专利名称：煤矿用水位自动控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种水位自动控制器，特别是涉及一种能够自由选择和设定水位 控制水泵启动和停止的煤矿用水位自动控制器。
背景技术：
目前，对煤矿井下使用的水泵，通常是通过液位表或浮子排水控制系统，是由人工 手动控制。在含有爆炸性危险气体(甲烷)和煤尘的矿井中，使用人工手动控制煤矿井下 使用的水泵，对工作人员的生命安全和矿井设备的安全都会带来严重的影响。
发明内容本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题，提供一种能够自由选择和设定水 位控制水泵启动和停止的煤矿用水位自动控制器。本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是一种煤矿用 水位自动控制器，包括有，用于启动该水位自动控制器的启停开关组件，所述的启停开关组 件依次通过本安插件和控制变压器连接远程负载的电源输出端，还设置有水位控制器，所 述的水位控制器的连接插件的探针分别与蓄水池的水位端连接，连接插件的脚7、脚8分别 连接控制变压器的两端，连接插件的脚1连接本安插件的开关触点，脚2连接手控水位开 关，所述的手控水位开关连接显示器，所述的主回路电源依次通过隔离开关、接触器、阻容 吸收器和电流互感器连接至负载，所述的控制变压器是与隔离开关的输出端相连，所述的 电流互感器把转换完的信号通过电机保护器连接至显示器，在电机保护器的脚9B至手控 水位开关与显示器的连接点之间设置接触器线圈和压敏电阻。所述的水位控制器的连接插件的探针包括有连接在蓄水池零水位处的零电位探 针、连接在蓄水池低水位处的低水位探针和连接在蓄水池高水位处的高水位探针。所述的电源输出端接近负载的那端还通过接触器的第四辅助触点与电机保护器 的脚9A、IOB相连。所述的启停开关组件包括有，用于选择远控或近控的选择开关，所述选择开关的 固定端连接本安插件，远控端连接远程启动按钮，近控端连接该水位自动控制器本身的启 动按钮，所述的启动按钮另一端通过接触器的第一辅助触点连接本安插件。所述的启停开关组件还包括有停止按钮，所述的停止按钮是由位于水位控制器的 连接插件的探针与蓄水池的零水位之间的第二停止按钮，以及连接在本安插件的脚Al上 的第一停止按钮构成，所述的第一停止按钮还连接至远程停止按钮。所述的水位控制器包括有连接插件，所述连接插件的脚7和脚8为电源端，依次通 过变压器、整流桥、第一稳压块和第二稳压块提供对外输出电源，连接插件的脚5连接低 电平端，脚4连接二输入与非门的输入端脚1，脚3通过继电器的一对常开触点与二输入与 非门的输入端脚2相连，所述的二输入与非门的输出端脚3依次通过电阻和三极管分别连 接继电器的线圈，以及第一运算放大器和第二运算放大器，所述的第一运算放大器和第二运算放大器还分别通过第二电阻和第一电阻连接第一稳压块和第二稳压块。本实用新型具有的优点和积极效果是本实用新型的煤矿用水位自动控制器，克 服了现有技术中手动操作带来的不便，具有自由选择性和设定水位性控制水泵启动和停止 的作用，实现排水过程自动化。插件结构具有体积小，结构紧凑的特点，安装和维修方便。通 用性强，可以构成诸多控制容量的开关。
图1是本实用新型的整体结构示意图；图2是本实用新型中的水位控制器的电路原理图。
具体实施方式
