专利名称：电容感应式液位指示控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种液位指示控制装置，更具体地说，它涉及一种真空吸粪车电容感应式液位指示控制装置。
背景技术：
目前，真空吸粪车的液位控制大都是靠操纵人员通过观察窗察看粪罐内液位的高低来控制真空泵的转、停，很不方便，稍有不慎就会出现粪液溢出，堵塞真空泵，损坏吸排系统的故障。再说，观察窗经常受到粪液污染，影响观察，所以需要经常冲洗，费时费力。
用于真空吸粪车防溢的方法也有几种，但都有些不如人愿。如浮球式机械防溢装置，有两种一是利用液体托浮球，直接将出气口堵住，阻止液体进入吸排气系统。二是利用浮球通过杠杆来带动磁控开关控制真空泵的停转，以达到粪液防溢的目的。由于浮球直接和粪液直接接触，粪液中的污浊物——特别是卫生巾一类的漂浮物就会粘附在浮球上，致使浮球堵不严出气口，造成粪液冲开吸气口进入吸气系统。至于杠杆式，由于漂浮物的缠绕，同样会引起控制失灵。在寒冷的冬季，缸内容易结冰，也会造成浮球或杠杆不能动作。在抽真空时，由于负压作用，有时会使浮球爆裂而失去作用。
还有探针式电子液位控制装置，是利用金属探针接触液体，通过电子线路控制真空泵的停转或触发报警器来提醒操纵人员。这种方法同样也会受到污浊物的污染腐蚀以及冬季结冰等影响而造成误报、漏报或控制失灵。
发明内容
本实用新型的目的就是在改变现有技术不足的基础上，提供一种能长期稳定工作在恶劣环境中的电容感应式液位指示控制装置。这种装置工作灵敏可靠，抗腐蚀性好，不怕结冰，耐压强高。本实用新型的电容感应式液位指示控制器通过下述技术方案予以实现。本装置由安装在罐体顶部内侧的电容感应式传感器、传输线缆、安装在驾驶室内的指示控制器和执行机构组成。
所述电容感应式传感器的构成是这样的由宽脉冲时基振荡器1和脉宽调制解调器2组成，电容容值检测电路，送出检测信号电压，由电压比较器4进行比较输出，去控制编码发送器5的数据端和地址端，编码发送器5输出的编码信号通过线缆传输到指示控制器，所述温度检测器8对罐中环境温度进行检测，根据温度的高低控制PTC加热器9对传感器表面进行加热与否。所述故障检测电路7对传感器进行故障检测，并把检测情况通过编码发送器5送出。
所述指示控制器的构成是这样的由数字接收解码器10通过传输线，接收到由数字编码发送器5发送信号，并解码输出驱动报警，液位信号到放大器11和液位控制信号放大器12，液位报警信号放大器11控制液位指示灯13的亮灭，并驱动讯响器15发声。液位控制位号放大器12控制吸满位置指示灯14的亮灭，控制讯响器15发声，并通过电动四通阀门驱动器20控制电动四通阀门21，同时控制延时电路16开始计时与否。复位电路24在报警后延时10秒后，受复位开关25控制，使电路复位，并控制发动机熄火控制器17，器通阀门指示器22指示工作状态(吸、排、旋转)。
本实用新型除用于吸粪车以外，还可广泛用于各种需要液位控制的设备。其优点是
1、灵敏度高，控制准确，工作可靠。
2、感应器外壳采用PVC塑料封装，耐腐蚀、寿命长。
3、易于加工制作，成本较低。
4、自动化程度高，节省人力。
5、可工作于恶劣环境中，不怕缠绕、流挂，工作温差大。
6、能够自动对感应器加温，适应寒冷季节使用。
图1是本实用新型的构成示意图。
图2是本实用新型电容式感应传感器结构示意图。
图3是本实用新型工作原理方框图。
图4是本实用新型电容式感应传感器电路原理图。
图5是本实用新型指示控制器电路原理图。
在图1图2中1、罐体 2、传感器、 3、罐体接地检测线4、固定螺母 5、信号传输线 6、指示控制器 7、控制电缆8、电动四通阀。
9、组合密封垫 10、绝缘子 11、线路板12、PVC外壳 13、铝箔 14、PTC恒温加热器。
