专利名称：液位自动控制显示报警器的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种监测锅炉、压力容器及石油化工等液位的自动控制显示报警器。
目前，蒸汽锅炉上所使用的水位报警器都是采用金属管或棒作导体，组成常闭、常开电路，利用水可以导电这一特性，在缺水或满水时形成的回路使灯亮铃响来进行报警，但是，该水位报警器一个不可克服的致命缺点是，由于金属管或棒长期与高温水或高温蒸汽接触，水锈和化学反应使金属管或棒上会结上一层垢，时间越长，垢会结的越厚，因为锅垢是不良导体，所以长期使用这种报警器，会使水位报警器失灵，因此不能准确地监视锅炉中水位的真实情况。
本实用新型的目的是提供一种安全可靠，不受水垢影响，可自动监测水位，并自动给水和停水，且带有双色水位报警的液位自动控制显示报警器。
实现本实用新型目的的技术方案是，在锅炉上安装的水位计的压盖靠水和汽腔的一面安装一个液位传感器，此传感器系电容式传感器。由一脉冲振荡器产生一频率固定、幅度恒定的输出脉冲加到电容传感器上，经滤波放大电路放大后输出一与电容传感器的容量呈线性关系的电压，水位下降时该电压减小，反之增大，由该电压的大小来控制锅炉正常水位控制电路，水位过低和超高报警电路，同时接通相应的水位显示电路。
电容传感器的两极采用两平行的金属板，两极板之间的介质为液体或汽体，由液体的多少，来控制电容传感器的电容量。
图1为本实用新型的电路原理图；图2为电源电路图；图3为本实用新型安装在液位计上的正面图；图4为图2的A－A剖示图。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详述。
在液位计的压盖靠汽和水腔的一面安装一个液位传感器，此传感器系电容式传感器，电容传感器Cx的两极板1采用两平行的金属板制作，两极板1之间的介质2用液体或汽体作为介质，如图4所示，当容器中水位发生变化时，两极板1之间的介质2即发生变化，从而改变电容器Cx的电容量；将脉冲振荡器N1产生的频率固定、幅度恒定的输出脉冲加到电容传感器Cx上，电容传感器Cx的变化信号经二极管V2、V3整流，再经电阻R5、电容C2和集成放大块N2组面的滤波放大电路放大后输出一与电容传感器Cx呈线性关系的信号电压Vo1，为了使输出脉冲幅度稳定，在振荡电路N1上并联有稳压二极管V1，当水位下降时，信号电压Vo1减小，反之增大；信号电压Vo1通过电阻R6、电容C3组成的积分抗干扰电路把信号加到比较器N3、N4、N5和显示电路的输入端；电信号电压Vo1的大小控制容器中正常水位控制电路和水位过低、超高报警电路，同时接通显示液位高低的红、绿灯LED。
(1)正常水位控制电路当液位下降时传感器cx的容量减小，信号电压Vo1降低，当水位低于正常下限水位时，信号电压Vo1低于比较器N5的预置电压VR3，比较器N5翻转输出高压电Vo2，经限流电阻R9使驱动电路开关K3闭合，使串联在驱动电路中的接触器RL3吸合接通上水泵电源；电压Vo2通过电阻R11、R10反馈到比较器N5的输入端，产生一使上水泵停止工作的预置电压Vo2′，水位上升传感器Cx的容量增加而使信号电压Vo1增加，当水位上升到正常上限水位时，信号电压Vo1大于Vo2′，使比较器N5翻转，电压Vo2由高电压变为低电压，开关K3断开，上水泵停止工作。
(2)水位显示电路水位显示电路是由信号电压Vo1的信号加到三极管V4的基极，由三极管V4集电极电压Vo5的变化来控制接在集电极上的一组指示灯LED，当水位下降，信号电压Vo1下降时，三极管V4集电极电压Vo5升高，指示灯末端电压Vo6为一定值，从而使Vo5与Vo6之间的电压降低，发光管LED工作数量减少；水位上升电压Vo1上升时，Vo5与Vo6之间电压升高，发光管工作数量增加，从而使发亮的灯管LED与水位的高低相对应，因此从水位计的面板上可清晰地从指示灯显示出水的位置。
(3)水位过低报警电路由于某种原因使容器中的水位下降到正常下限水位还在继续下降时，就会使传感器cx的容量继续减少，信号电压Vo1随之减少，信号电压Vo1小于比较器N4的预置电压VR2，比较器N4翻转，其输出电压Vo4由低电平突变为高电平，通过限流电阻R8使驱动电路开关K2闭合，使串接在该回路的报警器RL2发出报警，同时三极管V4集电极电压Vo5升高，Vo5与Vo6之间电压降低，水位过低指示灯由原来的绿色变为红色的报警灯光。
(4)水位超高报警电路如果容器中的水位到达正常上限水位时还继续上升，信号电压Vo1升高大于比较器N3的预置电压VR1，比较器N3发生翻转，其输出电压Vo3由低电平突变为高电平，经限流电阻R7使驱动电路开关K1闭合，接通超高水位报警器RL1发出报警，同时三极管V4集电极电压Vo5下降，Vo5与Vo6之间电压超高，水位超高红色指示灯报警。
(5)电源电路电源电路如图2所示，将220伏交流电通过整流器ZL整流后，经变压器B耦合，二极管V8和电容C5整流滤波为低压直流电源，再经集成稳压器N6稳压后供给本装置的各控制电路。
本实用新型由于采用了液位传感器将水位信号变成电信号，不需液体作为导体，不怕结垢而造成报警失灵，因此使水位的显示控制准确、可靠；水位的控制和报警与灯光显示都由同一信号控制，因此上水泵的启动和停止完全自动控制，且灯光与水位的高低相对应，由水位计的面板上可清晰地、准确地、直接从指示灯显示出水位的情况；本实用新型结构简单，成本低廉，是目前最理想的液位自动控制显示报警器。
权利要求1.一种液位自动控制显示报警器，其特征是在水位计的压盖靠汽和水腔的一面上安装一个电容式液位传感器cx，由脉冲振荡器N1产生的脉冲信号加到电容传感器cx上，经滤波放大电路N2放大后输出一信号电压Vo1，再通过电阻R6和电容C3组成的积分抗干扰电路把信号输出至容器正常水位控制电路、水位过低和超高报警电路以及水位灯光显示电路。
2.如权利要求1所述的液位自动控制显示报警器，其特征是所说的电容传感器cx的两极板1为两平行的金属板，两极板1之间的介质2为液体或汽体。
专利摘要本实用新型是一种液位自动控制显示报警器，是采用安装在水位计压盖靠汽和水腔的一面上的液位传感器监测容器中水位的高低，将监测信号经放大电路放大后输出一信号电压至容器正常水位控制电路、水位过低和超高报警电路及水位灯光显示电路。本实用新型采用液位传感器将水位信号变成电信号，不受水垢的影响，因此准确、可靠；水位控制和报警与灯光显示由同一信号控制，使灯光与水位的高低相对应，可清晰地从指示灯显示出水位的情况。
文档编号F22D5/00GK2141026SQ9223984
公开日1993年8月25日 申请日期1992年11月5日 优先权日1992年11月5日
发明者赵松峰, 李发乐, 张明国, 陈文杰 申请人:赵松年