專利名稱：液位自動控制顯示報警器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是一種監(jiān)測鍋爐、壓力容器及石油化工等液位的自動控制顯示報警器。
目前，蒸汽鍋爐上所使用的水位報警器都是采用金屬管或棒作導(dǎo)體，組成常閉、常開電路，利用水可以導(dǎo)電這一特性，在缺水或滿水時形成的回路使燈亮鈴響來進(jìn)行報警，但是，該水位報警器一個不可克服的致命缺點是，由于金屬管或棒長期與高溫水或高溫蒸汽接觸，水銹和化學(xué)反應(yīng)使金屬管或棒上會結(jié)上一層垢，時間越長，垢會結(jié)的越厚，因為鍋垢是不良導(dǎo)體，所以長期使用這種報警器，會使水位報警器失靈，因此不能準(zhǔn)確地監(jiān)視鍋爐中水位的真實情況。
本實用新型的目的是提供一種安全可靠，不受水垢影響，可自動監(jiān)測水位，并自動給水和停水，且?guī)в须p色水位報警的液位自動控制顯示報警器。
實現(xiàn)本實用新型目的的技術(shù)方案是，在鍋爐上安裝的水位計的壓蓋靠水和汽腔的一面安裝一個液位傳感器，此傳感器系電容式傳感器。由一脈沖振蕩器產(chǎn)生一頻率固定、幅度恒定的輸出脈沖加到電容傳感器上，經(jīng)濾波放大電路放大后輸出一與電容傳感器的容量呈線性關(guān)系的電壓，水位下降時該電壓減小，反之增大，由該電壓的大小來控制鍋爐正常水位控制電路，水位過低和超高報警電路，同時接通相應(yīng)的水位顯示電路。
電容傳感器的兩極采用兩平行的金屬板，兩極板之間的介質(zhì)為液體或汽體，由液體的多少，來控制電容傳感器的電容量。


圖1為本實用新型的電路原理圖；圖2為電源電路圖；圖3為本實用新型安裝在液位計上的正面圖；圖4為圖2的A－A剖示圖。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步詳述。
在液位計的壓蓋靠汽和水腔的一面安裝一個液位傳感器，此傳感器系電容式傳感器，電容傳感器Cx的兩極板1采用兩平行的金屬板制作，兩極板1之間的介質(zhì)2用液體或汽體作為介質(zhì)，如圖4所示，當(dāng)容器中水位發(fā)生變化時，兩極板1之間的介質(zhì)2即發(fā)生變化，從而改變電容器Cx的電容量；將脈沖振蕩器N1產(chǎn)生的頻率固定、幅度恒定的輸出脈沖加到電容傳感器Cx上，電容傳感器Cx的變化信號經(jīng)二極管V2、V3整流，再經(jīng)電阻R5、電容C2和集成放大塊N2組面的濾波放大電路放大后輸出一與電容傳感器Cx呈線性關(guān)系的信號電壓Vo1，為了使輸出脈沖幅度穩(wěn)定，在振蕩電路N1上并聯(lián)有穩(wěn)壓二極管V1，當(dāng)水位下降時，信號電壓Vo1減小，反之增大；信號電壓Vo1通過電阻R6、電容C3組成的積分抗干擾電路把信號加到比較器N3、N4、N5和顯示電路的輸入端；電信號電壓Vo1的大小控制容器中正常水位控制電路和水位過低、超高報警電路，同時接通顯示液位高低的紅、綠燈LED。
(1)正常水位控制電路當(dāng)液位下降時傳感器cx的容量減小，信號電壓Vo1降低，當(dāng)水位低于正常下限水位時，信號電壓Vo1低于比較器N5的預(yù)置電壓VR3，比較器N5翻轉(zhuǎn)輸出高壓電Vo2，經(jīng)限流電阻R9使驅(qū)動電路開關(guān)K3閉合，使串聯(lián)在驅(qū)動電路中的接觸器RL3吸合接通上水泵電源；電壓Vo2通過電阻R11、R10反饋到比較器N5的輸入端，產(chǎn)生一使上水泵停止工作的預(yù)置電壓Vo2′，水位上升傳感器Cx的容量增加而使信號電壓Vo1增加，當(dāng)水位上升到正常上限水位時，信號電壓Vo1大于Vo2′，使比較器N5翻轉(zhuǎn)，電壓Vo2由高電壓變?yōu)榈碗妷?，開關(guān)K3斷開，上水泵停止工作。
