專利名稱：對射阻斷式液位自動控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及的液位自動控制系統(tǒng)，特別是采用光電技術(shù)檢測液位的液位自動控制 系統(tǒng)，它用于水族、工藝噴泉及蓄水池等自動供水裝置的水泵自動保護(hù)，能自動切斷電源， 防止缺水干燒。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有液位控制器有兩種，第一種是用浮球與扛桿等機(jī)構(gòu)來控制。第二種是電極式液位 控制，通過在液位不同的高度安裝電極，利用液體的導(dǎo)電性由機(jī)芯控制電源。其中，第一種液位控制器存在以下三個缺點1、存在機(jī)械摩損，氧化，生銹等問題。 2、體積大，材料多，相對成本高。3、安裝復(fù)雜。上述第二種液位控制器有以下三個缺點1、使用的液體需導(dǎo)電。2、存在電極電解及 雜質(zhì)會附著在電極表面從而影響其壽命和靈敏度。3、液位差值不能太大。發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種對射阻斷式液位自動控制系統(tǒng)，該液位自動控制系統(tǒng)能 長期工作在液體中，壽命長，體積小，安裝方便，控制液位差范圍大。 本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。一種對射阻斷式液位自動控制系統(tǒng)，包括液位檢測器和控制裝置，其中，所述液位檢 測器包括兩個光電式單液位檢測器，兩個單液位檢測器分別安裝于蓄液容器中上、下液位 限制處；每個光電式單液位檢測器均包括殼體、以及安裝于殼體內(nèi)并貫穿殼體上端和下端 的透明管，透明管兩側(cè)對稱設(shè)置一個光發(fā)射元件和一個光接收元件，透明管內(nèi)放置一個浮 子，透明管的兩端安裝過濾網(wǎng)，殼體內(nèi)的空隙中填充透明防水膠；所述控制裝置包括控制 電路板、給控制電路板供電的變壓器和連接于該控制電路板輸出端用于給水泵供電的電源 輸出插座，控制電路板通過防水電線與兩個光電式單液位檢測器連接。一種對射阻斷式液位自動控制系統(tǒng)，包括液位檢測器和控制裝置，所述液位檢測器為 一個光電式雙液位檢測器，該光電式雙液位檢測器包括殼體、以及安裝于殼體內(nèi)并貫穿殼
體上端和下端的透明管，透明管靠近上端的兩側(cè)對稱設(shè)置第一光發(fā)射元件和第一光接收元 件，透明管靠近下端的兩側(cè)對稱設(shè)置第二光發(fā)射元件和第二光接收元件，第一光發(fā)射元件 和第二光發(fā)射元件之間的距離等于上、下限液位之間的距離，透明管內(nèi)放置一個浮子，透 明管的兩端安裝過濾網(wǎng)，殼體內(nèi)的空隙中填充透明防水膠；所述控制裝置包括控制電路板、 給控制電路板供電的變壓器和連接于該控制電路板輸出端用于給水泵供電的電源輸出插 座，控制電路板通過防水電線與光電式雙液位檢測器連接。本對射阻斷式液位自動控制系統(tǒng)利用不透明的浮子與兩個位于不同高度的兩組對射 管及控制裝置相配合來完成液位自動控制，構(gòu)成對射管的光發(fā)射元件和光接收元件密封在 液位檢測器殼體內(nèi)，使得液位檢測器可長期工作在液體中而不會受液體的影響，使用壽命 長。本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，體積小，性能可靠。只要將光電式液位檢測器安裝在上、下限液位 處即可，安裝簡單方便。它可廣泛適用于水泵自動保護(hù)裝置，防止缺水干燒；水族、工藝 噴泉類水池的水位保持裝置；蓄水設(shè)備供水的自動控制裝置，如家用蓄水池，自動灌溉， 工業(yè)水槽水位控制等。另外，本系統(tǒng)可適用于上、下控制液位相差較大的其它蓄液容器的水泵控制。