在图3中1、宽脉冲时基振荡器 2、脉宽调制解调器 3、调制电容(以包围在传感器周围的与地相接的液体与贴在PVC管内壁的铝箔为两个电极，以PVC管管壁为绝缘介质)。 4、电压比较器 5、数字信号编码发送器 6、罐体接地情况检测器 7、对1、2的故障检测器 8、温度控制器 9、PTC恒温加热器 10、数字信号解码器 11、报警液面位置信号输出 12、液体吸满信号输出 13、报警液面位置指示灯 14、液体吸满位置指示灯15、讯响器 16、计时控制电路 17、汽车发动机熄火控制吕18、汽车发动机点火线圈 19、汽车发动机熄火指示 20、电动四通阀门驱动器(吸满时驱动电动阀门旋至排的状态) 21、电动四通阀门 22、电动四通阀门位置指示器 23、手动控制电动四通阀门位置的开关 24、复位电路 25、安装在取力器上复位开关。
具体实施方式
以下结合附图与实施例对本实用新型作进一步的描述。
在图1中电动四通阀8顺序连接控制电缆7指示控制器6信号传输线5电容感应传感器2所述电容感应传感器用固定螺母4固定在罐体1上，接地检测线3连接在罐体1上，要求接触良好。
在图2中，线路板11、PTC恒温加热器14都密封在PVC管状外壳中，铝箔13贴在PVC管状外壳12的内壁。
下面综合图3、图4、图5对传感器2指示控制器6作进一步说明。
图3A是电容感应式传感器2的方框图，宽脉冲时基振荡器1和脉宽调制解调器2组成的电容容值检测电路由集成电路IC1(5556)及外围元件来实现。感应电容C0是由贴在传感器PVC管状外壳内侧的铝箔与传感器外壳外侧所接触的液体(液体通过罐体与电路中的地相接)之间形成的电容。由IC1A组成的宽脉冲时基振荡器1的输出脉冲输入到由IC1B组成的受检测电容C0控制的脉宽调制解调器2，并输出一个解调后的随电容C0成正比变化的直流电压，也就是说罐中液位越高，传感器浸入的就越深，铝箔与液体形成的电容C0也就越大，脉宽调制解调器2输出的电压也随之升高，反之则相反。
脉宽调制解调器2输出的电压信号由集成电路(LM324)及外围元件组成的比较器4(U1、U2、U3)进行比较，U1的输出控制由IC2(MC145026)为主构成的编码发送器5的地址端A1、A2的电位，U2、U3的输出分别控制IC2的数据端D6和地址端A4、A5的电位。当罐内液位达不到警示控制位置时，U1、U2、U3均输出高电位。当液位上升到警示位置时，IC1B输出端(9脚)电位升高，当高于E点电位时，U2的输出变为低电位，IC2的数据端D6的电位由高变低，当液位继续上升到吸满指示控制高度时，IC1B输出端(9脚)的电位继续上升，当高于D点电位时，U1的输出电位由高变低，IC2的地址端A4、A5的电位也就由高变低。由T2等元件组成的隔离放大器将IC2的编码信号通过传输线5传送到指示控制器6。
由U4等元件组成温度检测器8，Rt为负温度系数的温敏电阻，本电路设计数据为当环境温度高于0℃时，U4输出低电位，T3截止，PTC加热器9不工作；当环境温度低于0℃时，U4输出高电位，T3导通，PTC加热器9恒温加热，防止感应器外围结冰，以保证正常工作。
由T1等元件组成罐体接地故障检测电路，E点接罐体1。罐体1为参考地，正常时C点良好接地时，T1导通，IC2的地址端A3为低电位，当C点发生接地不良或开路时，E点电位升高，T1截止，IC2的地址端A3变成高电位。当由IC1A、IC1B组成的容值检测器发生故障时，9脚电位低于F点或为0时，U3输出低电位，IC2的地址端A4、A5变为低电位。