(2)水位顯示電路水位顯示電路是由信號電壓Vo1的信號加到三極管V4的基極，由三極管V4集電極電壓Vo5的變化來控制接在集電極上的一組指示燈LED，當(dāng)水位下降，信號電壓Vo1下降時，三極管V4集電極電壓Vo5升高，指示燈末端電壓Vo6為一定值，從而使Vo5與Vo6之間的電壓降低，發(fā)光管LED工作數(shù)量減少；水位上升電壓Vo1上升時，Vo5與Vo6之間電壓升高，發(fā)光管工作數(shù)量增加，從而使發(fā)亮的燈管LED與水位的高低相對應(yīng)，因此從水位計的面板上可清晰地從指示燈顯示出水的位置。
(3)水位過低報警電路由于某種原因使容器中的水位下降到正常下限水位還在繼續(xù)下降時，就會使傳感器cx的容量繼續(xù)減少，信號電壓Vo1隨之減少，信號電壓Vo1小于比較器N4的預(yù)置電壓VR2，比較器N4翻轉(zhuǎn)，其輸出電壓Vo4由低電平突變?yōu)楦唠娖?，通過限流電阻R8使驅(qū)動電路開關(guān)K2閉合，使串接在該回路的報警器RL2發(fā)出報警，同時三極管V4集電極電壓Vo5升高，Vo5與Vo6之間電壓降低，水位過低指示燈由原來的綠色變?yōu)榧t色的報警燈光。
(4)水位超高報警電路如果容器中的水位到達(dá)正常上限水位時還繼續(xù)上升，信號電壓Vo1升高大于比較器N3的預(yù)置電壓VR1，比較器N3發(fā)生翻轉(zhuǎn)，其輸出電壓Vo3由低電平突變?yōu)楦唠娖剑?jīng)限流電阻R7使驅(qū)動電路開關(guān)K1閉合，接通超高水位報警器RL1發(fā)出報警，同時三極管V4集電極電壓Vo5下降，Vo5與Vo6之間電壓超高，水位超高紅色指示燈報警。
(5)電源電路電源電路如圖2所示，將220伏交流電通過整流器ZL整流后，經(jīng)變壓器B耦合，二極管V8和電容C5整流濾波為低壓直流電源，再經(jīng)集成穩(wěn)壓器N6穩(wěn)壓后供給本裝置的各控制電路。
本實用新型由于采用了液位傳感器將水位信號變成電信號，不需液體作為導(dǎo)體，不怕結(jié)垢而造成報警失靈，因此使水位的顯示控制準(zhǔn)確、可靠；水位的控制和報警與燈光顯示都由同一信號控制，因此上水泵的啟動和停止完全自動控制，且燈光與水位的高低相對應(yīng)，由水位計的面板上可清晰地、準(zhǔn)確地、直接從指示燈顯示出水位的情況；本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，是目前最理想的液位自動控制顯示報警器。
權(quán)利要求1.一種液位自動控制顯示報警器，其特征是在水位計的壓蓋靠汽和水腔的一面上安裝一個電容式液位傳感器cx，由脈沖振蕩器N1產(chǎn)生的脈沖信號加到電容傳感器cx上，經(jīng)濾波放大電路N2放大后輸出一信號電壓Vo1，再通過電阻R6和電容C3組成的積分抗干擾電路把信號輸出至容器正常水位控制電路、水位過低和超高報警電路以及水位燈光顯示電路。
2.如權(quán)利要求1所述的液位自動控制顯示報警器，其特征是所說的電容傳感器cx的兩極板1為兩平行的金屬板，兩極板1之間的介質(zhì)2為液體或汽體。
專利摘要本實用新型是一種液位自動控制顯示報警器，是采用安裝在水位計壓蓋靠汽和水腔的一面上的液位傳感器監(jiān)測容器中水位的高低，將監(jiān)測信號經(jīng)放大電路放大后輸出一信號電壓至容器正常水位控制電路、水位過低和超高報警電路及水位燈光顯示電路。本實用新型采用液位傳感器將水位信號變成電信號，不受水垢的影響，因此準(zhǔn)確、可靠；水位控制和報警與燈光顯示由同一信號控制，使燈光與水位的高低相對應(yīng)，可清晰地從指示燈顯示出水位的情況。
文檔編號F22D5/00GK2141026SQ9223984
公開日1993年8月25日 申請日期1992年11月5日 優(yōu)先權(quán)日1992年11月5日
發(fā)明者趙松峰, 李發(fā)樂, 張明國, 陳文杰 申請人:趙松年