圖1為本實用新型實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為其電路原理框圖；圖3為其電路圖；圖4為采用紅外發(fā)射管做光發(fā)射元件、紅外接收管做光接收元件時的電路原理框圖； 圖5為本實用新型實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6為本實用新型實施例3的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為用實施例1對射阻斷式液位自動控制系統(tǒng)控制水泵排水的示意圖；圖8為用實施例3對射阻斷式液位自動控制系統(tǒng)控制水泵給蓄水池供水的示意圖。
具體實施方式
實施例1:該實施例中，液位檢測器和控制裝置為分體式設(shè)計，適用于高壓電源水泵 的自動保護(hù)。參照圖1,實施例1對射阻斷式液位自動控制系統(tǒng)包括液位檢測器I和控制裝置II,
液位檢測器I為一個光龜式雙液位檢測器，該光電式雙液位檢測器包括殼體3、以及安裝 于殼體3內(nèi)并貫穿殼體3上端和下端的透明管5，透明管5靠近上端的兩側(cè)對稱設(shè)置第一 光發(fā)射元件2和第一光接收元件2'，透明管5靠近下端的兩側(cè)對稱設(shè)置第二光發(fā)射元件7 和第二光接收元件7'，第一光發(fā)射元件2和第二光發(fā)射元件7安裝在PCB板4上，它們 之間的距離等于上、下限液位之間的距離，第一光接收元件2'和第二光接收元件7'安 裝在PCB板10上，透明管5內(nèi)放置一個浮子1，透明管5的兩端安裝過濾網(wǎng)9、 9'，殼體 3內(nèi)的空隙中填充透明防水膠6，起固定元件和密封防水的作用；控制裝置II包括殼體20、 控制電路板22、給控制電路板供電的變壓器21和連接于該控制電路板22輸出端用于給水 泵供電的電源輸出插座23，控制電路板22通過防水電線V與光電式雙液位檢測器I連接。 圖中24為電源插頭。為了更好地防止雜物進(jìn)入光電式雙液位檢測器I的透明管內(nèi)，在殼體3外還設(shè)置了過 濾罩8。光發(fā)射元件2和7采用發(fā)光二極管，光接收元件2'和7'采用光敏二極管，光接收 元件2，和7，也可以采用光敏三極管或光敏電阻器。參照圖2，控制裝置II的控制電路板上設(shè)置RS觸發(fā)器32和兩個光發(fā)射電路33、 33'， 用于檢測上、下液位的兩個光接收元件分別通過放大器34、 34'接RS觸發(fā)器32的兩個輸 入端，RS觸發(fā)器32輸出端接驅(qū)動電路35，驅(qū)動電路35輸出通過繼電器或可控硅36控制 所述電源輸出插座。圖3為本實施例中的電路圖，圖中31為AC/DC12V電路，用于將市 電轉(zhuǎn)換成12V直流電。還可以釆用紅外發(fā)射管做光發(fā)射元件，采用紅外接收管做光接收元件。此時，控制裝 置的控制電路板可采用如圖4所示設(shè)計控制電路板上設(shè)置RS觸發(fā)器32和兩個紅外發(fā)射 電路37、 37',用于檢測上、下液位的兩個紅外接收管分別通過解調(diào)電路38、 38'接RS 觸發(fā)器32的兩個輸入端，RS觸發(fā)器32輸出端接驅(qū)動電路35，驅(qū)動電路35輸出通過繼電 器或可控硅36控制所述電源輸出插座。其中，紅外發(fā)射電路37和37'包括振蕩電路和調(diào) 制電路?？刂蒲b置的控制電路還可以是其它形式的控制電路。如采用由單片機(jī)為核心的控制 電路，通過單片機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)紅外信號的調(diào)制和解調(diào)，以及利用片機(jī)采樣兩個光接收元件的 輸出信號，判斷液位的高低，進(jìn)而輸出相應(yīng)信號通過繼電器或可控硅控制所述電源輸出插 座，控制水泵轉(zhuǎn)動或停止。實施例i中液位檢測器i和控制裝置n為分體式設(shè)計，使用時，將控制裝置n放置在 蓄液容器外，將水泵的電源接至控制裝置n的電源輸出插座23，將光電式雙液位檢測器i
