專利名稱：電容感應(yīng)式液位指示控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種液位指示控制裝置，更具體地說，它涉及一種真空吸糞車電容感應(yīng)式液位指示控制裝置。
背景技術(shù)：
目前，真空吸糞車的液位控制大都是靠操縱人員通過觀察窗察看糞罐內(nèi)液位的高低來控制真空泵的轉(zhuǎn)、停，很不方便，稍有不慎就會出現(xiàn)糞液溢出，堵塞真空泵，損壞吸排系統(tǒng)的故障。再說，觀察窗經(jīng)常受到糞液污染，影響觀察，所以需要經(jīng)常沖洗，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。
用于真空吸糞車防溢的方法也有幾種，但都有些不如人愿。如浮球式機(jī)械防溢裝置，有兩種一是利用液體托浮球，直接將出氣口堵住，阻止液體進(jìn)入吸排氣系統(tǒng)。二是利用浮球通過杠桿來帶動磁控開關(guān)控制真空泵的停轉(zhuǎn)，以達(dá)到糞液防溢的目的。由于浮球直接和糞液直接接觸，糞液中的污濁物——特別是衛(wèi)生巾一類的漂浮物就會粘附在浮球上，致使浮球堵不嚴(yán)出氣口，造成糞液沖開吸氣口進(jìn)入吸氣系統(tǒng)。至于杠桿式，由于漂浮物的纏繞，同樣會引起控制失靈。在寒冷的冬季，缸內(nèi)容易結(jié)冰，也會造成浮球或杠桿不能動作。在抽真空時(shí)，由于負(fù)壓作用，有時(shí)會使浮球爆裂而失去作用。
還有探針式電子液位控制裝置，是利用金屬探針接觸液體，通過電子線路控制真空泵的停轉(zhuǎn)或觸發(fā)報(bào)警器來提醒操縱人員。這種方法同樣也會受到污濁物的污染腐蝕以及冬季結(jié)冰等影響而造成誤報(bào)、漏報(bào)或控制失靈。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的就是在改變現(xiàn)有技術(shù)不足的基礎(chǔ)上，提供一種能長期穩(wěn)定工作在惡劣環(huán)境中的電容感應(yīng)式液位指示控制裝置。這種裝置工作靈敏可靠，抗腐蝕性好，不怕結(jié)冰，耐壓強(qiáng)高。本實(shí)用新型的電容感應(yīng)式液位指示控制器通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。本裝置由安裝在罐體頂部內(nèi)側(cè)的電容感應(yīng)式傳感器、傳輸線纜、安裝在駕駛室內(nèi)的指示控制器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。
所述電容感應(yīng)式傳感器的構(gòu)成是這樣的由寬脈沖時(shí)基振蕩器1和脈寬調(diào)制解調(diào)器2組成，電容容值檢測電路，送出檢測信號電壓，由電壓比較器4進(jìn)行比較輸出，去控制編碼發(fā)送器5的數(shù)據(jù)端和地址端，編碼發(fā)送器5輸出的編碼信號通過線纜傳輸?shù)街甘究刂破?，所述溫度檢測器8對罐中環(huán)境溫度進(jìn)行檢測，根據(jù)溫度的高低控制PTC加熱器9對傳感器表面進(jìn)行加熱與否。所述故障檢測電路7對傳感器進(jìn)行故障檢測，并把檢測情況通過編碼發(fā)送器5送出。
所述指示控制器的構(gòu)成是這樣的由數(shù)字接收解碼器10通過傳輸線，接收到由數(shù)字編碼發(fā)送器5發(fā)送信號，并解碼輸出驅(qū)動報(bào)警，液位信號到放大器11和液位控制信號放大器12，液位報(bào)警信號放大器11控制液位指示燈13的亮滅，并驅(qū)動訊響器15發(fā)聲。液位控制位號放大器12控制吸滿位置指示燈14的亮滅，控制訊響器15發(fā)聲，并通過電動四通閥門驅(qū)動器20控制電動四通閥門21，同時(shí)控制延時(shí)電路16開始計(jì)時(shí)與否。復(fù)位電路24在報(bào)警后延時(shí)10秒后，受復(fù)位開關(guān)25控制，使電路復(fù)位，并控制發(fā)動機(jī)熄火控制器17，器通閥門指示器22指示工作狀態(tài)(吸、排、旋轉(zhuǎn))。
