手控、自动供、排水及电压型水位显示器的制作方法

本发明属电器领域。

背景技术：

现有采用浮动磁铁引发干簧管触点闭合(或断开)来控制水位的技术，因干簧管触点能控制的电流容量较小，故而必须配有放大功率系统。而且不能显示实时水位高度。

其更大的缺点在于其缺乏通用性，其上、下水位差是固定的，不同高度的水箱必需选用不同规格的控制器。

技术实现要素：

本发明手控、自动供、排水及电压型水位显示器的结构是：交流电源经整流桥(1)输出的直流负极依次串联有继电器线圈(2)、保险絲(4)、接地二接管(5)的负极，接地二接管(5)的正极一路端点设置在水位上限点(a)处，另一路串联常闭按钮(19)及继电器常开触点(6)后其端点设置在水位下限点(b)处，续流管(3)并联于继电器线圈(2)的两端。

交流接触器线圈(8)两端分别接于继电器的两个转换触点(11)，继电器的两个常闭触点(7)联接转换开关(10)的两个输出端，转换开关(10)两个输入端联接交流电源。

三相交流电源串联交流接触器常开触点(12)后联接水泵电机(13)。

整流桥(1)输出的正极依次串联有保险絲(14)、限流电阻(15)、接地二极管(17)、水位电阻串联组(18)、直流电压表(16)并联于限流电阻(15)。水位电阻串联组(18)由多个电阻(r)等距离串联组成。

需要水泵供水时，将转换开关(10)输出端接通继电器的两个常闭触点(7)，交流接触器线圈(8)就通电，交流接触器常开触点(12)闭合。水泵电机(13)就运转，水泵开始供水。

整流桥(1)接通交流电压u后其直流输出之负极与大地零电位间的电位差是交流电压的-0.45u。容器内的水与大地是导通的，容器内的水等同大地零电位。

容器内的水经接地二极管(5)与整流块(1)负极电压0.45u之间具有的电位差等于0.45u。该电位差使正极与容器内到达上限水位(a)处的水接触之接地二接管(5)的负极经保险絲(4)、继电器线圈(2)、与整流桥(1)负极产生电流。继电器线圈(2)通电而动作，其常闭触点(7)断开，交流接触器线圈(8)就断电，交流接触器常开触点(12)断开，水泵电机(13)就停转，水泵(13)停止供水。

需要水泵排水时，只要将转换开关(10)输出端转接继电器的两个常开触点(9)，交流接触器线圈(8)未通电，交流接触器常开触点(12)断开。水泵电机(13)未通电就不运转。

整流桥(1)接通交流电压u后其直流输出之负极与大地零电位间的电位差是交流电压的-0.45u。容器内的水与大地是导通的，容器内的水等同大地零电位。

容器内的水通过接地二极管(5)与整流桥(1)的负极电压-0.45u之间具有的电位差等于0.45u。该电压差使正极与容器内到达上限水位(a)处的水接触之接地二接管(5)的负极经保险絲(4)、继电器线圈(2)、与整流桥(1)负极产生电流。继电器线圈(2)通电而动作，其常开触点(9)闭合，交流接触器线圈(8)通电，交流接触器常开触点(12)闭合。水泵电机(13)通电就运转排水。

当容器内水位低于下限点(b)时流经继电器常开触点(6)、常闭按钮(19)、接地二极管(5)、保险絲(4)、整流桥(1)负极的电流消失，继电器线圈(2)失电动作，其常开触点(9)断开，交流接触器线圈(8)失电，交流接触器常开触点(12)断开。水泵电机(13)就停止排水。

继电器常开触点(6)在水位低于上限点(a)后仍能继续保持流经继电器线圈(2)的电流使继电器不释放。

常闭按钮(19)用于手控水泵电机(13)运转。在水位低于上限a点时按一下常闭按钮(19)，继电器线圈(2)失电使继电器释放，故而常闭按钮(19)具有手控水泵电机(13)功能。

