(P)与显示电路(6)中的(W)端相连，显示电路(6)的输出端(S)与电流负端相连。运算放大器(18)、(19)输出端(P)与电子开关(16)中三极管(7)的基极相连，三极管(7)的集电极直接与延时断开电路(15)的负端相连。延时断开电路的输出端为继电器J2的常开接点，其直接与报警集成电路(13)的电源负极串联，运算放大器(20)、(18)的输出(P)与逻辑电路(22)的输出端(X)、(Y)相连，其输出端(Z)与三极管G1的基极相连，G1、G2组成互补电路，继电器J1为G2的集电极负载，继电器J1的常开接点输出直接与水泵电机交流接触器的线圈电源相串。
2.根据权利要求1所述的调节仪，其特征在于比较电路(4)中采用了双列直插式四运算放大器。
3.根据权利要求1所述的调节仪，其特征在于显示电路(6)中显示器件应用了变色发光二极管(11)，并配以二极管(12)组成显示电路(6)、其(W)端与(P)端相连，其(S)端与电源负端相连。
4.根据权利要求1述的调节仪，其特征在于报警电路(7)中应用了声响报警集成电路(13)。
5.根据权利要求1所述的调节仪、其特征在于报警电路(7)的电源控制应用了电子开关(16)。
专利摘要一种集成双色水位调节仪，与测量筒及电极配套使用，适用于8吨以下锅炉或各种水箱。具有水位显示，高、低水位报警、水位自动控制等功能。本机由测量筒，电极，比较电路、显示电路、报警电路、水位自动调节电路，稳压电路等组成。本机应用集成电路使体积大为缩小而功能较全，更适宜盘装。应用变色发光二极管使显示呈单列双色，更为直观明朗。自带声光报警，简化了外电路，为锅炉安全运行提供了可靠的液位监视仪表。
文档编号F22D5/26GK2073543SQ8920356
公开日1991年3月20日 申请日期1989年3月25日 优先权日1989年3月25日
发明者汤一民 申请人:汤一民