專利名稱：新型水位控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種抽水控制裝置，特別是涉及一種新型水位控制器。
背景技術(shù)：
目前，用于低樓層L的水塔抽水控制裝置主要是采用浮球1’、水箱2’、機(jī)械開關(guān)3’等構(gòu)成的機(jī)械控制裝置(如圖1所示)對(duì)潛水泵M進(jìn)行控制，這種裝置是利用浮球1’自身的重量拉動(dòng)機(jī)械開關(guān)3’的方式來實(shí)現(xiàn)控制潛水泵M供電的通或斷，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)抽水或停止抽水的目的。此裝置功能單一，在使用中隨著塑料浮球1’的老化，自身重量減輕，加之機(jī)械開關(guān)3’內(nèi)部彈簧的變異，極易出現(xiàn)觸點(diǎn)接觸不良，產(chǎn)生火花，致使觸點(diǎn)開關(guān)過熱融化等機(jī)械故障或事故，且布置在水箱2’(或水塔)內(nèi)的強(qiáng)電導(dǎo)線容易老化、磨損、不安全隱患嚴(yán)重。一種用于高樓層的主要由弱電水位顯示器和自動(dòng)控制器組成的抽水控制裝置，該弱電水位顯示器和自動(dòng)控制器分別獨(dú)立設(shè)置，故，在水塔和水井中需分別設(shè)置兩套水位傳感器，使得抽水控制裝置結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，且成本較高。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作性能穩(wěn)定、動(dòng)作準(zhǔn)確可靠、安全系數(shù)高新型水位控制器。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是本實(shí)用新型是一種新型水位控制器，它主要由傳感電路、控制電路、水位顯示電路、強(qiáng)迫給水電路、水泵啟閉電路、電源電路組成。所述的傳感電路連接控制電路，控制電路連接水位顯示電路和強(qiáng)迫給水電路；所述的傳感電路采集上水位池和下水位池的水位信號(hào)，將該水位信號(hào)輸送給水位顯示電路，同時(shí)將該水位信號(hào)通過水位顯示電路輸送給控制電路；控制電路根據(jù)傳感電路輸送的水位信號(hào)或強(qiáng)迫給水電路輸送的電信號(hào)控制水泵啟閉電路動(dòng)作；電源電路向整個(gè)電路板供電。
所述的傳感電路主要由安裝在上水池內(nèi)四個(gè)不同水位監(jiān)測(cè)點(diǎn)的傳感頭和安裝在下水池內(nèi)三個(gè)不同水位監(jiān)測(cè)點(diǎn)的傳感頭組成。
所述的控制電路主要由芯片U1、芯片U2、三極管VT5、VT6、VT7組成；三極管VT7基極連接芯片U1輸出端；三極管VT5的基極連接三極管VT7集電極且其公共端連接芯片U2的輸出端；三極管VT6發(fā)射極連接芯片U2的輸出端、基極連接芯片U1的輸入端。
所述的水位顯示電路主要由三極管VT1、VT2、VT3、VT4和指示燈L3、L4、L5、L6組成；指示燈L3、L4、L5、L6分別連接在三極管VT1、VT2、VT3、VT4的集電極。
所述的水泵啟閉電路主要由繼電器J1組成。
所述的電源電路主要由兩個(gè)串連的穩(wěn)壓管V1、V2組成。
采用上述方案后，本實(shí)用新型的電路主要由傳感電路、控制電路、水位顯示電路、強(qiáng)迫給水電路、水泵啟閉電路等組成。由于本實(shí)用新型是由電子控制，只要在水塔和水井分別設(shè)置一個(gè)水位傳感器，就可獲取水塔和水井中不同水位的信號(hào)，它能夠依據(jù)自定義的水位高度，及時(shí)的把水控制在調(diào)整的高度之內(nèi)，并同時(shí)檢測(cè)下水位的水位高度，使水泵不會(huì)空轉(zhuǎn)，起到持續(xù)供水與保護(hù)水泵的作用。本實(shí)用新型的整個(gè)電路所用的元器件較少，電路的工作性能更加穩(wěn)定可靠，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、專業(yè)功能完備、動(dòng)作準(zhǔn)確可靠、安全系數(shù)高的優(yōu)點(diǎn)。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。