为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹列举以下实施例，并配合 附图详细说明本实用新型的如下如图1所示，本实用新型的煤矿用水位自动控制器，包括有，用于启动该水位自动 控制器的启停开关组件K，所述的启停开关组件K依次通过本安插件JHK2和控制变压器Tl 连接远程负载的电源输出端，还设置有水位控制器SK-I，所述的水位控制器SK-I的连接插 件的水位探针3、4、5分别与蓄水池的水位端连接，连接插件的脚7、脚8分别连接控制变压 器Tl的两端，连接插件的脚1连接本安插件JHK2的开关触点J9 一端，脚2连接手控水位 开关K2，所述的手控水位开关K2连接显示器XS，所述的主回路电源依次通过隔离开关GHK、 接触器KM、阻容吸收器R-C和电流互感器LH连接至负载，所述的控制变压器Tl是与隔离开 关GHK的输出端相连，所述的电流互感器LH把转换完的信号通过电机保护器DJ连接至显 示器XS，在电机保护器DJ的脚9B至手控水位开关K2与显示器XS的连接点之间设置接触 器KM线圈和压敏电阻MYG。所述的水位控制器SK-I的连接插件的水位探针3、4、5包括有连接在蓄水池零水 位d处的零电位探针5、连接在蓄水池低水位33处的低水位探针3和连接在蓄水池高水位 44处的高水位探针4。所述的电源输出端接近负载的那端还通过接触器KM的第四辅助触点KM-4与电机 保护器DJ的脚9A、IOB相连。所述的启停开关组件K包括有，用于选择远控或近控的选择开关K1，所述选择开 关Kl的固定端连接本安插件JHK2，远控端连接远程启动按钮QAl，近控端连接该水位自动 控制器本身的启动按钮QA，所述的启动按钮QA还通过接触器KM的第一辅助触点KM-I连 接本安插件JHK2。所述的启停开关组件K还包括有停止按钮，所述的停止按钮是由位于水位控制器 SK-I的连接插件的探针5与蓄水池的零水位之间的第二停止按钮TA-2，以及连接在本安插 件JHK2的脚Al上的第一停止按钮TA-I构成，所述的第一停止按钮TA-I还连接至远程停 止按钮TAl。如图2所示，所述的水位控制器SK-I包括有连接插件，所述连接插件的脚7和脚 8为电源端，依次通过变压器BK、整流桥、第一稳压块Ul和第二稳压块U2提供对外输出电 源冊，连接插件的脚5连接低电平端，脚4连接二输入与非门TOA的输入端脚1，脚3通过继电器Jl的一对常开触点与二输入与非门U5A的输入端脚2相连，二输入与非门U5A的型 号为MC14011B，所述的二输入与非门U5A的输出端脚3依次通过电阻R12和三极管T2分别 连接继电器Jl的线圈，以及第一运算放大器U3和第二运算放大器U4，所述的第一运算放大 器U3和第二运算放大器U4还分别通过第二电阻R2和第一电阻Rl连接第一稳压块Ul和 第二稳压块U2。本实用新型的煤矿用水位自动控制器中，将选择开关Kl拨至“近控”位，手控水位 开关K2拨至“水控”位。水位控制器SK-I有三根探水针，分别是零水位d、低水位33、高水 位44。安装时将零电位探针5放置在蓄水池的底部(或比低水位探针3放置的位置再低一 点，如低于低水位探针IOcm或5cm都行)，低水位探针3放置在用户希望蓄水池每天保持的 水位高度上，高水位探针4放置在蓄水池的警戒高度线上。蓄水池中的蓄水量由低水位向 高水位逐渐爬升时，本实用新型的煤矿用水位自动控制器一直保持停止状态，直到蓄水池 中的水位与高水位探针4接触后，启动器启动，带动抽水电机工作，抽水电机一直工作到蓄 水池中的水位低于低水位探针3 (水与低水位探针不接触)后，煤矿用水位自动控制器停止 工作。下次也是按上述过程循环工作。a)当高水位探针4与蓄水池中的水接触的情况下，要停止启动器工作，此时按住 启动器自身的“停止”按钮后，接触器即停止工作，然后将“隔离开关GHK”拨向“断开”位置， 启动器才能停止工作；若不将“隔离开关GHK”拨向“断开”位置，手松开“停止”按钮后，启 动器中的接触器会继续吸合工作。