专利名称：水塔水位的自动控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是一种水塔水位的自动控制，特别涉及的是节能方便的水位控制器，具体涉及的是由水位拾取装置、信号发射装置和信号接收装置构成的自动控制器。
背景技术：
目前，水塔水位的自动控制一种装置是需要利用几条导线通向水塔内，利用水导电的特点，检测水塔水位的高低，通过简单的电路来控制水泵的工作；另一种装置是利用装在水塔顶端的限位拉线开关，根据连接在拉线上的浮球重量和浮力，使限位拉线开关的触点呈接通或断开状态来控制水泵的工作。由于上述两种控制器都利用了导线，导线与水在导电的状态下，会引起电解反应，改变了水质的成分，从水塔到水泵之间需要拉多条导线，安装时在对一些地理环境复杂或者已经装修完成的建筑物，显得非常不方便，而且功能单一，不能直观地显示水塔内的水位情况；还有的装置是在水塔进水口安装一个浮球阀门，当水塔水位高时靠浮球上浮关闭阀门，使水管内的压力增大，该压力使一个机械式的压力开关工作，关断水泵电源来控制水位；由于各用户的水塔所在位置高低差距较大，压力开关需要根据水塔位置的高低来设定，这种人为的设定势必造成误差，这就直接影响到其灵敏度和准确度，并且由于频繁的工作，缩短压力开关的触点寿命，使用一段时间后，水泵叶轮间隙过大，压力开关内的弹簧松动，浮球阀门或者管道稍有漏水，都有可能使控制器失去作用。
实用新型内容
鉴于公知技术中存在的问题，本实用新型的目的旨在提供一种功能多样，水塔和水泵之间无需导线连接，安装范围随意性大，使用灵活，安装方便，控制准确度高，能直观显示水塔水位的水塔水位自动控制器。为达到上述目的，本实用新型是采取如下方案完成的这种水塔水位的自动控制器，包括有水位拾取装置、信号发射装置和信号接收装置，其特征在于所述水位拾取装置的输出端与信号发射装置电连接，所述信号发射装置由分段电路、间歇控制电路和编码电路构成，所述分段电路中的电平指示驱动器IC1的输出端联接有反相器，且电平指示驱动器IC1的输出端通过电阻与三极管VT1的基极联接，所述三极管VT1的集电极与所述间歇控制电路联接，所述编码电路的数据编码器的数据码端脚与所述反相器的输出端连接，所述信号接收装置由译码电路、低水位触发电路、总控电路和执行电路构成，所述译码电路的译码集成块与所述编码电路中的数据编码器相匹配，所述译码集成块的输出端联接有发光二极管，且所述译码集成块的总线输出端与低水位触发电路联接，所述低水位触发电路是由两个与非门构成的电路，所述总控电路由时基集成块、延时电容、充电电阻和二极管组成，所述时基集成块的触发端与所述低水位触发电路中的与非门输出端联接，所述总控电路的输出端联接有执行电路，所述执行电路由三极管和继电器构成，所述三极管VT7的发射极上连接所述继电器，所述三极管VT5的集电极和发射极通过触点并联水泵的接电端子。
上述水位拾取装置由管子和浮子组成，所述浮子上设有磁铁，且所述浮子套在管子上可做上下活动，所述管子内设有一排串联的电阻，且在每个电阻的两端并联有舌簧管。
上述所述水位拾取装置也可以是一个压力传感器。
为了防止水泵接通工作电源后马上断电，因此所述执行电路的输出端串接有电流变换器，对电流进行取样，以维持执行电路中继电器的工作。
为了能够控制水塔水位的最高水位，不会使水在水塔内溢出，在所述译码集成块的输出端串联二极管后与总控电路中时基集成块的复位端联接。
为了保护整个电路的正常工作，在所述电流变换器的输出端通过电位器联接一个单向可控硅，所述单向可控硅的阴极输出端通过二极管联接总控电路时基集成块的复位端。
本实用新型采用信号发射信号接收无线装置后，水水塔和水泵之间无需用导线连接，节省了线材，并且安装范围随意性增大，不会随地理环境的影响，方便简单，使用灵活，特别适用于环境复杂、已经装修完毕的建筑物上，在信号接收装置上设置的发光二极管，就能直观地显示水塔水位情况，使水源紧缺的地区用户，能有计划地用水，并能节约用电，方便生活，其整个控制器大部分采用电子元件，提高了控制器的灵敏度和使用寿命，并在电路上设置了多种自动保护功能，以确保水泵的安全运行。按照本实用新型主题所制作的水塔水位的自动控制器，必将给广大用户带来积极的使用效果。