圖1是習(xí)用水塔抽水控制裝置；圖2A、2B是本實(shí)用新型的傳感器在水池內(nèi)的安裝示意圖；圖3是本實(shí)用新型的電路圖。
具體實(shí)施方式
如圖3所示，本實(shí)用新型是一種新型水位控制器，它主要由傳感電路1(如圖2所示)、控制電路2、水位顯示電路3、強(qiáng)迫給水電路4、水泵啟閉電路5、電源電路6組成。
所述的傳感電路1連接控制電路2，控制電路2連接水位顯示電路3和強(qiáng)迫給水電路4；所述的傳感電路1采集上水位池10和下水位池20的水位信號(hào)，將該水位信號(hào)輸送給水位顯示電路3，同時(shí)將該水位信號(hào)通過水位顯示電路3輸送給控制電路2；控制電路2根據(jù)傳感電路1輸送的水位信號(hào)或強(qiáng)迫給水電路4輸送的電信號(hào)控制水泵啟閉電路5動(dòng)作，即驅(qū)使繼電器J1吸合或釋放，從而控制水泵的開啟或關(guān)閉。
所述的傳感電路1主要由安裝在上水池10內(nèi)四個(gè)不同水位監(jiān)測(cè)點(diǎn)A、B、C、DC的不銹鋼傳感頭和安裝在下水池20內(nèi)三個(gè)不同水位監(jiān)測(cè)點(diǎn)E、F、DC的不銹鋼傳感頭組成。
上水池10的四根不銹鋼傳感頭的布置為DC線放在最低位，低水位A點(diǎn)，中水位B點(diǎn)，高水位C點(diǎn)。下水池20有三根不銹鋼傳感頭的布置為DC線放在最低位，低水位E點(diǎn)，高水位F點(diǎn)。
DC線接12V直流電源，A點(diǎn)水位信號(hào)經(jīng)過限流電阻R11與分壓電阻R13接U2的2腳，把水中A點(diǎn)的電壓值轉(zhuǎn)化為U2的2腳可識(shí)別的高低電平。B為中位指示，C點(diǎn)水位信號(hào)經(jīng)過限流電阻R15與濾波電路電阻R14與電容C8接U2的6腳，以濾除水中存在的高頻成分，把水中C點(diǎn)的電壓值轉(zhuǎn)化位U2的6腳可識(shí)別的高低電平。E點(diǎn)水位信號(hào)經(jīng)過限流電阻R 16與分壓電阻R18接U1的2腳，把水中E點(diǎn)的電壓值轉(zhuǎn)化位U1的2腳可識(shí)別的高低電平。F點(diǎn)水位信號(hào)經(jīng)過限流電阻R21與濾波電路電阻R20與電容C10接U1的6腳，以濾除水中存在的高頻成分，把水中F點(diǎn)的電壓值轉(zhuǎn)化位U1的6腳可識(shí)別的高低電平。上水池10無水時(shí)，水位在A、C點(diǎn)以下，A與C點(diǎn)沒有通過水與DC點(diǎn)接觸，因此都沒有電壓，相應(yīng)的U2的2與6腳為低電平。水位在A點(diǎn)以上C點(diǎn)以下時(shí)，A點(diǎn)通過水與DC點(diǎn)接觸，A點(diǎn)有電壓，而C點(diǎn)沒有通過水與DC點(diǎn)接觸，C點(diǎn)沒有電壓，相應(yīng)的U2的2腳為高電平，6腳為低電平。水滿到C點(diǎn)時(shí)，A與C點(diǎn)通過水與DC點(diǎn)接觸，因此都有電壓，相應(yīng)的U2的2腳與6腳為高電平。下水池20無水時(shí)，E與F點(diǎn)沒有通過水與DC點(diǎn)接觸，因此都沒有電壓，相應(yīng)的U1的2與6腳為低電平。水位在E點(diǎn)以上F點(diǎn)以下時(shí)，E點(diǎn)通過水與DC點(diǎn)接觸，E點(diǎn)有電壓，而F點(diǎn)沒有通過水與DC點(diǎn)接觸，F(xiàn)點(diǎn)沒有電壓，相應(yīng)的U1的2腳為高電平，6腳為低電平。水滿到F點(diǎn)時(shí)，E與F點(diǎn)為高電平，相應(yīng)的U1的2腳與6腳為高電平。