安裝在蓄液容器內(nèi)，使第一光發(fā)射元件2和第一光接收元件2'位于需要控制的上液位處， 第二光發(fā)射元件7和第二光接收元件7'位于需要控制的下液位處，蓄液容器內(nèi)的水可以通過過濾罩8、過濾網(wǎng)后9、 9'進(jìn)入透明管5。實施例2:實施例2中，液位檢測器和控制裝置為一體式設(shè)計，適用于低壓電源水泵 的自動保護(hù)。參照圖5，實施例2與實施例1的結(jié)構(gòu)基本相同，它們的區(qū)別在于1、 實施例2中控制裝置II和液位檢測器I為一體式設(shè)計，液位檢測器I的過濾罩8 下部設(shè)置用于安裝控制裝置II的密封盒體，控制裝置密封在該盒體中，使用時，控制裝置 II和液位檢測器I均處于蓄液容器中；而實施例1中控制裝置和液位檢測器為分體式設(shè)計， 控制裝置放置在蓄液容器外。2、 實施例2的控制裝置輸出24V以下的低壓電給低壓水泵；實施例1中控制裝置輸 出市電(220V或110V)給高壓水泵。實施例3:實施例3中，液位檢測器采用兩個單液位檢測器，它們和控制裝置為分體 式設(shè)計，適用于上、下液位相差較大的情況。參照圖6，實施例3對射阻斷式液位自動控制系統(tǒng)包括液位檢測器和控制裝置I1，所 述液位檢測器包括兩個光電式單液位檢測器I 、 III，兩個單液位檢測器I 、 III分別安裝于 蓄液容器中上、下液位限制處；每個光電式單液位檢測器均包括殼體3、以及安裝于殼體 3內(nèi)并貫穿殼體3上端和下端的透明管5，透明管5兩側(cè)對稱設(shè)置一個光發(fā)射元件2和一 個光接收元件2'，透明管5內(nèi)放置一個浮子1，透明管5的兩端安裝過濾網(wǎng)9、 9'，殼體 3內(nèi)的空隙中填充透明防水膠6;所述控制裝置II包括殼體20、控制電路板22、給控制電 路板22供電的變壓器21和連接于該控制電路板22輸出端用于給水泵供電的電源輸出插 座23，控制電路板22通過防水電線V與兩個光電式單液位檢測器連接I 、 III。圖中24為 電源插頭。圖中6和10為PCB板，用于安裝光發(fā)射元件2和光接收元件2'。光發(fā)射元件2可以采用發(fā)光二極管，光接收元件2'可以采用光敏二極管、光敏三極 管或光敏電阻器。還可以采用紅外發(fā)射管做光發(fā)射元件，采用紅外接收管做光接收元件。 控制裝置II的電路部分可采用實施例1中所述的各種控制電路，這里不再敘述。 本實用新型所述的浮子為不透光浮子，其密度約為被控液體的一半，以保證能在浮在 液面處。
圖7為用實施例1對射阻斷式液位自動控制系統(tǒng)控制水泵排水的示意圖。參照圖7,將控制裝置ii放置在水池外，水泵iv安裝在水池中，其電源線接控制裝置n的電源輸出插座23，將光電式雙液位檢測器I安裝在水池內(nèi)，使第一光發(fā)射元件2和第一光接收元件2' 位于需要控制的上水位處，第二光發(fā)射元件7和第二光接收元件7'位于需要控制的下水 位處。該自動控制系統(tǒng)可以使水泵達(dá)到一個自動保護(hù)功能，防止缺水干燒，也不會出現(xiàn)頻 繁起動。其工作狀態(tài)如下1、 當(dāng)水池水位高于A處時，水泵會一直工作；2、 當(dāng)水位從由A處下降到B處(A處與C處之間)水泵依然處于工作狀態(tài)；3、 當(dāng)水位由B處降到C處以下時，水泵將停止工作；4、 當(dāng)水位由C處升到B處(A處與C處之間)水泵依然處于停止工作狀態(tài)；5、 當(dāng)水位升到A處以上時，水泵又開始處于工作狀態(tài)。 其控制原理如下a、 當(dāng)液面位置在A處以上時，浮子l因受到浮力會上升到A處，由于有過濾網(wǎng)9的 存在所以不能高于A處，此時浮子1阻斷了第一光發(fā)射元件2到第一光接收元件2'的光 通路，第一光接收元件2'輸出信號發(fā)生變化，這個信號觸發(fā)控制裝置II發(fā)出指令控制電 源輸出插座23導(dǎo)通，水泵工作。