本发明也可采用图3所示的两相整流桥(1)负极经继电器线圈(2)、保险絲(4)、接地二接管(5)与容器内零电位的水导通而使继电器动作。

本发明也可采用图4所示的三相整流桥(1)负极经继电器线圈(2)、保险絲(4)、接地二接管(5)与容器内零电位的水导通而使继电器动作。

整流桥正极对地电压交流电源电压u的+0.45u。水位到达上限a点时，经保险絲(14)、限流电阻(15)、接地二极管(17)与水导通。此时流经限流电阻(15)的电流最大，其电压降也最大，故而直流电压表(16)的指针摆动幅度最大。在表盘上将该处标示为最高水位。水位下降到达下限b点时整流桥正极电路与水脱离而不导通，直流电压表(16)的指针归零。在表盘上将该处标为零水位。在最高水位与零水位之间，按水位电阻串联组(18)中各电阻与水导通时电压表指针所示处标示出该电阻在水箱中之实际高度。则可从电压表指针所示读出水位实时高度。

本发明不仅省略了变压器，且因为其采用高阻值继电器线圈(2)，对地电流可以设定在小于10ma，远远低于家用漏电保护器动作电流30ma。并且采用10ma的保险絲(4)及(14)双重保险设计，所以更安全、更可靠。

本发明采用高电压微电流的方法取代采用变压器的低电压电源传递水位探测信号，故而其线路损耗更低而传递距离更远。

本发明的整流桥正、负极均与容器内液体导通，故而也适用于与大地绝缘容器内导电液体的液位显示及控制。

本发明的整流桥(1)可以分别采用单相整流桥、两相整流桥、三相整流桥等各种整流方式。

附图说明

图1：手控、自动供、排水及电压型水位显示器供水时电原理图。

图2：手控、自动供、排水及电压型水位显示器排水时电原理图。

图3：两相整流桥电路图。

图4：三相整流桥电路图。

图中：1、整流桥，2、继电器线圈，3、续流管，4、保险絲，5、接地二极管，6继电器常开触点、7、继电器常闭触点，8、交流接触器线圈，9、继电器常开触点，10、转换开关，11、继电器转换触点，12、交流接触器常开触点，13、水泵电机，14、保险絲，15、限流电阻，16、直流电压表，17、接地二极管，18、水位电阻串联组，19、常闭按钮。

具体实施方式

图1是手控、自动供、排水及电压型水位显示器供水电原理图。交流电源经整流桥(1)输出的直流负极依次串联有继电器线圈(2)、保险絲(4)、接地二接管(5)的负极，接地二接管(5)的正极一路端点设置在水位上限点(a)处，接地二接管(5)的正极另一路串联继电器常开触点(6)后端点设置在水位下限点(b)处。续流管(3)并联于继电器线圈(2)的两端。交流接触器线圈(8)两端分别接于继电器的两个转换触点(11)，继电器的两个常闭触点(7)联接转换开关(10)两个输出端，转换开关(10)两个输入端联接交流电源。三相交流电源串联交流接触器常开触点(12)后接通水泵电机(13)，水泵电机(13)运转供水。

整流桥(1)接通交流电压u后其直流输出之负极与大地零电位间的电位差是交流电压的-0.45u。容器内的水与大地是导通的，容器内的水等同大地零电位。

容器内的水通过外接二极管(5)与整流桥(1)负极电压之间具有的电位差等于0.45u。该电压差使正极与容器内上限水位(a)处的水接触之接地二接管(5的负极经保险絲(4)、继电器线圈(2)、与整流桥(1)负极产生电流。继电器线圈(2)通电而动作，其常闭触点(7)断开，交流接触器线圈(8)失电，交流接触器常开触点(12)断开，水泵电机(13)失电而停止供水。