所述的控制電路2主要由芯片U1、芯片U2、三極管VT5、VT6、VT7組成。三極管VT7基極連接芯片U1輸出端；三極管VT5的基極連接三極管VT7集電極且其公共端連接芯片U2的輸出端；三極管VT6發(fā)射極連接芯片U2的輸出端、基極連接芯片U1的輸入端。
本控制器控制水泵的啟動(dòng)與停止是由控制上水池10的芯片U2與控制下水池20的芯片U1聯(lián)合控制的。若上水池10無水，A與C點(diǎn)沒有通過水與DC點(diǎn)接觸，因此都沒有電壓，相應(yīng)的U2的2腳與6腳為低電平，U2的3腳輸出高電平，三極管VT5導(dǎo)通，繼電器J1吸合，水泵啟動(dòng)。當(dāng)水滿到A點(diǎn)時(shí)，A點(diǎn)通過水與DC接觸，A點(diǎn)有電壓，而C點(diǎn)沒有電壓，相應(yīng)的U2的2腳為高電平，而6腳為低電平，此時(shí)，3腳輸出瑣存，為高電平狀態(tài)，三極管VT5仍然導(dǎo)通，繼電器J1吸合。上水池水滿時(shí)，A與C點(diǎn)都通過水與DC點(diǎn)接觸，因此都有電壓，相應(yīng)的U2的2腳與6腳為高電平，U2的3腳輸出低電平，三極管VT5處于高阻狀態(tài)，繼電器J1斷開，水泵停止。當(dāng)水離開C點(diǎn)時(shí)，C點(diǎn)沒有電壓，而A點(diǎn)有電壓，相應(yīng)的U2的6腳為低電平，2腳為高電平，3腳輸出瑣存，為低電平，三極管VT5仍處于高阻狀態(tài)，繼電器J1不吸合，若水低于A點(diǎn)，A與C點(diǎn)沒有通過水與DC點(diǎn)接觸，因此都沒有電壓，相應(yīng)的U2的2腳與6腳為低電平，U2的3腳輸出高電平，三極管VT5導(dǎo)通，繼電器J1吸合，水泵又重新啟動(dòng)。
若下水池20無水，E與F點(diǎn)沒有通過水與DC點(diǎn)接觸，因此都沒有電壓，相應(yīng)的U1的2腳與6腳為低電平，U1的3腳輸出高電平，三極管VT7導(dǎo)通，無論U2的3腳為高電平或?yàn)榈碗娖?，三極管VT5的基極電平始終被VT7拉為低電平，VT5不導(dǎo)通，為高阻狀態(tài)，繼電器J1就不吸合，水泵不工作。當(dāng)水滿到E點(diǎn)時(shí)，E點(diǎn)通過水與DC接觸，E點(diǎn)有電壓，而F點(diǎn)沒有電壓，相應(yīng)的U1的2腳為高電平，而6腳為低電平，此時(shí)，3腳輸出瑣存，為高電平狀態(tài)，三極管VT7仍然導(dǎo)通。下水池20水滿(有水)時(shí)，E與F點(diǎn)都通過水與DC點(diǎn)接觸，因此都有電壓，相應(yīng)的U1的2腳與6腳為高電平，觸發(fā)U1的3腳輸出低電平，三極管VT7不導(dǎo)通，處于高阻狀態(tài)，三極管VT5基極的電壓就只由U2的3腳控制。當(dāng)水離開F點(diǎn)時(shí)，F(xiàn)點(diǎn)沒有電壓，而E點(diǎn)有電壓，相應(yīng)的U1的6腳為低電平，二腳為高電平，3腳輸出瑣存，為低電平，三級(jí)管VT7仍處于高阻狀態(tài)。若水低于E點(diǎn)，E與F點(diǎn)沒有通過水與DC點(diǎn)接觸，因此都沒有電壓，相應(yīng)的U1的2與6腳為低電平，U1的3腳輸出高電平，三極管VT7導(dǎo)通，無論U2的3腳為高電平或?yàn)榈碗娖?，三極管VT5的基極電平始終被VT7拉為低電平，VT5不導(dǎo)通，為高阻狀態(tài)，繼電器J1就不吸合，水泵不工作。
所述的水位顯示電路3主要由三極管VT1、VT2、VT3、VT4和指示燈L3、L4、L5、L6組成；指示燈L3、L4、L5、L6分別連接在三極管VT1、VT2、VT3、VT4的集電極。
