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      液位控制裝置及具有該液位控制裝置的自動液位控制系統(tǒng)的制作方法

      文檔序號:6306055閱讀:249來源:國知局
      專利名稱:液位控制裝置及具有該液位控制裝置的自動液位控制系統(tǒng)的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      液位控制裝置及具有該液位控制裝置的自動液位控制系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域
      本實用新型涉及一種控制裝置,特別涉及一種液位控制裝置及具有該液位控制裝置的自動液位控制系統(tǒng)。
      背景技術(shù)
      現(xiàn)有的液位控制裝置,一般采用模擬方式控制。采用模擬控制液位探測的狀態(tài)比較模糊,過度狀態(tài)有重疊或者遺漏。同時模擬電路也比較復(fù)雜,穩(wěn)定性不好。液位探測一般采用在多個液位設(shè)置不同的探測片,探測片成本較高,且一般探測片對環(huán)境的敏感性也較高。液體中的雜質(zhì)也極易附在探測片上,日積月累極易引起探測片的失靈。且如用在外界環(huán)境比較惡劣的農(nóng)田灌溉的儲水系統(tǒng)或灑水系統(tǒng),更容易受到侵害或破壞,更換也極其不便,且更換的成本也較高。

      實用新型內(nèi)容
      基于此,有必要提供一種成本低廉且穩(wěn)定性較好的液位控制裝置。同時,提供一種成本低廉且穩(wěn)定性較好的自動液位控制系統(tǒng)。一種液位控制裝置,包括設(shè)置在容器中的液位探測管,所述液位探測管一端開口設(shè)置在容器中的預(yù)定位置,所述液位探測管中有空氣,所述液位探測管的另一端覆有容器中的液體液位到達預(yù)設(shè)位置后以使其凸起或恢復(fù)未凸起狀態(tài)的彈性膜片,彈性膜片一面與液位探測管接觸、另一面與外界大氣壓接觸;還包括感應(yīng)彈性膜片是否凸起的感應(yīng)元件,及與所述感應(yīng)元件連接并根據(jù)所述彈性膜片是否凸起控制是否向容器注入液體或是否停止注入液體的控制電路。在優(yōu)選的實施方式中,所述控制電路為根據(jù)彈性膜片未凸起、凸起兩個狀態(tài)分別讀取為邏輯O或1、1或O的數(shù)字式邏輯控制電路。在優(yōu)選的實施方式中,所述液位探測管包括探測容器的上限液位的第一探測管,所述預(yù)定位置包括所述第一探測管開口一端設(shè)置在容器中第一預(yù)定位置,所述第一探測管的另一端設(shè)置有容器中液體到達上限位置時以使其凸起的第一彈性膜片。在優(yōu)選的實施方式中,所述液位探測管包括探測容器的下限液位的第二探測管,所述預(yù)定位置包括所述第二探測管開口一端設(shè)置在容器中第二預(yù)定位置,所述第二探測管的另一端設(shè)置有容器中液體到達下限位置時以使其恢復(fù)未凸起狀態(tài)的第二彈性膜片。在優(yōu)選的實施方式中,所述感應(yīng)元件為將彈性膜片表示的水位信號轉(zhuǎn)換為電信號的開關(guān)元件。 在優(yōu)選的實施方式中,所述控制電路為數(shù)字式控制的D型觸發(fā)器或RS型觸發(fā)器或微控制器。在優(yōu)選的實施方式中,所述D型觸發(fā)器或RS型觸發(fā)器包括與非門IC或非門IC的數(shù)字邏輯1C。一種自動液位控制系統(tǒng),包括液體注入裝置、容器、設(shè)置在容器中的液位探測管、及根據(jù)液位探測管的探測結(jié)果控制液體注入裝置向容器注入液體或停止注入液體的控制電路,所述液位探測管一端開口設(shè)置在所述容器中的預(yù)定位置,所述液位探測管中有空氣,所述液位探測管的另一端覆有容器中的液體液位到達預(yù)設(shè)位置后以使其凸起或恢復(fù)未凸起狀態(tài)的彈性膜片;所述自動液位控制系統(tǒng)還包括與控制電路連接并感應(yīng)彈性I吳片的是否凸起的感應(yīng)元件。在優(yōu)選的實施方式中,所述液位探測管包括探測上限液位的第一探測管及探測下限液位的第二探測管。在優(yōu)選的實施方式中,所述感應(yīng)元件為數(shù)字式控制的開關(guān)元件,所述液體注入裝置設(shè)置有與所述控制電路連接控制液體注入裝置是否開啟的注入控制開關(guān)。 在優(yōu)選的實施方式中,所述控制電路為數(shù)字邏輯控制電路。