一种液位开关量转成液位模拟量的控制电机自动启停系统的制作方法

本实用新型属于排水系统自动控制领域领域，具体地说是一种液位开关量转成液位模拟量的控制电机自动启停系统。

背景技术：

目前国内各种工业生产的废水地槽液位控制多为浮球式液位开关，即通过浮球液控装置里面的浮球受废水液位的变化而变化，浮球随着液位的变化而升高或降低，从而形成高位接通，低位断开这样的原理，通过各种dcs或plc的程序控制电机自动启/停。这样的弊端就是浮球液控装置受工业生产中废水影响很大，废水中杂物较多，浮球很容易卡住，导致无法正常自动启/停电机，造成废水漫的到处都是，给生产造成影响甚至造成环境影响，而且浮球受液面波动影响大、维修量极大，浮球式液位开关只能上置、下置，位置局限性大。

技术实现要素：

本实用新型提供一种液位开关量转成液位模拟量的控制电机自动启停系统，用以解决现有技术中的缺陷。

本实用新型通过以下技术方案予以实现：

一种液位开关量转成液位模拟量的控制电机自动启停系统，包括实心体，实心体的底面中部开设有竖向的凹槽，凹槽内滑动配合有传动装置，传动装置的顶面固定连接第一环形板的底面，凹槽的顶面内壁固定连接第二环形板的顶面，第一环形板、第二环形板均为导电金属材质，凹槽内部设有动力杆朝下的液压缸，传动装置通过液压缸与凹槽的内壁固定连接，液压缸通过液压油管连接外部液压泵，传动装置的顶面开设有第四通孔，实心体的外周开设有两个横向的第二通孔，第二通孔内分别设有电线，上侧电线的一端与第二环形板的外周固定连接，下侧电线的一端穿过第四通孔与第一环形板的底面固定连接，上、下侧电线的另一端分别连接外部控制电路，传动装置与第二环形板之间为真空介质，实心体的顶面、底面分别设有压力传感器，压力传感器分别电路连接外部控制电路，外部控制电路电路连接外部电机、外部液压泵。

如上所述的一种液位开关量转成液位模拟量的控制电机自动启停系统，所述的凹槽由第一盲孔、第二盲孔构成，第一盲孔与第二盲孔共中心线，且第二盲孔的直径大于第一盲孔的直径。

如上所述的一种液位开关量转成液位模拟量的控制电机自动启停系统，所述的传动装置由第一活塞、第二活塞、水平板、限位导向装置、抗压液体组成，水平板的外周与第一盲孔的内壁固定连接，水平板的顶面开设有数个竖向的第一通孔，水平板的下方设有与之共中心线的第一活塞，第一活塞能沿第一盲孔竖向滑动，第一活塞的顶面中部固定连接限位导向装置的底面，限位导向装置的顶面与水平板的底面固定连接，第二盲孔内设有与之共中心线的第二活塞，第二活塞能沿第二盲孔竖向滑动，第二活塞与第一活塞之间设有抗压液体。

如上所述的一种液位开关量转成液位模拟量的控制电机自动启停系统，所述的限位导向装置为活动端朝下的伸缩杆，伸缩杆最大伸展长度与水平板的厚度和小于第一盲孔的竖向高度。

如上所述的一种液位开关量转成液位模拟量的控制电机自动启停系统，下侧所述的第二通孔的内壁开设有竖向的第三盲孔，第三盲孔的内部固定安装有自动收卷装置，下侧电线均匀的缠绕在自动收卷装置的外周。

如上所述的一种液位开关量转成液位模拟量的控制电机自动启停系统，所述的自动收卷装置为自动伸缩卷线盘。

如上所述的一种液位开关量转成液位模拟量的控制电机自动启停系统，所述的实心体的下方设有支座，支座的顶面与实心体的底面固定连接。

如上所述的一种液位开关量转成液位模拟量的控制电机自动启停系统，所述的外部控制电路包括pid智能控制仪、dcs或plc、电机、电源，dcs或plc电路连接电线、外部电机、pid智能控制仪、电源。