当容器内水位低于下限点(b)时，

流经继电器常开触点(6)、常闭按钮(19)、接地二极管(5)、继电器线圈(2)的电流消失，继电器失电释放，其常闭触点(7)闭合，交流接触器线圈(8)通电，交流接触器常开触点(12)闭合，水泵电机(13)通电而重新供水。

继电器常开触点(6)用于水位低于上限点(a)后仍有电流流经继电器线圈(2)而保持吸合。

常闭按钮(19)用于手控制水泵电机(13)运转。在水位低于上限a点时按一下常闭按钮(19)，继电器线圈(2)失电使继电器释放。常闭按钮(19)具有手控水泵电机(13)功能。

整流桥正极对地电压交流电源电压u的+0.45u。水位到达上限a点时，经保险絲(14)、限流电阻(15)、接地二极管(17)与水导通。此时流经限流电阻(15)的电流最大，其电压降也最大，故而直流电压表(16)的指针摆动幅度最大。在表盘上将该处标示为最高水位。水位下降到达下限b点时整流桥正极电路与水脱离而不导通，直流电压表(16)的指针归零。在表盘上将该处标为零水位。在最高水位与零水位之间，按水位电阻串联组(18)中各电阻与水导通时电压表指针所示处标示出该电阻在水箱中之实际高度。则可从电压表指针所示读出水位实时高度。

图2是手控、自动供、排水及电压型水位显示器排水电原理图。

需要水泵排水时，只要将转换开关(10)输出端转接继电器的两个常开触点(9)，水泵电机未通电就不运转。

整流桥(1)接通交流电压u后其直流输出之负极与大地零电位间的电位差是交流电压的-0.45u。容器内的水与大地是导通的，容器内的水等同大地零电位。

容器内的水通过接地二极管(5)与整流桥(1)负极电压-0.45u之间具有的电位差等于0.45u。该电压差使正极与容器内到达上限水位(a)处的水接触之接地二接管(5)的负极经保险絲(4)、继电器线圈(2)、与整流桥(1)负极产生电流，继电器线圈(2)通电而继电器吸合，其常开触点(9)闭合，交流接触器线圈(8)通电，交流接触器常开触点(12)闭合，水泵电机(13)通电而开始排水。

当容器内水位低于下限点(b)时流经继电器常开触点(6)、常闭按钮(19)、接地二极管(5)、保险絲(4)、继电器线圈(2)、整流桥(1)负极的电流消失，继电器释放，其常开触点(9)断开，交流接触器线圈(8)失电，交流接触器常开触点(12)断开，水泵电机(13)断电而停止排水。

继电器常开触点(6)用于水位低于上限点(a)后仍能继续保持流经的继电器线圈(2)电流而保证继电器维持吸合。

常闭按钮(19)用于手控水泵电机(13)运转。在水位低于上限a点时按一下常闭按钮(19)，继电器线圈(2)失电使继电器释放，故而常闭按钮(19)具有手控水泵电机(13)功能。

本发明也可采用图3所示的两相整流桥(1)负极经继电器线圈(2)、保险絲(4)、接地二接管(5)与容器内零电位的水导通而使继电器动作。

本发明也可采用图4所示的三相整流桥(1)负极经继电器线圈(2)、保险絲(4)、接地二接管(5)与容器内零电位的水导通而使继电器动作。

本发明不仅省略了变压器，且因为其采用高阻值继电器线圈(2)，对地电流可以设定在小于10ma，远远低于家用漏电保护器动作电流30ma。并且采用10ma的保险絲(4)双重保险设计，所以更可靠、更安全。

本发明采用高电压微电流的方法取代采用变压器的低电压电源传递水位探测信号，故而线路损耗更低而传递距离更远。

本发明的整流桥正、负极均与容器内液体导通，故而也适用于与大地绝缘容器内导电液体的液位显示及控制。

本发明具有通用性，不论水箱上、下水位高差多少，均可采用同一手控、自动供、排水及电压型水位显示器。

本发明的整流桥(1)可以分别采用单相整流桥、两相整流桥、三相整流桥等各种整流方式。