上水池10水位檢測(cè)點(diǎn)A、B、C各通過連接到三極管VT2、VT1、VT3的基極，若水位檢測(cè)點(diǎn)有電壓，就觸發(fā)三極管導(dǎo)通，指示燈亮。下水池20的水位檢測(cè)點(diǎn)E，F(xiàn)由傳感電路接到U1的2腳與6腳，經(jīng)過芯片UI的3腳有水與無水的高低電平，控制三極管VT10與VT9，高電平時(shí)，VT9與VT10導(dǎo)通，L8有電流流過，L8燈亮，而L7沒有電流流過，L7燈滅。低電平時(shí)，VT9與VT10不導(dǎo)通，L8沒有電流流過，L8燈滅，而L7有電流流過，L7燈亮。芯片U2的3腳高電平時(shí)(運(yùn)轉(zhuǎn))，三極管VT4導(dǎo)通，L3燈亮，低電平時(shí)(待轉(zhuǎn))L7有電流流過，L7燈亮。
所述的強(qiáng)迫給水電路4主要由常開開關(guān)AJ構(gòu)成。下水池20的水位在E點(diǎn)以上時(shí)，模擬上水池10無水與下水池20水滿的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)迫給水。按鍵AJ為常開開關(guān)，接12V的VCC，按下時(shí)，經(jīng)過限流電阻R21與濾波電路電阻R20與電容C10，U1的6腳為高電平，而E點(diǎn)有電壓，U1的2腳也為高電平，觸發(fā)U1的3腳輸出低電平，三極管VT7不導(dǎo)通，處于高阻狀態(tài)，三極管VT5基極的電壓就只由U2的3腳控制。同時(shí)三極管VT6導(dǎo)通，把U2的2腳拉為低電平，若上水池10的水未滿到C點(diǎn)，相應(yīng)的U2的2腳與6腳為低電平，U2的3腳輸出高電平，三極管VT5導(dǎo)通，繼電器J1吸合，水泵啟動(dòng)。
所述的電源電路6主要由兩個(gè)串連的穩(wěn)壓管V1、V2組成。電源電路6向整個(gè)電路板供電。變壓器經(jīng)過整流與濾波，穩(wěn)壓成12V直流電源供給電路板使用。由于芯片U1與U2的高電平為2/3VDD，經(jīng)過水中幾十K以上的電阻影響，意外情況下會(huì)造成高電平無法達(dá)到2/3VDD，所以芯片U1與U2的電源VDD使用的是由12V電源再次穩(wěn)壓成的9V電壓，而傳感部分的DC還是用直流12V以補(bǔ)償水中電阻所影響的壓降。
自動(dòng)與人工啟動(dòng)電路整個(gè)控制器的220V/110V交流電源是通過一個(gè)開關(guān)控制的，開關(guān)有三擋，控制器供電端(自動(dòng))關(guān)閉端，水泵電源端(手動(dòng))當(dāng)開關(guān)打到控制器供電端時(shí)，控制器處于工作狀態(tài)，為自動(dòng)服務(wù)，當(dāng)控制器打到水泵電源端時(shí)，控制器不工作，水泵的電源220V/110V直接由開關(guān)送達(dá)。
在上述電路中，本實(shí)用新型所用的U1、U2芯片同為比雙觸發(fā)器(型號(hào)為1+A17555)。2腳的電平門限位1/3VDD，6腳的電平門限為2/3VDD。當(dāng)2腳的電壓低于1/3VDD(低電平)，6腳的電壓低于2/3VDD(低電平)，3腳輸出高電平VDD。當(dāng)2腳的電壓高于1/3VDD(高電平)，6腳的電壓低于2/3VDD(低電平)，3腳輸出瑣存，保持上一階段的狀態(tài)。當(dāng)2腳的電壓高于1/3VDD(高電平)，6腳的電壓高于2/3VDD(高電平)，3腳輸出低電平。
本實(shí)用新型的工作原理在上水池10與下水池20接入傳感探頭，上水池四根。一根直流電源線DC，三根水位檢測(cè)線—低水位線A、中水位線B、高水位線C。下水池20三根，一根直流電源線DC，兩根水位檢測(cè)線——低水位線E、高水位線F。當(dāng)上水池10的水低于底水位線A時(shí)，控制器就啟動(dòng)水泵抽水，直到水位滿到高水位線C為止，如果水位未滿到高水位線F，下水池20的水位開始低于底水位線DC，控制器就停止水泵抽水，直到一下水池的水位高于高水位線D或按下強(qiáng)抽鍵且下水池20的水位不低于低水位線E，控制器就繼續(xù)啟動(dòng)水泵，直到上水池的水位滿到高水位線F為止。在控制器出現(xiàn)故障的情況下，可直接進(jìn)行人工啟動(dòng)。