本实用新型有如下附图图1为本实用新型水位拾取装置、信号发射装置、信号接收装置的组合结构示意图图；图2为本实用新型信号发射装置的电路原理图；图3为本实用新型信号接收装置的电路原理图。
具体实施方式
附图表示了本实用新型的结构及其实施例，下面再结合附图详细描述其实施例的各有关细节及其工作原理。该水塔水位的自动控制装置，包括有水位拾取装置10、信号发射装置11和信号接收装置12，所述水位拾取装置10的输出端与信号发射装置电连接，所述水位拾取装置由管子15和浮子14组成，所述浮子14上设有磁铁13，且所述浮子14套在管子15上可作上下活动，所述管子15内设有五个串联的电阻R2、R3、R4、R5、R6，且在每个电阻的两端并联有舌簧管K1、K2、K3、K4、K5，当水位上升时，管子上的浮子上浮，浮子上的磁铁吸合舌簧管，水位高低的不同，其吸合舌簧管的位置不同，因此，经过各电阻的输出电平就不同，水位低，输出电平低，水位高，输出电平高，输出的电平将其输送到分段电路中的电平指示器IC1，所述水位拾取装置也可以是一个压力传感器，在本实施例中就不再详细描述；所述信号发射装置由分段电路、间歇控制电路和编码电路构成，所述分段电路中的电平指示驱动器IC1的输出端分别联接有反相器，本实施例中，为了与水位拾取装置中的电阻相对应，在电平指示驱动器IC1中利用了五个输出端OUT1、OUT3、OUT5、OUT7、OUT9，并联接有五个反相器F0、F1、F2、F3、F4，所述电平指示驱动器IC1的输出端OUT1通过电阻与三极管VT1的基极联接，所述三极管VT1的集电极与所述间歇控制电路联接，水塔水位拾取装置输出的不同电平信号进入电平指示驱动器IC1后，电平指示驱动器IC1对该电平信号进行分段输出，输入电平越高，电平指示驱动器IC1的输出端越多，同时代表最低水位的输出端OUT1经电阻R7至三极管VT1，使三极管VT1导通，为间歇控制电路提供电源，所述间歇控制电路由两个时基集成块IC2、IC3组成，即一个时基集成块IC2的电源输入端与三极管VT1的集电极联接；所述时基集成块IC2的电源输出端与时基集成块IC3的电源输入端联接，通过该两级间歇控制输出，利用时间差，错开其它载波信号由于同频的相互干扰；当浮子上的磁铁吸合舌簧管，时基集成块IC2开始获得的电源时，时基集成块IC2的触发端2受触发，输出端3为高电平，同时时基集成块IC2内部触发器被置位，电流开始通过电阻R9、二极管VD2向电容C1充电，当电容C1两端的电平上升到时基集成块IC2开始获得电源电压的三分之二时，时基集成块IC2的输出端3脚转换输出低电平，时基集成块IC2的7脚与1脚短接输出低电平，通过电阻R8放电，当电容C1的两端电平下降到时基集成块IC2开始获得的电源电平的三分之一时，时基集成块IC2内部触发器又被置位，输出电平被转换为高电平，其时基集成块IC3的工作原理与时基集成块IC2的工作原理相同，如此周而复始，形成间歇控制，以保证信号发射装置和信号接收装置的正常工作，所述反相器的电源输入端与间歇控制电路的输出端联接，反相器的电源由间歇控制电路提供，所述编码电路的数据编码器IC4的数据码端脚D1、D2、D3、D4分别与所述反相器F1、F2、F3、F4的输出端连接，所述数据编码器IC4的信号输出端与发射电路联接，所述发射电路是公知技术中普遍采用的，在本实施例中就不再赘述，所述数据编码器IC4将电平指示驱动器IC1输出端的电平信号进行编码，编码后通过数据编码器IC4的输出端输送到发射电路将信号进行发射；所述信号接收装置由译码电路、低水位触发电路、总控电路和执行电路构成，所述译码电路的译码集成块IC5与所述编码电路中的数据编码器IC4相匹配，所述译码集成块IC5的四个输出端分别联接有发光二极管LED1、LED2、LED3、LED4，且所述译码集成块IC5的总线输出端VT与低水位触发电路联接，当译码电路接收到发射装置发送的信号后，译码集成块IC5经成功译码，与水塔水位相对应的输出端及总线输出端输出高电平，水位的高低由发光二极管进行显示，所述总控电路由时基集成块IC6、延时电容C8、充电电阻R14和二极管VD16组成，所述时基集成块IC6的触发端2与所述低水位触发电路中的与非门F