本實(shí)用新型除用于吸糞車以外，還可廣泛用于各種需要液位控制的設(shè)備。其優(yōu)點(diǎn)是
1、靈敏度高，控制準(zhǔn)確，工作可靠。
2、感應(yīng)器外殼采用PVC塑料封裝，耐腐蝕、壽命長。
3、易于加工制作，成本較低。
4、自動化程度高，節(jié)省人力。
5、可工作于惡劣環(huán)境中，不怕纏繞、流掛，工作溫差大。
6、能夠自動對感應(yīng)器加溫，適應(yīng)寒冷季節(jié)使用。


圖1是本實(shí)用新型的構(gòu)成示意圖。
圖2是本實(shí)用新型電容式感應(yīng)傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本實(shí)用新型工作原理方框圖。
圖4是本實(shí)用新型電容式感應(yīng)傳感器電路原理圖。
圖5是本實(shí)用新型指示控制器電路原理圖。
在圖1圖2中1、罐體 2、傳感器、 3、罐體接地檢測線4、固定螺母 5、信號傳輸線 6、指示控制器 7、控制電纜8、電動四通閥。
9、組合密封墊 10、絕緣子 11、線路板12、PVC外殼 13、鋁箔 14、PTC恒溫加熱器。
在圖3中1、寬脈沖時(shí)基振蕩器 2、脈寬調(diào)制解調(diào)器 3、調(diào)制電容(以包圍在傳感器周圍的與地相接的液體與貼在PVC管內(nèi)壁的鋁箔為兩個(gè)電極，以PVC管管壁為絕緣介質(zhì))。 4、電壓比較器 5、數(shù)字信號編碼發(fā)送器 6、罐體接地情況檢測器 7、對1、2的故障檢測器 8、溫度控制器 9、PTC恒溫加熱器 10、數(shù)字信號解碼器 11、報(bào)警液面位置信號輸出 12、液體吸滿信號輸出 13、報(bào)警液面位置指示燈 14、液體吸滿位置指示燈15、訊響器 16、計(jì)時(shí)控制電路 17、汽車發(fā)動機(jī)熄火控制呂18、汽車發(fā)動機(jī)點(diǎn)火線圈 19、汽車發(fā)動機(jī)熄火指示 20、電動四通閥門驅(qū)動器(吸滿時(shí)驅(qū)動電動閥門旋至排的狀態(tài)) 21、電動四通閥門 22、電動四通閥門位置指示器 23、手動控制電動四通閥門位置的開關(guān) 24、復(fù)位電路 25、安裝在取力器上復(fù)位開關(guān)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖與實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。
在圖1中電動四通閥8順序連接控制電纜7指示控制器6信號傳輸線5電容感應(yīng)傳感器2所述電容感應(yīng)傳感器用固定螺母4固定在罐體1上，接地檢測線3連接在罐體1上，要求接觸良好。
在圖2中，線路板11、PTC恒溫加熱器14都密封在PVC管狀外殼中，鋁箔13貼在PVC管狀外殼12的內(nèi)壁。
下面綜合圖3、圖4、圖5對傳感器2指示控制器6作進(jìn)一步說明。
圖3A是電容感應(yīng)式傳感器2的方框圖，寬脈沖時(shí)基振蕩器1和脈寬調(diào)制解調(diào)器2組成的電容容值檢測電路由集成電路IC1(5556)及外圍元件來實(shí)現(xiàn)。感應(yīng)電容C0是由貼在傳感器PVC管狀外殼內(nèi)側(cè)的鋁箔與傳感器外殼外側(cè)所接觸的液體(液體通過罐體與電路中的地相接)之間形成的電容。由IC1A組成的寬脈沖時(shí)基振蕩器1的輸出脈沖輸入到由IC1B組成的受檢測電容C0控制的脈寬調(diào)制解調(diào)器2，并輸出一個(gè)解調(diào)后的隨電容C0成正比變化的直流電壓，也就是說罐中液位越高，傳感器浸入的就越深，鋁箔與液體形成的電容C0也就越大，脈寬調(diào)制解調(diào)器2輸出的電壓也隨之升高，反之則相反。