上述的液位控制裝置及具有該液位控制裝置的液位自動控制系統(tǒng),設(shè)置液位探測管進行液位探測,并在液位探測管一端設(shè)置彈性膜片,容器中的液體進入液位探測管中擠壓液位探測管中的空氣,液位探測管中的空氣壓力與外界大氣壓的大小自動控制彈性膜片的凸起或未凸起狀態(tài),根據(jù)彈性膜片的凸起或未凸起狀態(tài)探測容器中的液位,由于只需通過彈性膜片的凸起或未凸起兩個狀態(tài)探測液位極易采用邏輯0、1進行數(shù)字控制,相對模擬控制要簡單,穩(wěn)定性也較高,且采用大氣壓作為了液位的檢測方式,檢測簡單方便,成本也很低,能適應(yīng)任何環(huán)境,不受環(huán)境的限制,且彈性膜片伸出液面可設(shè)置在容器外,如果彈性膜片破損也極易觀察到且極易更換,成本也很低廉??煞奖阌糜诖竺娣e的農(nóng)田灌溉儲水系統(tǒng)或自用儲水系統(tǒng)。

      圖I為本實用新型一實施例的自動液位控制系統(tǒng)的示意圖;圖2為本實用新型的一實施例的液位探測管放入容器中的示意圖;圖3為本實用新型的一實施例的液位控制裝置的液位探測管的示意圖。
      具體實施方式如圖I至圖3所示,本實用新型一優(yōu)選實施例的液位控制裝置100,包括設(shè)置在容器20中的液位探測管40。液位探測管40 —端開口設(shè)置在容器中的預(yù)定位置。如圖2所示,液位探測管40為空心管,管中預(yù)留有空氣。液位探測管40的另一端覆有彈性膜片42,使液位探測管40 —端形成封閉狀態(tài)。彈性膜片42 —面與液位探測管40接觸、另一面與外界大氣壓接觸。當(dāng)容器20中的液體液位上升,同時液體從液位探測管40開口一端進入到液位探測管40中擠壓液位探測管40中的空氣,當(dāng)?shù)竭_預(yù)設(shè)位置后,液位探測管40中的空氣壓力達到一定程度會彈性膜片42會凸起。當(dāng)容器20中的液體液位下降,下降到一定位置,液位探測管40管中的液體液位也會逐漸下降,液位探測管40內(nèi)的壓力會逐漸減小,液位探測管40中的空氣壓力小于外界大氣壓力或一定壓力時,彈性膜片42恢復(fù)未凸起(即凸起前)狀態(tài)。[0026]液位控制裝置100,還包括感應(yīng)彈性膜片42是否凸起的感應(yīng)元件60,及與感應(yīng)元件60連接并根據(jù)彈性膜片42是否凸起控制是否向容器20注入液體或是否停止注入液體的控制電路80。進一步,如圖I至圖3所示,液位探測管40包括探測容器中的液體到達上限液位state3的第一探測管S。進一步,如圖2及圖3所示,液位探測管40包括探測容器的液體的到達下限液位state3的第二探測管R。預(yù)定位置根據(jù)第一探測管S、第二探測管R的長度進行設(shè)定。預(yù)定位置包括第一探測管S開口一端設(shè)置在容器中第一預(yù)定位置。第一探測管S的另一端設(shè)置有第一彈性膜片420。預(yù)設(shè)位置包括容器中的液體液位進入第一探測管中以使第一彈性膜片凸起的上限液位state3。預(yù)定位置還包括第二探測管R開口一端設(shè)置在容器中第二預(yù)定位置。第二探測 管R伸出液面的另一端設(shè)置有第二彈性膜片422。預(yù)設(shè)位置包括容器中的液體液位到達以使第二探測管中的氣壓于大氣壓平衡而使第二彈性膜片恢復(fù)為未凸起狀態(tài)的下限液位st&tθ3 ο如圖I所示,感應(yīng)元件60為將彈性膜片表示的水位信號轉(zhuǎn)換為電信號的開關(guān)元件??刂齐娐?0為根據(jù)彈性膜片42未凸起、凸起兩個狀態(tài)分別讀取為邏輯O或I、I或O的數(shù)字式邏輯控制電路。 在優(yōu)選的實施方式中,所述控制電路為數(shù)字式控制的D型觸發(fā)器或RS型觸發(fā)器或微控制器。在優(yōu)選的實施方式中,所述D型觸發(fā)器或RS型觸發(fā)器包括與非門IC或非門IC的數(shù)字邏輯1C??刂齐娐?0可以為數(shù)字式控制的D型觸發(fā)器或RS型觸發(fā)器。為了增加整個液位控制裝置100的附加值或附加性能,也可以采用微控制器MCU等。D型觸發(fā)器或RS型觸發(fā)器包括數(shù)字邏輯1C,如與非門IC或非門1C。如圖I至圖3所示,一種自動液位控制系統(tǒng)102,包括上述的液位控制裝置100。還包括液體注入裝置70、及為控制電路80及各電子元器件或電路供電的電源單元90。上述的液位控制裝置100,包括容器20、設(shè)置在容器20中的液位探測管40、及根據(jù)液位探測管40的探測結(jié)果控制液體注入裝置70向容器20注入液體或停止注入液體的控制電路80。