5输出端联接，所述总控电路的输出端3联接有执行电路，所述执行电路由三极管VT4、VT5、VT6、VT7和继电器J1构成，所述三极管VT7的发射极上连接所述继电器J1，所述三极管VT5的集电极和发射极通过触点J1-1、J1-2并联水泵D的接电端子；当水塔水位在正常状态时，总控电路时基集成块IC6的输出端3为低电平，其输出电平至与非门F8的输入端，倒相后输出高电平至集成块IC7的触发端2，集成块IC7的输出端3为低电平，该低电平至低水位触发电路中与非门F6的输入端，倒相后，输出高电平，该高电平通过电阻R28至与非门F5的输入端A18，此时，与非门F5为待命状态；当译码电路接收到信号后，译码集成块IC5的总线输出端VT为高电平，该高电平输入到与非门F5的输入端A17，此时与非门F5的两输入端同为高电平，将倒相输出低电平，通过电阻R27形成一个低电平触发信号至总控电路的时基集成块IC6的触发端2，时基集成块IC6触发后输出高电平至执行电路的三极管VT4的基极，三极管VT4导通后，通过集电极，经过水泵、三极管VT6、三极管VT7使继电器J1通电，继电器J1通电后，吸合触点J1-1、J1-2到负载电源，即可使水泵工作泵水到水塔上；由于常闭触点J1-1、J1-2没有被继电器J1吸合时，执行电路是通过三极管VT4的集电极、水泵、VT5的集电极至三极管VT6的基极形成通路的，常闭触点J1-1、J1-2被断开后，就切断了该通路，即切断了三极管VT6基极的信号，此时，三极管VT6、VT7靠电容C9的放电来维持导通，但时间很短，为了能维持水泵工作，所以在所述执行电路的输出端串接有电流变换器U，该电流变换器U对负载电源的电流进行取样，经过整流后通过电阻R36来导通三极管VT5，来维持水泵工作。总控电路的时基集成块IC6的触发端2受触发后，时基集成块IC6的内部被置位，电流通过电阻R14对电容C8充电，此时，如果水泵的供水能在规定时间内使水塔水位上升一级，译码集成块IC5收到信号后，使低水位触发电路输出一个低电平通过二极管VD15对电容C8放电，使时基集成块IC6不会由于电容C8两端的电平上升而复位，反之，电容C8两端由于持续充电，电平上升，通过二极管VD16至时基集成块IC6的复位端6脚，使时基集成块IC6复位，时基集成块的输出端3脚输出低电平，而使水泵停止工作。
所述译码集成块IC5的输出端D5串联二极管VD9后与总控电路中时基集成块IC6的复位端6联接，当水塔水满至最高位置时，译码电路中代表高水位的数据码D5输出高电平，经过二极管VD9到时基集成块IC6的复位端脚6，使时基集成块IC6复位，时基集成块输出为低电平，不导通执行电路中的三极管VT4，而使水泵停止工作；同时数据码D5输出的高电平经过二极管VD10到集成块IC7的复位端6脚，使集成块IC7复位，集成块IC7的输出端为低电平，该低电平输送到与非门F6的输入端，经与非门F6倒相后输出高电平，该高电平至与非门F5的输入端A18，使与非门F5处于待命状态。
所述电流变换器U的输出端通过电位器R35联接一个单向可控硅VTH1，所述单向可控硅VTH1的阴极输出端通过二极管VD19联接时基集成块IC6的复位端6，当水泵堵转或由于其他原因造成水泵的电流过大时，可控硅VTH1的控制极由于电平升高而导通，其阴极输出高电平，通过二极管VD19至时基集成块IC6的复位端脚6，使时基集成块IC6复位，输出低电平，使水泵停止工作而保护水泵。
本实施例中在译码集成块的输出端还设有预置开关K6，该开关分为四个档位，用户可根据需要有选择地将开关触点打到相应的档位，作为水塔正常储水的水位状态，当水塔水位高于该水位状态时，译码集成块IC5相应的输出端为高电平，该高电平经过二极管VD11至总控电路时基集成块IC6的触发端2，使低水位触发电路输出的低电平无法使时基集成块IC6的触发端2受触发，故水泵是不会工作的；只有当水塔的水位低于设定的水位状态时，译码集成块IC5相应的输出端变为低电平，才使低水位触发电路输出的低电平触发时基集成块IC6的触发端2，使水泵工作；当水位到达设定的水位状态时，译码集成块IC5相应的输出端为高电平，但该高电平经过二极管VD11到二极管VD17时被截止，不会使总控电路中的时基集成块IC6的复位端脚6被复位，故而水泵继续工作，只有当水位到达最高水位时，经过二极管VD9的高电平才使总控电路中的时基集成块IC6的复位端6被复位，而使水泵停止工作。