b、 當(dāng)浮子1隨著液面位置下降到B處(A處與C處之間)時，由于控制裝置II有自鎖功 能(本例中利用的是RS觸發(fā)器的自鎖功能)，故維持原來狀態(tài)，控制電源輸出插座23導(dǎo) 通，水泵繼續(xù)工作。c、 當(dāng)浮子1隨著液面位置下降到C處時，由于有過濾網(wǎng)9'的存在所以不能低于C 處，此時浮子阻斷了第二光發(fā)射元件7到第二光接收元件7'的光通路，第二光接收元件 7'輸出信號發(fā)生變化，這個信號觸發(fā)控制裝置II發(fā)出指令控制電源輸出插座23斷開，水 泵停止工作。d、 當(dāng)浮子1隨著液面位置上升到B處(A處與C處之間)時，控制裝置II有自鎖功能(本 例中利用的是RS觸發(fā)器的自鎖功能)，故維持原來狀態(tài)，控制電源輸出插座23斷開，水 泵仍然停止工作。e、 直到浮子1上升到A處時，產(chǎn)生與上述a相同的效果。如此循環(huán)。圖8為用實施例3對射阻斷式液位自動控制系統(tǒng)控制水泵給蓄水池供水的示意圖。 參照圖8，將控制裝置II放置在蓄水池外，水泵IV安裝在水源中其電源線接控制裝置 n的電源輸出插座23，將兩個單液位檢測器i 、 iii分別安裝于蓄水池中上、下液位限制處。 該控制系統(tǒng)可以使蓄水池中一直保持有水但不會溢出，而且水泵不會出現(xiàn)頻繁起動。其工
作狀態(tài)如下1、 當(dāng)蓄水池水位高于A處時，水泵會停止工作；2、 當(dāng)水位從由A處下降到B處(A處與C處之間)，水泵依然處于停止工作狀態(tài)；3、 當(dāng)水位由B處降到C處以下時，水泵開始工作向蓄水池供水4、 當(dāng)水位由C處升到B處(A處與C處之間)水泵依然處于工作狀態(tài)向蓄水池供水;5、 當(dāng)水位升到A處以上時，水泵又會處于停止工作狀態(tài)。
權(quán)利要求1、對射阻斷式液位自動控制系統(tǒng)，包括液位檢測器和控制裝置，其特征在于所述液位檢測器包括兩個光電式單液位檢測器，兩個單液位檢測器分別安裝于蓄液容器中上、下液位限制處；每個光電式單液位檢測器均包括殼體、以及安裝于殼體內(nèi)并貫穿殼體上端和下端的透明管，透明管兩側(cè)對稱設(shè)置一個光發(fā)射元件和一個光接收元件，透明管內(nèi)放置一個浮子，透明管的兩端均安裝過濾網(wǎng)，殼體內(nèi)的空隙中填充透明防水膠；所述控制裝置包括控制電路板、給控制電路板供電的變壓器和連接于該控制電路板輸出端用于給水泵供電的電源輸出插座，控制電路板通過防水電線與兩個光電式單液位檢測器連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的對射阻斷式液位自動控制系統(tǒng)，其特征在于所述光發(fā)射 元件為發(fā)光二極管，所述光接收元件為光敏二極管、或光敏三極管或光敏電阻器。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的對射阻斷式液位自動控制系統(tǒng)，其特征在于所述控制裝 置的控制電路板上設(shè)置RS觸發(fā)器和光發(fā)射電路，用于檢測上、下液位的兩個光接收元件分別通過放大器接RS觸發(fā)器的兩個輸入端，RS觸發(fā)器輸出端接驅(qū)動電路，驅(qū)動電路輸出通過繼電器或可控硅控制所述電源輸出插座。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的對射阻斷式液位自動控制系統(tǒng)，其特征在于所述光發(fā)射元件為紅外發(fā)射管，所述光接收元件為紅外接收管。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的對射阻斷式液位自動控制系統(tǒng)，其特征在于所述控制裝置的控制電路板上設(shè)置RS觸發(fā)器和紅外發(fā)射電路，用于檢測上、下液位的兩個紅外接收 管分別通過解調(diào)電路接RS觸發(fā)器的兩個輸入端，RS觸發(fā)器輸出端接驅(qū)動電路，驅(qū)動電路 輸出通過繼電器或可控硅控制所述電源輸出插座。