这是因为启动器在“水控”状态下，高水位探针4是否与 蓄水池中的水接触就是接触器吸合的命令。b)当蓄水池中的水不与高水位探针4接触的情况下，要停止启动器工作，此时只 要按下启动器自身的“停止”按钮，启动器就停止工作了。只有蓄水池中的水位与高水位探 针4再次接触后，启动器才进行下一轮工作。本实用新型的水位控制器SK-I的连接插件的各水位探针的工作原理如下1、低水位探针的工作方法首先将检测固定端，也就是连接插件的零电位探针5 (连接插件的脚5)放入水池 的底部(具体位置只要比低水位探针低就行)，再将低水位探针3 (连接插件的脚3)放入 水池的限定水位标志处，最后将高水位探针4 (连接插件的脚4)放入水池的警戒水位标志 处，当水池中的水从底部向上慢慢上升时，首先淹没零电位探针5，此时零电位探针5与检 测固定端通过水短接，由于低水位探针3 (连接插件的脚3)在电路内部经继电器Jl的一对 常开触点与二输入与非门U5A的脚2相连，而继电器Jl的动作是靠MC14011B 二输入与非门 U5A的输出状态去控制的，故水池内低水位检测端与固定检测端在水池内相通了，但二输入 与非门U5A的输出状态并没有改变(仍是低电平)，只有当水池中的水继续上升至高水位探 针4(连接插件的脚4)后，在水池内，高水位探针4、低水位探针3、固定检测端通过水都短 接了，由于高水位探针4 (连接插件的脚4)与固定检测端相通，使二输入与非门U5A的1脚 变成低电平，二输入与非门U5A的输出就跳转成高电平，经电阻R12使T9013三极管T2导 通，继电器Jl也构成回路导通，其常开触点闭合，二输入与非门U5A的脚2也变成低电平， 二输入与非门U5A的输出仍为高电平。当水池中的水在抽水机的作用下水位低于高水位探 针4后，由于低水位探针3仍使二输入与非门U5A的脚2位于低电平，二输入与非门U5A的 输出仍为高电平，一直到水池中的水低于低水位探针3后，水池底部的固定检测端与低水
5位探针3不导通了，低水位探针3变成高电平，即二输入与非门U5A的脚2变成高电平，之 前高水位探针4已成高电平了，故二输入与非门U5A的输出从高电平跳变成低电平，使三极 管T2(9013)截止，继电器Jl由导通变成断开，其常开触点又从闭合状态变成常开状态，这 就完成了一次循环。2、水位控制器SK-I的连接插件的脚1、2的常开触点串在接触器KM(型号 QJZ-30SW)的线圈回路中，接触器KM的工作电压是AC36V，吸合电流是1. 4Α-1. 9Α之间，水 位控制器SK-I中的继电器Jl的触点电流为5Α。此对常开触点为非本安；水位控制器SK-I 中的连接插件的脚3 (低水位探针)在电路板这边与继电器的另一对常开触点相连，经过此 常开触点后与二输入与非门U5A的1脚相连，这对常开触点为本安触点。本实用新型的煤矿用水位自动控制器，主要用于含有爆炸性危险气体(甲烷)和 煤尘的矿井中，能在交流50Hz，额定电压1140V或660V，380V的线路中，对电机启动，停止进 行控制和保护。该水位自动控制器对煤矿井下使用的水泵，在电源供电系统下可以手动，自 动相互切换，实现不间断运行排水。
权利要求一种煤矿用水位自动控制器，其特征是包括有，用于启动该水位自动控制器的启停开关组件(K)，所述的启停开关组件(K)依次通过本安插件(JHK2)和控制变压器(T1)连接远程负载的电源输出端，还设置有水位控制器(SK I)，所述的水位控制器(SK I)的连接插件的探针(3、4、5)分别与蓄水池的水位端连接，连接插件的脚7、脚8分别连接控制变压器(T1)的两端，连接插件的脚1连接本安插件(JHK2)的开关触点(J9)，脚2连接手控水位开关(K2)，所述的手控水位开关(K2)连接显示器(XS)，所述的主回路电源依次通过隔离开关(GHK)、接触器(KM)、阻容吸收器(R C)和电流互感器(LH)连接至负载，所述的控制变压器(T1)是与隔离开关(GHK)的输出端相连，所述的电流互感器(LH)把转换完的信号通过电机保护器(DJ)连接至显示器(XS)，在电机保护器(DJ)的脚9B至手控水位开关(K2)与显示器(XS)的连接点之间设置接触器(KM)线圈和压敏电阻(MYG)。