上述所述的电平指示驱动器的型号为LM3914，时基集成块IC2、IC3、IC6、IC7的型号为555，所述数据编码器的型号为2262，译码集成块的型号为2272，反相器F0、F1、F2、F3、F4的型号为4069，反相器F5、F6、F7、F8的型号为4011。
本实用新型其合理的设计，为水塔水位的监控提供了直观显示的功能，并且灵敏度极高，安装方便，使用简单，与现有技术相比，具有实质性特点和进步。
权利要求1.一种水塔水位的自动控制器，包括有水位拾取装置(10)、信号发射装置(11)和信号接收装置(12)，其特征在于所述水位拾取装置(10)的输出端与信号发射装置电连接，所述信号发射装置(11)由分段电路、间歇控制电路和编码电路构成，所述分段电路中的电平指示驱动器(IC1)的输出端联接有反相器，且电平指示驱动器(IC1)的输出端(OUT1)通过电阻(R7)与三极管(VT1)的基极联接，所述三极管(VT1)的集电极与所述间歇控制电路联接，所述编码电路的数据编码器(IC4)的数据码端脚与所述反相器的输出端联接，所述信号接收装置(12)由译码电路、低水位触发电路、总控电路和执行电路构成，所述译码电路的译码集成块(IC5)与所述编码电路中的数据编码器(IC4)相匹配，所述译码集成块(IC5)的输出端联接有发光二极管(LED1，LED2，LED3，LED4)，且所述译码集成块的总线输出端(VT)与低水位触发电路联接，所述低水位触发电路是由两个与非门(F5，F6)构成的电路，所述总控电路由时基集成块(IC6)、延时电容(C8)、充电电阻(R14)和二极管(VD16)组成，所述时基集成块(IC6)的触发端(2)与所述低水位触发电路中的与非门(F5)输出端联接，所述总控电路的输出端联接有执行电路，所述执行电路由三极管和继电器(J1)构成，所述三极管(VT7)的发射极上连接所述继电器(J1)，所述三极管(VT5)的集电极和发射极通过触点并联水泵的接电端子。
2.根据权利要求1所述的水塔水位的自动控制器，其特征在于所述水位拾取装置由管子(15)和浮子(14)组成，所述浮子(14)上设有磁铁(13)，且所述浮子(14)套在管子(15)上可做上下活动，所述管子(15)内设有一排串联的电阻，且在每个电阻的两端并联有舌簧管。
3.根据权利要求1所述的水塔水位的自动控制器，其特征在于所述水位拾取装置是一个压力传感器。
4.根据权利要求2或3所述的水塔水位的自动控制器，其特征在于所述执行电路的输出端串接有电流变换器(U)。
5.根据权利要求2或3所述的水塔水位的自动控制器，其特征在于所述译码集成块的输出端(D5)串联二极管(VD9)后与总控电路中时基集成块(IC6)的复位端(6)联接。
6.根据权利要求4所述的水塔水位的自动控制器，其特征在于所述电流变换器(U)的输出端通过电位器(R35)联接一个单向可控硅(VTH1)，所述单向可控硅的阴极输出端通过二极管(VD19)联接时基集成块(IC6)的复位端(6)。
专利摘要本实用新型公开了一种水塔水位的自动控制器，其主要特征在于信号发射装置(11)由分段电路、间歇控制电路和编码电路构成，所述信号接收装置(12)由译码电路、低水位触发电路、总控电路和执行电路构成，所述译码集成块的输出端联接有发光二极管，且所述译码集成块与低水位触发电路联接，所述时基集成块的触发端与所述低水位触发电路中的与非门输出端联接，所述总控电路的输出端联接有执行电路，所述执行电路的输出端并联水泵的接电端子。利用本实用新型的自动控制器，使水塔和水泵之间无需电线连接，不会使水由于导线的电解改变水质，并且安装方便，安装范围随意性大，能准确控制水塔内的水位，其控制方便、直观，灵敏度高。按照本实用新型设计主题所制作的水塔水位的自动控制器，必将给广大用户带来积极的使用效果。
文档编号G05D9/00GK2667539SQ20042000042
公开日2004年12月29日 申请日期2004年1月12日 优先权日2004年1月12日
发明者周希武 申请人:周希武