脈寬調(diào)制解調(diào)器2輸出的電壓信號由集成電路(LM324)及外圍元件組成的比較器4(U1、U2、U3)進(jìn)行比較，U1的輸出控制由IC2(MC145026)為主構(gòu)成的編碼發(fā)送器5的地址端A1、A2的電位，U2、U3的輸出分別控制IC2的數(shù)據(jù)端D6和地址端A4、A5的電位。當(dāng)罐內(nèi)液位達(dá)不到警示控制位置時(shí)，U1、U2、U3均輸出高電位。當(dāng)液位上升到警示位置時(shí)，IC1B輸出端(9腳)電位升高，當(dāng)高于E點(diǎn)電位時(shí)，U2的輸出變?yōu)榈碗娢?，IC2的數(shù)據(jù)端D6的電位由高變低，當(dāng)液位繼續(xù)上升到吸滿指示控制高度時(shí)，IC1B輸出端(9腳)的電位繼續(xù)上升，當(dāng)高于D點(diǎn)電位時(shí)，U1的輸出電位由高變低，IC2的地址端A4、A5的電位也就由高變低。由T2等元件組成的隔離放大器將IC2的編碼信號通過傳輸線5傳送到指示控制器6。
由U4等元件組成溫度檢測器8，Rt為負(fù)溫度系數(shù)的溫敏電阻，本電路設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)為當(dāng)環(huán)境溫度高于0℃時(shí)，U4輸出低電位，T3截止，PTC加熱器9不工作；當(dāng)環(huán)境溫度低于0℃時(shí)，U4輸出高電位，T3導(dǎo)通，PTC加熱器9恒溫加熱，防止感應(yīng)器外圍結(jié)冰，以保證正常工作。
由T1等元件組成罐體接地故障檢測電路，E點(diǎn)接罐體1。罐體1為參考地，正常時(shí)C點(diǎn)良好接地時(shí)，T1導(dǎo)通，IC2的地址端A3為低電位，當(dāng)C點(diǎn)發(fā)生接地不良或開路時(shí)，E點(diǎn)電位升高，T1截止，IC2的地址端A3變成高電位。當(dāng)由IC1A、IC1B組成的容值檢測器發(fā)生故障時(shí)，9腳電位低于F點(diǎn)或?yàn)?時(shí)，U3輸出低電位，IC2的地址端A4、A5變?yōu)榈碗娢弧?br> 圖3B是指示控制器的方框圖。由傳輸線5送來的信號經(jīng)T4等元件組成的放大器放大后，輸出至由IC3(MC145027)組成的解碼器10的輸入端Di，當(dāng)傳感器2中IC2的地址端A1、A2、A4、A5及數(shù)據(jù)端D6為高電位，地址端A3為低電位時(shí)，相應(yīng)的指示控制器中的解碼器10的輸出端D6及輸入端Di均為高電位，這時(shí)訊響器不發(fā)聲，U5、U6均輸出低電位，LED2、LED3不亮。當(dāng)傳感器2中的IC3的D6端變?yōu)榈碗娢粫r(shí)，相應(yīng)的指示器中的D6端為低電位，由U11、U12等組成的訊響器發(fā)聲報(bào)警，這時(shí)U6輸出電位由低變高，LED2亮。當(dāng)傳感器2中的數(shù)據(jù)端A4、A5端的電位由高變低，相應(yīng)的指示器中的VT端輸出電位由高變低，U7輸出電位就由低變高，LED3亮，同時(shí)使控制電動四通閥門的場效應(yīng)管導(dǎo)通，電動四通閥門轉(zhuǎn)變?yōu)榕艢鉅顟B(tài)，LED5亮，C15開始充電，約5秒鐘后，C15上的電壓高于C點(diǎn)電壓，U5輸出端由高電位變?yōu)榈碗娢?，T7由導(dǎo)通變?yōu)榻刂?，控制汽車的繼電器觸點(diǎn)斷開，汽車發(fā)動機(jī)熄火，LED7亮。