专利名称：具有损坏报警功能的液位开关的制作方法
本申请涉及一种基本电气元件的改进，使液位开关不但能按液位高度给出控制信号，还能在本身损坏时，给出损坏报警信号。
现有技术以美国哈维尔公司(HARWIL CORP.)生产的液位开关为代表，
图1是它的原理图，它的工作原理是当液位的高度达到托起浮球1时，通过摆杆2，摆杆芯5，杠杆7传递机械运动，使主微动开关9切换，达到发出控制信号的作用，密封波纹套3，密封圈6起隔离液体的作用。压圈4限止了摆杆2向下摆动的极限位置。8为杠杆支点。
这种液位开关具有结构简单，动作可靠的优点。但是在使用过程中会发生两种损坏方式(1)密封泄漏。(2)摆杆芯5断裂。当发生上述两种情况时，该液位开关非但不能给出正确的控制信号，有时还会发生危险。
为了解决这两个问题，本人构思了一种具有损坏报警功能的液位开关。对这种液位开关的要求是(1)当密封稍有泄漏时，主微动开关9仍能给出正确的控制信号，并且不发生危险。(2)当摆杆芯5断裂时，能发出摆杆芯5断裂的报警信号。(3)在报警信号适配器(分案申请)配合下，当密封泄漏严重，或摆杆芯5断裂时，能分别给出报警的声光信号，并且能向计算机控制系统发出执行故障处理程序的中断信号。
图2为本申请的液位开关原理图。
序号1-9的含义和图1相同，10-弹簧，11-辅助微动开关，用于给出损坏报警信号。
图3为先行技术液位开关的内部结构图。
图4为本申请的液位开关实施例的内部结构图。
图中序号1-11的含义同图2。13-开关体，14-螺纹套，15-接线孔，16-支架，17-泄液孔，18-开关腔。
对比图3和图4，本申请的液位开关对先行技术有六个方面的技术改进(1)在后盖12的下缘增加了泄液孔17。(2)使装在支架16上的主微动开关9处在开关腔18的上部，并且接线端处于主微动开关9的上部。(3)改变了杠杆7剖面的开关，把原来剖面为L形的杠杆，改为剖面为“一”字形，并且旋转中心改到杠杆的中部位置。(4)改变了杠杆支点8的位置，使杠杆支点8的位置介于摆杆芯5和主微动开关9的按动端子之间。(5)在杠杆7上增加了一根弹簧10。(6)在开关腔18的下部，增加了一个辅助微动开关11，并使它和主微动开关9分别处于杠杆的上下两边。
实施上述六项技术改进措施后，使本申请的液位开关达到了上述三个要求。以下说明本液位开关达到上述三个要求的理由，同时，说明本液位开关的优点。
(1)当密封稍有泄漏时，先行技术的液位开关由于无泄液孔，并且主微动开关9的位置低，接线端的位置更低，渗入开关腔18的液体，会在开关腔18内积累，要达到接线孔15的高度时，才会从接线孔15中泄出。这时主微动开关9和接线端早已浸没在液体中了。由于大多数液体具有导电性，就可能发生两种情况如果主微动开关9直接拖动继电器，使用电压较高时，会使整个贮液池带电，而造成危险。如果主微动开关9通过工作在低电压，弱电流状态下的电子器件拖动继电器时，会造成给出错误控制信号。本液位开关具有泄液孔，而且主微动开关9处于开关腔18的上部位置，接线端的位置更高，渗入开关腔18的少量液体可以从泄液孔中流出，这时，处于开关腔18上部的主微动开关9仍能给出正确的控制信号。即使开关腔内的液体达到辅助微动开关11的高度，由于辅助微动开关11用于给出损坏报警信号，使用电压低，所以不会造成危险。
(2)与先行技术的液位开关一样，本液位开关的机械强度最弱处在摆杆芯5和摆杆2连接处，图1，图2，图3上的箭头所指处，即为机械强度最弱处。当由于意外原因，使摆杆芯5断裂时，液位开关完全丧失工作能力，并给出错误控制信号。由于先行技术无损坏报警功能，所以要在整个控制系统发生不正常情况，如液位过高，大量液体溢出时，操作者才能发现问题。而本液位开关能在摆杆芯断裂时，立即发出损坏报警信号。其理由如下本液位开关正常工作时，摆杆向下摆动的极限位置，决定于摆杆2端部的外径和压圈4的内径，当摆杆2搁在压圈4上时，摆杆2处于向下摆动的极限位置，决定于摆杆2端部的外径和压圈4的内径，当摆杆2搁在压圈4上时，摆杆2处于向下摆动的极限位置。这也是摆杆芯5和杠杆7的在正常工作时的一个极限位置。当摆杆芯5断裂时，摆杆2从摆杆芯5上脱落，不能再对摆杆芯5和杠杆7的位置起限制作用。这时，杠杆7在弹簧10的作用下，向顺时针方向旋转，压下辅助微动开关11的按动端子，使辅助微动开关11切换，发出摆杆芯断裂的报警信号。图5为摆杆芯5断裂时，本液位开关的状态图。