2.根据权利要求1所述的煤矿用水位自动控制器，其特征是所述的水位控制器 (SK-I)的连接插件的探针(3、4、5)包括有连接在蓄水池零水位(d)处的零电位探针(5)、 连接在蓄水池低水位(33)处的低水位探针(3)和连接在蓄水池高水位(44)处的高水位探 针⑷。
3.根据权利要求1所述的煤矿用水位自动控制器，其特征是所述的电源输出端接近 负载的那端还通过接触器(KM)的第四辅助触点(KM-4)与电机保护器(DJ)的脚9A、10B相连。
4.根据权利要求1所述的煤矿用水位自动控制器，其特征是所述的启停开关组件(K) 包括有，用于选择远控或近控的选择开关(Kl)，所述选择开关(Kl)的固定端连接本安插件 (JHK2)，远控端连接远程启动按钮(QAl)，近控端连接该水位自动控制器本身的启动按钮 (QA)，所述的启动按钮(QA)另一端通过接触器(KM)的第一辅助触点(KM-I)连接本安插件 (JHK2)。
5.根据权利要求1所述的煤矿用水位自动控制器，其特征是所述的启停开关组件(K) 还包括有停止按钮，所述的停止按钮是由位于水位控制器(SK-I)的连接插件的探针(5)与 蓄水池的零水位之间的第二停止按钮(TA-2)，以及连接在本安插件(JHK2)的脚Al上的第 一停止按钮(TA-I)构成，所述的第一停止按钮(TA-I)还连接至远程停止按钮(TAl)。
6.根据权利要求1所述的煤矿用水位自动控制器，其特征是所述的水位控制器 (SK-I)包括有连接插件，所述连接插件的脚7和脚8为电源端，依次通过变压器(BK)、整流 桥、第一稳压块(Ul)和第二稳压块(U2)提供对外输出电源⑴5)，连接插件的脚5连接低电 平端，脚4连接二输入与非门(TOA)的输入端脚1，脚3通过继电器(Jl)的一对常开触点与 二输入与非门(U5A)的输入端脚2相连，所述的二输入与非门(TOA)的输出端脚3依次通 过电阻(R12)和三极管(T2)分别连接继电器(Jl)的线圈，以及第一运算放大器(U3)和 第二运算放大器(U4)，所述的第一运算放大器(U3)和第二运算放大器(U4)还分别通过第 二电阻(R2)和第一电阻(Rl)连接第一稳压块(Ul)和第二稳压块(U2)。
专利摘要一种煤矿用水位自动控制器，有用于启动该水位自动控制器的启停开关组件和水位控制器，启停开关组件通过本安插件和控制变压器连接远程负载的电源输出端，水位控制器的连接插件的探针分别与蓄水池的水位端连接，连接插件的脚7、脚8连接控制变压器的两端，脚1连接本安插件的开关触点，脚2连接手控水位开关，手控水位开关连接显示器，主回路电源通过隔离开关、接触器、阻容吸收器和电流互感器连接至负载，控制变压器与隔离开关的输出端相连，电流互感器通过电机保护器连接至显示器，在电机保护器的脚9B至手控水位开关与显示器的连接点之间设置接触器线圈和压敏电阻。本实用新型具有自由选择性和设定水位性控制水泵启动和停止的作用，实现排水过程自动化。
文档编号G05D9/12GK201681310SQ20092022080
公开日2010年12月22日 申请日期2009年9月22日 优先权日2009年9月22日
发明者张良干, 陈国存 申请人:天津市天矿电器设备有限公司