專利名稱：新型水位控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實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’自身的重量拉動機(jī)械開關(guān)3’的方式來實現(xiàn)控制潛水泵M供電的通或斷，進(jìn)而實現(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)觸點接觸不良，產(chǎn)生火花，致使觸點開關(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控制器組成的抽水控制裝置，該弱電水位顯示器和自動控制器分別獨立設(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。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、工作性能穩(wěn)定、動作準(zhǔn)確可靠、安全系數(shù)高新型水位控制器。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)解決方案是本實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，將該水位信號輸送給水位顯示電路，同時將該水位信號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或強(qiáng)迫給水電路輸送的電信號控制水泵啟閉電路動作；電源電路向整個電路板供電。
所述的傳感電路主要由安裝在上水池內(nèi)四個不同水位監(jiān)測點的傳感頭和安裝在下水池內(nèi)三個不同水位監(jiān)測點的傳感頭組成。
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串連的穩(wěn)壓管V1、V2組成。
采用上述方案后，本實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。由于本實用新型是由電子控制，只要在水塔和水井分別設(shè)置一個水位傳感器，就可獲取水塔和水井中不同水位的信號，它能夠依據(jù)自定義的水位高度，及時的把水控制在調(diào)整的高度之內(nèi)，并同時檢測下水位的水位高度，使水泵不會空轉(zhuǎn)，起到持續(xù)供水與保護(hù)水泵的作用。本實用新型的整個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)簡單、專業(yè)功能完備、動作準(zhǔn)確可靠、安全系數(shù)高的優(yōu)點。
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進(jìn)一步的說明。


圖1是習(xí)用水塔抽水控制裝置；圖2A、2B是本實用新型的傳感器在水池內(nèi)的安裝示意圖；圖3是本實用新型的電路圖。
具體實施方式
如圖3所示，本實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，將該水位信號輸送給水位顯示電路3，同時將該水位信號通過水位顯示電路3輸送給控制電路2；控制電路2根據(jù)傳感電路1輸送的水位信號或強(qiáng)迫給水電路4輸送的電信號控制水泵啟閉電路5動作，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)四個不同水位監(jiān)測點A、B、C、DC的不銹鋼傳感頭和安裝在下水池20內(nèi)三個不同水位監(jiān)測點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，中水位B點，高水位C點。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，高水位F點。
DC線接12V直流電源，A點水位信號經(jīng)過限流電阻R11與分壓電阻R13接U2的2腳，把水中A點的電壓值轉(zhuǎn)化為U2的2腳可識別的高低電平。B為中位指示，C點水位信號經(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點的電壓值轉(zhuǎn)化位U2的6腳可識別的高低電平。E點水位信號經(jīng)過限流電阻R 16與分壓電阻R18接U1的2腳，把水中E點的電壓值轉(zhuǎn)化位U1的2腳可識別的高低電平。F點水位信號經(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點的電壓值轉(zhuǎn)化位U1的6腳可識別的高低電平。上水池10無水時，水位在A、C點以下，A與C點沒有通過水與DC點接觸，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點以上C點以下時，A點通過水與DC點接觸，A點有電壓，而C點沒有通過水與DC點接觸，C點沒有電壓，相應(yīng)的U2的2腳為高電平，6腳為低電平。水滿到C點時，A與C點通過水與DC點接觸，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，E與F點沒有通過水與DC點接觸，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點以上F點以下時，E點通過水與DC點接觸，E點有電壓，而F點沒有通過水與DC點接觸，F(xiàn)點沒有電壓，相應(yīng)的U1的2腳為高電平，6腳為低電平。水滿到F點時，E與F點為高電平，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點沒有通過水與DC點接觸，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。當(dāng)水滿到A點時，A點通過水與DC接觸，A點有電壓，而C點沒有電壓，相應(yīng)的U2的2腳為高電平，而6腳為低電平，此時，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，A與C點都通過水與DC點接觸，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點時，C點沒有電壓，而A點有電壓，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，A與C點沒有通過水與DC點接觸，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。
若下水池20無水，E與F點沒有通過水與DC點接觸，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腳為高電平或為低電平，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點時，E點通過水與DC接觸，E點有電壓，而F點沒有電壓，相應(yīng)的U1的2腳為高電平，而6腳為低電平，此時，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，E與F點都通過水與DC點接觸，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點時，F(xiàn)點沒有電壓，而E點有電壓，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，三級管VT7仍處于高阻狀態(tài)。若水低于E點，E與F點沒有通過水與DC點接觸，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腳為高電平或為低電平，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水位檢測點A、B、C各通過連接到三極管VT2、VT1、VT3的基極，若水位檢測點有電壓，就觸發(fā)三極管導(dǎo)通，指示燈亮。下水池20的水位檢測點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，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，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(運轉(zhuǎn))，三極管VT4導(dǎo)通，L3燈亮，低電平時(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點以上時，模擬上水池10無水與下水池20水滿的狀態(tài)，實現(xiàn)強(qiáng)迫給水。按鍵AJ為常開開關(guān)，接12V的VCC，按下時，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，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。
所述的電源電路6主要由兩個串連的穩(wěn)壓管V1、V2組成。電源電路6向整個電路板供電。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。
自動與人工啟動電路整個控制器的220V/110V交流電源是通過一個開關(guān)控制的，開關(guān)有三擋，控制器供電端(自動)關(guān)閉端，水泵電源端(手動)當(dāng)開關(guān)打到控制器供電端時，控制器處于工作狀態(tài)，為自動服務(wù)，當(dāng)控制器打到水泵電源端時，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，本實用新型所用的U1、U2芯片同為比雙觸發(fā)器(型號為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，控制器就啟動水泵抽水，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。
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，將該水位信號輸送給水位顯示電路，同時將該水位信號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或強(qiáng)迫給水電路輸送的電信號控制水泵啟閉電路動作；電源電路向整個電路板供電。
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)四個不同水位監(jiān)測點的傳感頭和安裝在下水池內(nèi)三個不同水位監(jiān)測點的傳感頭組成。
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串連的穩(wěn)壓管V1、V2組成。
專利摘要本實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。由于本實用新型是由電子控制，只要在水塔和水井分別設(shè)置一個水位傳感器，就可獲取水塔和水井中不同水位的信號，它能夠依據(jù)自定義的水位高度，及時的把水控制在調(diào)整的高度之內(nèi)，并同時檢測下水位的水位高度，使水泵不會空轉(zhuǎn)，起到持續(xù)供水與保護(hù)水泵的作用。本實用新型的整個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)簡單、專業(yè)功能完備、動作準(zhǔn)確可靠、安全系數(shù)高的優(yōu)點。
文檔編號G05D9/00GK2773766SQ200520054780
公開日2006年4月19日 申請日期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 申請人:鐘基章