本实用新型的优点是：本实用新型旨在解决现有技术中的不足，根据液面以下某一点的压强随其上液面高度的增大压强成正比增大的原理，通过液体压强的变化，实现对第一环形板与第二环形板间电容量变化的模拟信号的采集，经外部控制电路控制电机启停，从而实现了对废水液面的有效控制，该实用新型在使用时置于液面以下，受液面波动影响小，第一环形板与第二环形板为单一真空介质，介电常数更稳定，保证了电机控制的精确度，使用时，工人将本装置放入废水池内并使其顶面位于最低限定液面以下，工人连通电路并将该实用新型的底面距最高、最低限定液面的高度数值输入给外部控制电路，位于实心体顶面与底面的压力传感器实时检测并传递压力数值信号给外部控制电路，外部控制电路实时接收压力传感器的信号并通过两压力传感器之间的压差计算出此时废液的密度，外部控制电路根据该密度逻辑运算出到废液达最高限定液面高度时传动装置底面的压力，并通过外部液压泵控制液压缸的推力与逻辑运算数值相等，此时第一环形板与第二环形板的位置在限定液面位置前保值相对位移不变，第一环形板与第二环形板间电容不变，外部控制电路控制电机工作，废液池液面逐渐升高，当废液池液面到达限定开启液面时，下一刻传动装置底面的压力大于其顶面的压力，传动装置向上运动，第一环形板与第二环形板之间距离变小，第一环形板与第二环形板间的电容增大，外部控制电路接收到第一环形板与第二环形板间的电容变化通过外部液压泵抽取液压缸内的液压油，以使液压缸的活塞杆回缩并控制外部电机停转，废液池停止进水，当废液池排水使液面下降时，外部控制电路通过位于实体顶面与底面的压力传感器输出的压力数值信号、最低限位高度逻辑运算出液面到达最低限位高度时传动装置底面的压力，并通过外部液压泵调节液压缸内的液压油量，以使液压缸的推力与最小压力逻辑运算值相等，当液面到达最低限定液面高度后，液压缸伸展使传动装置向下运动，第一环形板与第二环形板之间间距变大，第一环形板与第二环形板间电容变小，外部控制回路接收到第一环形板与第二环形板间的电容变化后控制电机开启，与此同时，外部控制电路通过外部液压泵调节液压缸的推力，使其与液面达到最高限位高度时传动装置底面的压力值相等，通过液压缸与废液压力循环推动，使传动装置往复运动，实现了第一环形板与第二环形板间电容量的变化，进而实现电机的自动开启，相比于传统的浮球式液位开关，不会卡死，调节精度高，可没入废液内任何位置，位置可调范围大，实用性强。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的结构示意图；图2是图1的电路结构框图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

一种液位开关量转成液位模拟量的控制电机自动启停系统，如图所示，包括实心体1，实心体1的底面中部开设有竖向的凹槽，凹槽内滑动配合有传动装置，传动装置起传递废液压力的作用，且能避免废液杂质进入凹槽内部，保证了设备正常运行，传动装置的顶面固定连接第一环形板9的底面，凹槽的顶面内壁固定连接第二环形板10的顶面，第一环形板9、第二环形板10、传动装置与凹槽共中心线，第一环形板9、第二环形板10均为导电金属材质，凹槽内部设有动力杆朝下的液压缸11，传动装置通过液压缸11与凹槽的内壁固定连接，液压缸11的缸体顶面穿过第二环形板10的内圈与凹槽的内壁固定连接，液压缸11的动力杆底面穿过第一环形板9的内圈与动力装置的顶面固定连接，液压缸11有过载保护装置，液压缸11通过液压油管连接外部液压泵，传动装置的顶面开设有第四通孔16，实心体1的外周开设有两个横向的第二通孔12，第二通孔12内分别设有电线14，上侧电线14的一端与第二环形板10的外周固定连接，下侧电线14的一端穿过第四通孔16与第一环形板9的底面固定连接，上、下侧电线14的另一端分别连接外部控制电路，电线14的外周与对应第二通孔12的内壁、第四通孔16的内壁之间均设有密封圈，传动装置与第二环形板10之间为真空介质，实心体1的顶面、底面分别设有压力传感器，压力传感器分别电路连接外部控制电路，外部控制电路电路连接外部电机、外部液压泵。本实用新型旨在解决现有技术中的不足，根据液面以下某一点的压强随其上液面高度的增大压强成正比增大的原理，p=ρgh，同一介质同一时刻时ρ、g相同，通过液体压强的变化，实现对第一环形板9与第二环形板10间电容量变化的模拟信号的采集，经外部控制电路控制电机启停，从而实现了对废水液面的有效控制，该实用新型在使用时置于液面以下，受液面波动影响小，第一环形板9与第二环形板10为单一真空介质，相比于传统的电容液位，介电常数更稳定，保证了电机控制的精确度，使用时，工人将本装置放入废水池内并使其顶面位于最低限定液面以下，工人连通电路并将该实用新型的底面距最高、最低限定液面的高度数值输入给外部控制电路，位于实心体1顶面与底面的压力传感器实时检测并传递压力数值信号给外部控制电路，外部控制电路实时接收压力传感器的信号并通过两压力传感器之间的压差计算出此时废液的密度，外部控制电路根据该密度逻辑运算出到废液达最高限定液面高度时传动装置底面的压力，并通过外部液压泵控制液压缸11的推力与逻辑运算数值相等，此时第一环形板9与第二环形板10的位置在限定液面位置前保值相对位移不变，第一环形板9与第二环形板10间电容不变，外部控制电路控制电机工作，废液池液面逐渐升高，当废液池液面到达限定开启液面时，即传动装置底面受到的压力与液压缸11的推力值相等时，下一刻传动装置底面的压力大于其顶面的压力，传动装置向上运动，第一环形板9与第二环形板10之间距离变小，，根据电容计算公式，第一环形板9与第二环形板10间的电容增大，外部控制电路接收到第一环形板9与第二环形板10间的电容变化通过外部液压泵抽取液压缸11内的液压油，以使液压缸11的活塞杆回缩并控制外部电机停转，废液池停止进水，当废液池排水使液面下降时，外部控制电路通过位于实体1顶面与底面的压力传感器输出的压力数值信号、最低限位高度逻辑运算出液面到达最低限位高度时传动装置底面的压力，并通过外部液压泵调节液压缸11内的液压油量，即液压缸11的推力，以使液压缸11的推力与最小压力逻辑运算值相等，当液面到达最低限定液面高度后，传动装置顶面压力大于其底面压力，液压缸11伸展使传动装置向下运动，第一环形板9与第二环形板10之间间距变大，第一环形板9与第二环形板10间电容变小，外部控制回路接收到第一环形板9与第二环形板10间的电容变化后控制电机开启，与此同时，外部控制电路通过外部液压泵调节液压缸11的推力，使其与液面达到最高限位高度时传动装置底面的压力值相等，通过液压缸11与废液压力循环推动，使传动装置往复运动，实现了第一环形板9与第二环形板10间电容量的变化，进而实现电机的自动开启，相比于传统的浮球式液位开关，不会卡死，调节精度高，可没入废液内任何位置，位置可调范围大，实用性强。