图3B是指示控制器的方框图。由传输线5送来的信号经T4等元件组成的放大器放大后，输出至由IC3(MC145027)组成的解码器10的输入端Di，当传感器2中IC2的地址端A1、A2、A4、A5及数据端D6为高电位，地址端A3为低电位时，相应的指示控制器中的解码器10的输出端D6及输入端Di均为高电位，这时讯响器不发声，U5、U6均输出低电位，LED2、LED3不亮。当传感器2中的IC3的D6端变为低电位时，相应的指示器中的D6端为低电位，由U11、U12等组成的讯响器发声报警，这时U6输出电位由低变高，LED2亮。当传感器2中的数据端A4、A5端的电位由高变低，相应的指示器中的VT端输出电位由高变低，U7输出电位就由低变高，LED3亮，同时使控制电动四通阀门的场效应管导通，电动四通阀门转变为排气状态，LED5亮，C15开始充电，约5秒钟后，C15上的电压高于C点电压，U5输出端由高电位变为低电位，T7由导通变为截止，控制汽车的继电器触点断开，汽车发动机熄火，LED7亮。当指示器中IC3的数据端D6输出电位由高变低时，U5输出电位由低变高，C18开始充电，约10秒钟后，C18上电压高于C点电压U7输出电位由低变高，U8的输出电位也由低变高，这时如果闭合取力器上的复位开关25或按下指示器的复位开关，U10输出电位由低变高，使U11、U2等组成的讯响器停止发声，如果这时继电器JK断开，复位开关可闭合继电器，使汽车发动机重新启动。当传感器出现故障，IC2B的9脚输出电位低于F点的电位，会使U3输出的电位发生改变，也就改变了IC2的地址端A1、A2的电位。由于C点与罐体相接，即与地相接，当罐体接地时，IC3的地址端A3为低电位，当罐体不能接地(即C点不能接地)时，IC3的地址端A3变为高电位，传感器损坏或传感器与指示器的连线出现断、短路等情况，都会使指示器中的IC3不能正常的解码输出。以上这些情况都会使指示器中的IC3的D6端和VT端输出低电位，指示器会报警，LED2、LED3点亮，提示该装置发生故障。
罐内液体排出后，电路即可自动复位。
搬动指示器上的K2即可使电动四通阀门置于排或吸的状态，并由LED5、LED6指示电动四通阀门所处的状态。
权利要求1.一种电容感应式液位指示控制装置，包括电容感应传感器，指示控制器，其特征是所述电容感应式传感器，由宽脉冲时基振荡器[1]和脉宽调制解调器[2]组成电容容值检测电路；其后接电压比较器[4]，控制编码发送器[5]；所述温度检测器[8]接PTC加热器[9]；所述故障检测电路[7]连接编码发送器[5]。
2.根据权利要求1所述液位指示控制装置，其特征是所述指示控制器由数字接收解码器[10]分别接液位信号放大器[11]和液位控制信号放大器[12]；所述液位信号放大器[11]分别接液位指示电路[13]和复位电路[24]及讯响器[15]；所述液位控制信号放大器[12]分别接讯响器[15]，延时电路[16]，电动器通阀驱动器[20]；所述发动机熄火控制器[17]前端分别按延时电路[16]和复位电路，后端按发动机熄火指示电路[19]；另外线上还接有电动器通阀门位置指示电路[22]和四通阀位置开关[23]。
3.根据权利要求1所述液们指示控制装置，某特征是所述的电容感应传感器，其线路板、恒温加热装置全部密封在PVC圆管中；感应电极铝箔粘牢在PVC圆管内壁周围。
专利摘要本实用新型公开了一种电容感应式液位指示控制装置。本实用新型装置在真空吸粪车上，主要由安装在粪车罐体顶部的电容感应式传感器、传输线缆、安装在驾驶室内的指示控制器和执行机构组成。电子部分采用了数字电路，由发光二级管作工作状态指示，清晰醒目，反应灵敏，控制迅速，抗干扰性强，自动化程度高。感应器能够自动恒温，特别适用于寒冷季节使用。稍加变通可用于任何需要液位控制的设备。
文档编号G01F23/26GK2699257SQ20032012082
公开日2005年5月11日 申请日期2003年11月7日 优先权日2003年11月7日
发明者穆汝太 申请人:穆汝太