液位探測管一端開口設(shè)置在容器中的預(yù)定位置,所述液位探測管中有空氣,所述液位探測管的另一端覆有容器中的液體液位到達預(yù)設(shè)位置后以使其凸起或恢復(fù)未凸起狀態(tài)的彈性膜片;液位探測管40中預(yù)留有空氣。液位探測管40的另一端覆有容器20中的液體液位到達預(yù)設(shè)位置后以使其凸起或恢復(fù)未凸起狀態(tài)的彈性膜片42。彈性膜片42 —面與液位探測管40接觸、另一面與外界大氣壓接觸。進一步,如圖2及圖3所示,液位探測管40包括探測容器中的液體到達上限液位state3的第一探測管S。預(yù)定位置包括第一探測管S開口一端設(shè)置在容器中第一預(yù)定位置。第一探測管S的另一端設(shè)置有第一彈性膜片。預(yù)設(shè)位置包括容器中的液體液位進入第一探測管中以使第一彈性膜片凸起的上限液位state3。[0040]進一步,如圖2及圖3所示,液位探測管40包括探測容器的液體的到達下限液位state3的第二探測管R。預(yù)定位置包括第二探測管R開口一端設(shè)置在容器中第二預(yù)定位置。第二探測管R伸出液面的另一端設(shè)置有第二彈性膜片。預(yù)設(shè)位置包括容器中的液體液位到達以使第二探測管中的氣壓于大氣壓平衡而使第二彈性膜片恢復(fù)為未凸起狀態(tài)的下限液位 state3。進一步,自動液位控制系統(tǒng)102還包括與控制電路80連接并感應(yīng)彈性膜片42的是否凸起的感應(yīng)元件60。感應(yīng)元件60根據(jù)彈性膜片42表示的液位信號轉(zhuǎn)換為電信號并傳送給控制電路80進行控制。感應(yīng)元件60為數(shù)字式控制的開關(guān)元件。液體注入裝置70設(shè)置有與控制電路80連接控制液體注入裝置70是否開啟的注入控制開關(guān)。控制電路80為數(shù)字邏輯控制電路。如下表一所示,本實用新型一個實施例的液位控制裝置的液位檢測邏輯真值表,其中彈性膜片42凸起狀態(tài)用邏輯“O”表示,未凸起狀態(tài)用邏輯“ I”表示。表一
      I _.
      液位檢測邏輯真值表
      __液體狀態(tài)
      _開始蓄液保持蓄液停止蓄液使用液體用完液體
      R__I__O__O__O__I_
      S__I__I__O__I__I_
      控制狀態(tài)蓄液__蓄液可以用液可以用液蓄液同時參照圖2及圖3所示,上述的液位探測管40,一長一短,長的為第二探測管R,短的為第一探測管S。第一探測管S與第二探測管R之間的長短距離差,可以用來表示設(shè)置容器中所能儲蓄液體的多少。液位探測管40上的彈性膜片42沒有凸起時為邏輯“1”,凸起時為邏輯“O”。當(dāng)液體在容器中的位置為下限液位statel時,第二探測管R-第一探測管S邏輯為1_1,控制電路80控制開始向容器中蓄液;當(dāng)液體在容器中的位置為某個中間液位State2時,第二探測管R-第一探測管S邏輯為0-1,為蓄液過程中的某個位置;當(dāng)液體在容器中位置為上限液位State3時,第二探測管R-第一探測管S邏輯為0_0,控制電路80控制向容器停止蓄液;當(dāng)用液回到Statel,重復(fù)以上過程。本實施例的液位控制裝置可以穩(wěn)定簡潔地實現(xiàn)液位的自動監(jiān)測,循環(huán)往復(fù)。同時比模擬方式實現(xiàn)穩(wěn)定可靠。本實施的液位控制裝置及具有該液位控制裝置的控制系統(tǒng),可用于自來飲用水系統(tǒng),農(nóng)田灌溉用的儲水系統(tǒng),或其它相關(guān)的液體自動儲備容器中。以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式,其描述較為具體和詳細,但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進,這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此,本實用新型專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。
      權(quán)利要求1.一種液位控制裝置,其特征在于,包括設(shè)置在容器中的液位探測管,所述液位探測管一端開口設(shè)置在容器中的預(yù)定位置,所述液位探測管中有空氣,所述液位探測管的另一端覆有容器中的液體液位到達預(yù)設(shè)位置后以使其凸起或恢復(fù)未凸起狀態(tài)的彈性膜片,彈性膜片一面與液位探測管接觸、另一面與外界大氣壓接觸; 還包括感應(yīng)彈性膜片是否凸起的感應(yīng)元件,及與所述感應(yīng)元件連接并根據(jù)所述彈性膜片是否凸起控制是否向容器注入液體或是否停止注入液體的控制電路。