(3)当密封泄漏严重时，渗入开关腔18的液体达到辅助微动开关11高度，由于多数液体具有导电性，使辅助微动开关11的接线端间接入了液体的漏电阻，这个电阻值约在几百欧到几百千欧之间，可以作为密封严重泄漏的标志。辅助微动开关11的常开接点间的电阻值，有三个状态a.正常状态-常开接点间的电阻值＞10兆欧。b.密封严重泄漏状态-常开接点间的电阻值为几百欧到几百千欧之间。c.摆杆芯断裂状态-常开接点间的电阻值为零。这三个状态值经过专用适配器(分案申请)的处理，分别驱动密封泄漏和摆杆芯5断裂的声光报警信号，并可向计算机控制系统发出执行故障处理程序的中断信号。
综上所述，本液位开关的特点是安全性高，并在密封泄漏和摆杆芯5断裂时，具有损坏报警功能。
附图的简单说明。
图1为先行技术液位开关的原理图。
图2为本申请液位开关的原理图。
图3为先行技术液位开关的内部结构图。
图4为本申请液位开关的内部结构图。
图5为本申请液位开关在摆杆芯5断裂时的状态图。
图中序号的含义为1-浮球 2-摆杆 3-密封波纹套4-压图 5-摆杆芯 6-密封圈7-杠杆 8-杠杆支点 9-主微动开关10-弹簧 11-辅助微动开关 12-后盖13-开关体 14-螺纹套 15-接线孔16-支架 17-泄液孔 18-开关腔本申请的最佳实施例如图4所示，其中螺纹套14的作用是把本液位开关安装在贮液池的壁上，开关体13是安装本液位开关各种结构件的基础。
主要技术难点是密封波纹套3和密封圈6的材料选用，尺寸确定等问题，必须使密封件密封可靠，耐老化，并且活动阻力小，其次，浮球1，摆杆2，摆杆芯5，杠杆7的结构尺寸和弹簧10的拉力等，还必须按微动开关的尺寸和按动力来核算，使各方面动作配合好，才能达到构思的要求。
其中，弹簧10可以是图4所示的拉簧，也可以是装在杠杆7其他位置上的压簧，扭簧或弹簧片。
本实施例的外形尺寸约为长230毫米，宽50毫米，高70毫米。
本申请的液位开关可用于非易燃，非强腐蚀，非有机溶剂性液体的贮液池中，在液位联锁控制，泵或电磁阀控制，液位越位报警系统中，起检测作用。由于本申请的液位开关安全性高和具有损坏报警功能，所以特别适用于复杂的，要求具有自诊断功能的液位控制系统中。
权利要求
一种基本电气元件，用于检测液位高度，它的先行技术的结构是一端是一个装在摆杆2上的浮球1，中部是开关体13和螺纹套14，另一端是后盖12，在开关体13上，装有密封波纹套3，密封圈6，摆杆芯5，杠杆7，主微动开关9，其中杠杆7和主微动开关9在后盖12的开关腔18内，和先行技术的液位开关作对比，本申请的液位开关具有以下所述的特征1、本液位开关在后盖12上的特征是在后盖12的下缘有泄液孔。2、本液位开关在主微动开关9安装位置方面的特征是处在开关腔18的上部，并且接线端处于主微动开关9的上部。3、本液位开关在杠杆7剖面开关方面的特征是杠杆7的剖面为“一”字形，并且旋转中心在杠杆7的中部位置。4、本液位开关在杠杆支点8位置方面的特征是杠杆支点8的位置介于摆杆芯5和主微动开关9的按动端子之间。5、本液位开关在杠杆7受力方面的特征是杠杆7上有一根弹簧10，在杠杆7上产生顺时针方向的力矩。6、本液位开关在开关腔18方面的特征是在开关腔18的下部，装有一个辅助微动开关11，并使它和主微动开关9分别处于杠杆7的上下两边。7、权利要求中第5项所述的弹簧10是装在杠杆7上的拉簧。8、权利要求中第5项所述的弹簧10是装在杠杆7其它位置上的压簧。9、权利要求中第5项所述的弹簧10是装在杠杆7其它位置上的扭簧。10、权利要求中第5项所述的弹簧10是装在杠杆7其它位置上的弹簧片。
全文摘要
本液位开关可用于液位联锁控制，液位越位报警等自动控制装置中，在液位达到给定值时，浮球浮起，通过摆杆，摆杆芯和杠杆，使主微动开关给出控制信号，本液位开关具有损坏报警功能，当密封泄漏或摆杆芯断裂时，本液位开关能发出对应的报警信号，在报警电路或专用的适配器的配合下，发出声光信号，并能对计算机控制系统发出执行故障处理程序的中断信号，所以，本液位开关特别适用于复杂的，要求具有自诊断功能的液位控制系统。
文档编号H01H35/18GK1057124SQ91107408
公开日1991年12月18日 申请日期1991年5月27日 优先权日1991年5月27日
发明者童晓枫 申请人:童晓枫