當(dāng)指示器中IC3的數(shù)據(jù)端D6輸出電位由高變低時(shí)，U5輸出電位由低變高，C18開始充電，約10秒鐘后，C18上電壓高于C點(diǎn)電壓U7輸出電位由低變高，U8的輸出電位也由低變高，這時(shí)如果閉合取力器上的復(fù)位開關(guān)25或按下指示器的復(fù)位開關(guān)，U10輸出電位由低變高，使U11、U2等組成的訊響器停止發(fā)聲，如果這時(shí)繼電器JK斷開，復(fù)位開關(guān)可閉合繼電器，使汽車發(fā)動機(jī)重新啟動。當(dāng)傳感器出現(xiàn)故障，IC2B的9腳輸出電位低于F點(diǎn)的電位，會使U3輸出的電位發(fā)生改變，也就改變了IC2的地址端A1、A2的電位。由于C點(diǎn)與罐體相接，即與地相接，當(dāng)罐體接地時(shí)，IC3的地址端A3為低電位，當(dāng)罐體不能接地(即C點(diǎn)不能接地)時(shí)，IC3的地址端A3變?yōu)楦唠娢?，傳感器損壞或傳感器與指示器的連線出現(xiàn)斷、短路等情況，都會使指示器中的IC3不能正常的解碼輸出。以上這些情況都會使指示器中的IC3的D6端和VT端輸出低電位，指示器會報(bào)警，LED2、LED3點(diǎn)亮，提示該裝置發(fā)生故障。
罐內(nèi)液體排出后，電路即可自動復(fù)位。
搬動指示器上的K2即可使電動四通閥門置于排或吸的狀態(tài)，并由LED5、LED6指示電動四通閥門所處的狀態(tài)。
權(quán)利要求1.一種電容感應(yīng)式液位指示控制裝置，包括電容感應(yīng)傳感器，指示控制器，其特征是所述電容感應(yīng)式傳感器，由寬脈沖時(shí)基振蕩器[1]和脈寬調(diào)制解調(diào)器[2]組成電容容值檢測電路；其后接電壓比較器[4]，控制編碼發(fā)送器[5]；所述溫度檢測器[8]接PTC加熱器[9]；所述故障檢測電路[7]連接編碼發(fā)送器[5]。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述液位指示控制裝置，其特征是所述指示控制器由數(shù)字接收解碼器[10]分別接液位信號放大器[11]和液位控制信號放大器[12]；所述液位信號放大器[11]分別接液位指示電路[13]和復(fù)位電路[24]及訊響器[15]；所述液位控制信號放大器[12]分別接訊響器[15]，延時(shí)電路[16]，電動器通閥驅(qū)動器[20]；所述發(fā)動機(jī)熄火控制器[17]前端分別按延時(shí)電路[16]和復(fù)位電路，后端按發(fā)動機(jī)熄火指示電路[19]；另外線上還接有電動器通閥門位置指示電路[22]和四通閥位置開關(guān)[23]。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述液們指示控制裝置，某特征是所述的電容感應(yīng)傳感器，其線路板、恒溫加熱裝置全部密封在PVC圓管中；感應(yīng)電極鋁箔粘牢在PVC圓管內(nèi)壁周圍。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種電容感應(yīng)式液位指示控制裝置。本實(shí)用新型裝置在真空吸糞車上，主要由安裝在糞車罐體頂部的電容感應(yīng)式傳感器、傳輸線纜、安裝在駕駛室內(nèi)的指示控制器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。電子部分采用了數(shù)字電路，由發(fā)光二級管作工作狀態(tài)指示，清晰醒目，反應(yīng)靈敏，控制迅速，抗干擾性強(qiáng)，自動化程度高。感應(yīng)器能夠自動恒溫，特別適用于寒冷季節(jié)使用。稍加變通可用于任何需要液位控制的設(shè)備。
文檔編號G01F23/26GK2699257SQ20032012082
公開日2005年5月11日 申請日期2003年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月7日
發(fā)明者穆汝太 申請人:穆汝太