6、 對射阻斷式液位自動控制系統(tǒng)，包括液位檢測器和控制裝置，其特征在于所述液位檢測器為一個光電式雙液位檢測器，該光電式雙液位檢測器包括殼體、以及 安裝于殼體內(nèi)并貫穿殼體上端和下端的透明管，透明管靠近上端的兩側(cè)對稱設(shè)置第一光發(fā) 射元件和第一光接收元件，透明管靠近下端的兩側(cè)對稱設(shè)置第二光發(fā)射元件和第二光接收 元件，第一光發(fā)射元件和第二光發(fā)射元件之間的距離等于上、下限液位之間的距離，透明管內(nèi)放置一個浮子，透明管的兩端安裝過濾網(wǎng)，殼體內(nèi)的空隙中填充透明防水膠；所述控制裝置包括控制電路板、給控制電路板供電的變壓器和連接于該控制電駱板輸 出端用于給水泵供電的電源輸出插座，控制電路板通過防水電線與光電式雙液位檢鰂器連 接。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的對射阻斷式液位自動控制系統(tǒng)，其特征在于所述光發(fā)射 元件為發(fā)光二極管，所述光接收元件為光敏二極管、或光敏三極管或光敏電阻器。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的對射阻斷式液位自動控制系統(tǒng)，其特征在于所述控制裝置的控制電路板上設(shè)置RS觸發(fā)器和光發(fā)射電路，用于檢測上、下液位的兩個光接收元件 分別通過放大器接RS觸發(fā)器的兩個輸入端，RS觸發(fā)器輸出端接驅(qū)動電路，驅(qū)動電路輸出 通過繼電器或可控硅控制所述電源輸出插座。
9、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的對射阻斷式液位自動控制系統(tǒng)，其特征在于所述光發(fā)射 元件為紅外發(fā)射管，所述光接收元件為紅外接收管；所述控制裝置的控制電路板上設(shè)置RS 觸發(fā)器和紅外發(fā)射電路，用于檢測上、下液位的兩個紅外接收管分別通過解調(diào)電路接RS 觸發(fā)器的兩個輸入端，RS觸發(fā)器輸出端接驅(qū)動電路，驅(qū)動電路輸出通過繼電器或可控硅控 制所述電源輸出插座。
10、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的對射阻斷式液位自動控制系統(tǒng)，其特征在于所述液位檢測器外面設(shè)置過濾罩，過濾罩下部為用于安裝控制裝置的密封盒體。
專利摘要一種對射阻斷式液位自動控制系統(tǒng)，包括液位檢測器和控制裝置，液位檢測器為光電式液位檢測器，包括殼體、及裝于殼體內(nèi)并貫穿殼體上端和下端的透明管，透明管兩側(cè)對稱設(shè)光發(fā)射元件和光接收元件，透明管內(nèi)放置一個浮子，透明管兩端安裝過濾網(wǎng)，殼體內(nèi)的空隙中填充透明防水膠；控制裝置包括控制電路板、變壓器和連接于該控制電路板輸出端用于給水泵供電的電源輸出插座，控制電路板通過防水電線與光電式液位檢測器連接。本控制系統(tǒng)的液位檢測器可長期工作在液體中而不會受液體的影響，使用壽命長。其結(jié)構(gòu)簡單，體積小，安裝方便，廣泛適用于水族、工藝噴泉及蓄水池等自動供水裝置的水泵自動保護(hù)，可自動切斷電源，防止缺水干燒。
文檔編號G05D9/00GK201035417SQ20072011811
公開日2008年3月12日 申請日期2007年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月17日
發(fā)明者黃柏儒 申請人:黃柏儒