[其他]多用途水位自动控制装置

说明书

本实用新型涉及水位的控制。

随着现代的科学技术的飞速发展，自动控制技术已渗透到国民经济的许多部门。水位的控制就是一种应用广泛且最简单的控制技术。像自来水塔、蒸汽锅炉、太阳能热水器和污水池等大多已采用水位的自动控制，且所采用的控制设备有多种多样，但其主要的要求是控制设备简单、可靠、维修方便。

目前水位自动控制装置主要有电极式、浮子式和恒温管式三种。浮子式和恒温管式一般是机械结构的。故在此种环境中，极易发生机械故障，给生产带来不安全因素。当然浮子式中也有采用电磁感应的，此种装置一般无机械故障问题，是简单、可靠的，但对于蒸汽锅炉，由于高温环境影响磁性材料的磁感应强度，故不太适用。电极式是采用电气、电子电路的控制装置，无上述弊病。它一般是采用电子和电气元器件混合组成控制电路的。当然电子控制电路，技术先进，精度高，可靠性高。但一般来说，用的元器件较多。虽然现代电子元器件的可靠性有了极大提高，但所用元器件越多，其可靠性总还是有所下降的。何况随着各种水所含介质的不同，其直流电阻的变化幅度较大（经实验为1～2KΩ左右），对于电信号本来就微弱的电子电路来说，损耗较大，因而使控制电路的输入信号形成很大的不稳定。结果是，第一使控制电路的通用性变差；第二，对同一控制装置，当所用水或加介质不同时，控制电路的稳定工作将有一定困难。

本实用新型的目的是设计一种所用器件很少，简单、可靠，经济实用，维修方便的电极式自动水位控制装置，以便安全，可靠地解决水位的控制问题。

本控制装置是仅用电极式水位计、一只中间继电器、一只交流接触器和一只转换开关组成的，而则具有“手动”和“自动”控制的功能。其控制过程是由水位计将测出的水位信号，直接控制中间继电器的工作，而交流接触器则由中间继电器控制其通断，进而控制执行机构——电动机或电磁阀的工作。

本水位控制装置的电气原理图如图1所示。其具体构成是将交流接触器两端接～380V，而其“启动”按钮两端与经过“手动”开关的交流接触器的一组辅助常开触点及经过“自动”开关的中间继电器的一组常闭触点一并并联，交流接触器的主触点控制电动机或控制电磁阀。而中间继电器与另一组“自动”开关串联，并通过电极接在～220V上。与电极的接法是：中间继电器直接接高位电极a，通过它的一组常开触点接低位电极b。地电极C接零线。

当“手动——自动”开关拨向“自动”时，若水位低于b电极，中间继电器J不工作，其常闭触点则接通交接触器，于是交流接触器的常开触点闭合，启动电动机，开始上水。当水上到高于b电极，J仍不会工作。只有当水位上升到a电极时，J通过a电极－水－地电极构成回路而工作，其常闭触点断开，致使交流接触器开路而停止工作，常开触点恢复常开状态，迫使电动机停止运行；而J的常开触点闭合，将b电极并联在a电极上，构成自锁回路。当水位低于a电极时，J是通过其自锁回路，即b电极构成回路的。它一直工作到水位低于b电极后，才因回路不通而停止工作。J一但停止工作，常开触点结束自锁，常闭触点又使交流接触器接通回路而工作，电动机运行，又开始上水，如此循环往复。

当“手动－自动”开关拨向“手动”时，中间继电器J断开，仅由交流接触器就可控制电动机的启、停。

如果是自动排水，控制电路略有不同，仅将交流接触器启动按钮两端并联的中间继电器常闭触点改为常开触点即可。控制对象为电动机或电磁阀。这种情况下，当水位高于高位电极a时，中间继电器J工作，从而使交流接触器工作，并接通电动机或电磁阀，并一直延续到水位低于低位电极b时。而后，中间继电器结束自锁，而不工作，由交流接触器断开电动机或电磁阀电路，停止排水。

本水位控制装置中所用交流接触器选耐压380伏的多触点式，其电流容量视电动机和电磁阀规格自行确定。中间继电器选耐压220伏的DZ－52－22型。转换开关选用双刀双掷的，其耐压和工作电流要满足要求。电极应视工作环境之不同，选择适当的材质，一般可有铜、不锈钢、钢材加镀层的，也可利用废旧火花塞改制。

本控制装置的优点是由于使用器件少及中间继电器采用了自锁式电路，故其可靠性高。稳定工作的电源电压变化范围宽，在190——250V范围内能稳定地工作。功耗亦并不大，水阻的交流损耗仅0.9毫安。该装置使用范围宽，可适用于蒸汽锅炉，各种水塔、太阳能热水器，污水池和其他特殊场合的水位自动控制。同时，由于装置简单，使用器件少，故成本低，加工制作容易，使用维修方便，是适用性较好的一种控制装置。

实施例1、一种蒸汽锅炉、水塔自动水位控制装置。