具体而言，如图1所示，本实施例所述的凹槽由第一盲孔2、第二盲孔3构成，第一盲孔2与第二盲孔3共中心线，且第二盲孔3的直径大于第一盲孔2的直径。第二盲孔3的直径大于第一盲孔2的直径使第二盲孔3的底面积大于第一盲孔2的底面积，当单位体积的液体介质由第一盲孔2进入第二盲孔3时，第一盲孔2内液体的竖向位移减小量大于第二盲孔3内液体的竖向位移增长量，从而起到了缩小位移的变化的目的，以达到缓冲废水水压变化的效果，避免对液压缸11造成损伤。

具体的，如图1所示，本实施例所述的传动装置由第一活塞7、第二活塞8、水平板4、限位导向装置6、抗压液体组成，水平板4的外周与第一盲孔2的内壁固定连接，水平板4的顶面开设有数个竖向的第一通孔5，第一通孔5均匀的分布在水平板4的竖向中心线四周，水平板4的下方设有与之共中心线的第一活塞7，第一活塞7能沿第一盲孔2竖向滑动，第一活塞7的顶面中部固定连接限位导向装置6的底面，限位导向装置6的顶面与水平板4的底面固定连接，第二盲孔3内设有与之共中心线的第二活塞8，第四盲孔16位于第二活塞8的顶面，第二活塞8能沿第二盲孔3竖向滑动，第二活塞8与第一活塞7之间设有抗压液体。第一活塞7起保护、隔绝作用，防止废液杂质对整个传动装置的干扰，限位导向装置6给第一活塞7的竖向运动提供导向，防止第一活塞7底面受力不均时产生倾斜，并限制第一活塞7的位移距离，保证第一活塞7始终在第一盲孔2内滑动，第二活塞8起传递废液压力作用，从而实现了传动装置传递废液压力、保护设备正常运行的作用。

进一步的，如图1所示，本实施例所述的限位导向装置6为活动端朝下的伸缩杆，伸缩杆最大伸展长度与水平板4的厚度和小于第一盲孔2的竖向高度。该结构能够保证第一活塞7始终位于第一盲孔2内，且伸缩杆在第一活塞7受力运动时防止其倾斜，起到导向作用，操作简单，价格便宜，实用性强。

更进一步的，第二活塞8在受力向下运动时，松散的电线14有可能会卡在第二活塞8外周与第二盲孔3内壁之间，造成设备损坏，为了克服上述问题，本实施例下侧所述的第二通孔12的内壁开设有竖向的第三盲孔13，第三盲孔13的内部固定安装有自动收卷装置，下侧电线14均匀的缠绕在自动收卷装置的外周。自动收卷装置能自动回收松散的电线14，使电线14始终处于紧绷状态，避免了松散的电线14对向下运动的第二活塞8造成干扰。

更进一步的，如图1所示，本实施例所述的自动收卷装置为自动伸缩卷线盘。自动伸缩卷线盘自动收线、操作简单、电线螺旋缠绕，占地空间小，简洁实用。

更进一步的，如图1所示，本实施例所述的实心体1的下方设有支座15，支座15的顶面与实心体1的底面固定连接。当实心体1需沉入载水器皿底部时，支座15为实心体1提供支撑，并起保护作用，避免了实心体1直接与载水器皿底部碰撞造成设备故障。

更进一步的，如图2所示，本实施例所述的外部控制电路包括pid智能控制仪、dcs或plc、电机、电源，dcs或plc电路连接电线14、外部电机、pid智能控制仪、电源。本实用新型将传统结构中液控开关装置改换成电容式液位检测方式，通过pid智能控制仪高低限报警，控制连接至dcs或plc，不用改变原dcs或plc的控制程序，既可以实现废水液位模拟量精确的显示，也可以更精确的控制废水液位，通过模拟液位高低限报警输出至dcs或plc，轻松实现外部电机自动启/停，避免废水漫水事故的发生，降低了维修成本和维修量，从而为企业创造更好的经济效益。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。