      2.如權(quán)利要求I所述的液位控制裝置,其特征在于,所述控制電路為根據(jù)彈性膜片未凸起、凸起兩個狀態(tài)分別讀取為邏輯O或1、1或O的數(shù)字式邏輯控制電路。
      3.如權(quán)利要求I所述的液位控制裝置,其特征在于,所述液位探測管包括探測容器的上限液位的第一探測管,所述預(yù)定位置包括所述第一探測管開口一端設(shè)置在容器中第一預(yù)定位置,所述第一探測管的另一端設(shè)置有容器中液體到達上限位置時以使其凸起的第一彈性膜片。
      4.如權(quán)利要求I至3任意一項權(quán)利要求所述的液位控制裝置,其特征在于,所述液位探測管包括探測容器的下限液位的第二探測管,所述預(yù)定位置包括所述第二探測管開口一端設(shè)置在容器中第二預(yù)定位置,所述第二探測管的另一端設(shè)置有容器中液體到達下限位置時以使其恢復(fù)未凸起狀態(tài)的第二彈性膜片。
      5.如權(quán)利要求4所述的液位控制裝置,其特征在于,所述預(yù)定位置根據(jù)所述第一探測管、第二探測管的長度進行設(shè)定。
      6.如權(quán)利要求I至3任意一項權(quán)利要求所述的液位控制裝置,其特征在于,所述感應(yīng)元件為將彈性膜片表示的水位信號轉(zhuǎn)換為電信號的開關(guān)元件,所述控制電路為數(shù)字式控制的D型觸發(fā)器或RS型觸發(fā)器或微控制器。
      7.如權(quán)利要求6所述的液位控制裝置,其特征在于,所述D型觸發(fā)器或RS型觸發(fā)器包括與非門IC或非門IC的數(shù)字邏輯1C。
      8.一種自動液位控制系統(tǒng),其特征在于,包括液體注入裝置、容器、設(shè)置在容器中的液位探測管、及根據(jù)液位探測管的探測結(jié)果控制液體注入裝置向容器注入液體或停止注入液體的控制電路, 所述液位探測管一端開口設(shè)置在所述容器中的預(yù)定位置,所述液位探測管中有空氣,所述液位探測管的另一端覆有容器中的液體液位到達預(yù)設(shè)位置后以使其凸起或恢復(fù)未凸起狀態(tài)的彈性膜片,彈性膜片一面與液位探測管接觸、另一面與外界大氣壓接觸; 所述自動液位控制系統(tǒng)還包括與控制電路連接并感應(yīng)彈性膜片的是否凸起的感應(yīng)元件。
      9.如權(quán)利要求8所述的自動液位控制系統(tǒng),其特征在于,所述液位探測管包括探測上限液位的第一探測管及探測下限液位的第二探測管。
      10.如權(quán)利要求8所述的自動液位控制系統(tǒng),其特征在于,所述感應(yīng)元件為數(shù)字式控制的開關(guān)元件,所述液體注入裝置設(shè)置有與所述控制電路連接控制液體注入裝置是否開啟的注入控制開關(guān),所述控制電路為數(shù)字邏輯控制電路。
      專利摘要一種液位控制裝置及具有該液位控制裝置的液位自動控制系統(tǒng),包括設(shè)置在容器中的液位探測管,液位探測管中有空氣,液位探測管的另一端覆有彈性膜片;還包括感應(yīng)彈性膜片是否凸起的感應(yīng)元件,及與所述感應(yīng)元件連接并根據(jù)所述彈性膜片是否凸起控制是否向容器注入液體或是否停止注入液體的控制電路;上述的液位控制裝置在液位探測管一端設(shè)置彈性膜片,容器中的液體進入液位探測管中擠壓液位探測管中的空氣,根據(jù)液位探測管中的空氣壓力與外界大氣壓的大小調(diào)節(jié)彈性膜片的凸起或未凸起狀態(tài)而探測容器中的液位,檢測簡單方便,成本很低,不受環(huán)境的限制,通過彈性膜片的凸起或未凸起兩個狀態(tài)采用邏輯0、1進行數(shù)字控制,相對模擬控制簡單,穩(wěn)定性高。
      文檔編號G05D9/12GK202661890SQ20112050065
      公開日2013年1月9日 申請日期2011年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月5日
      發(fā)明者劉廷勇 申請人:劉廷勇
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