權(quán)利要求1.一種新型水位控制器，其特征在于它主要由傳感電路、控制電路、水位顯示電路、強(qiáng)迫給水電路、水泵啟閉電路、電源電路組成；所述的傳感電路連接控制電路，控制電路連接水位顯示電路和強(qiáng)迫給水電路；所述的傳感電路采集上水位池和下水位池的水位信號(hào)，將該水位信號(hào)輸送給水位顯示電路，同時(shí)將該水位信號(hào)通過水位顯示電路輸送給控制電路；控制電路根據(jù)傳感電路輸送的水位信號(hào)或強(qiáng)迫給水電路輸送的電信號(hào)控制水泵啟閉電路動(dòng)作；電源電路向整個(gè)電路板供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型水位控制器，其特征在于所述的傳感電路主要由安裝在上水池內(nèi)四個(gè)不同水位監(jiān)測(cè)點(diǎn)的傳感頭和安裝在下水池內(nèi)三個(gè)不同水位監(jiān)測(cè)點(diǎn)的傳感頭組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型水位控制器，其特征在于所述的控制電路主要由芯片U1、芯片U2、三極管VT5、VT6、VT7組成；三極管VT7基極連接芯片U1輸出端；三極管VT5的基極連接三極管VT7集電極且其公共端連接芯片U2的輸出端；三極管VT6發(fā)射極連接芯片U2的輸出端、基極連接芯片U 1的輸入端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型水位控制器，其特征在于所述的水位顯示電路主要由三極管VT1、VT2、VT3、VT4和指示燈L3、L4、L5、L6組成；指示燈L3、L4、L5、L6分別連接在三極管VT1、VT2、VT3、VT4的集電極。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型水位控制器，其特征在于所述的水泵啟閉電路主要由繼電器J1組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型水位控制器，其特征在于所述的電源電路主要由兩個(gè)串連的穩(wěn)壓管V1、V2組成。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種新型水位控制器，它主要由傳感電路、控制電路、水位顯示電路、強(qiáng)迫給水電路、水泵啟閉電路等組成。由于本實(shí)用新型是由電子控制，只要在水塔和水井分別設(shè)置一個(gè)水位傳感器，就可獲取水塔和水井中不同水位的信號(hào)，它能夠依據(jù)自定義的水位高度，及時(shí)的把水控制在調(diào)整的高度之內(nèi)，并同時(shí)檢測(cè)下水位的水位高度，使水泵不會(huì)空轉(zhuǎn)，起到持續(xù)供水與保護(hù)水泵的作用。本實(shí)用新型的整個(gè)電路所用的元器件較少，電路的工作性能更加穩(wěn)定可靠，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、專業(yè)功能完備、動(dòng)作準(zhǔn)確可靠、安全系數(shù)高的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G05D9/00GK2773766SQ200520054780
公開日2006年4月19日 申請(qǐng)日期2005年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月4日
發(fā)明者鐘基章 申請(qǐng)人:鐘基章