一種水源和水箱聯(lián)控的水位控制電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電子電路，特別涉及到一種農(nóng)業(yè)滴灌系統(tǒng)的水位控制電路。
【背景技術(shù)】
[0002]滴灌技術(shù)是按照農(nóng)作物需水要求，通過(guò)低壓管道系統(tǒng)與安裝在毛管上的灌水器，將水和作物需要的養(yǎng)分一滴一滴、均勻而又緩慢地滴入作物根區(qū)土壤中的灌水方法。滴灌的主要特點(diǎn)是灌水量小，一次灌水延續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，灌水的周期短，可以做到小水勤灌，能夠較準(zhǔn)確地控制灌水量，可減少無(wú)效的棵間蒸發(fā)，不會(huì)造成水的浪費(fèi)，水的利用率可達(dá)95%，滴灌較噴灌具有更高的節(jié)水增產(chǎn)效果，同時(shí)可以結(jié)合施肥，提高肥效一倍以上?？蛇m用于果樹(shù)、蔬菜、經(jīng)濟(jì)作物以及溫室大棚灌溉，在干旱缺水的地方也可用于大田作物灌溉。
[0003]但目前的滴灌技術(shù)存在的缺點(diǎn)是:滴灌是使用具有一定壓力的水，滴灌系統(tǒng)必須配置水泵、過(guò)濾器、控制測(cè)量設(shè)備(壓力表、控制閥、流量調(diào)節(jié)器等)、各級(jí)輸配水管道和滴頭，因此，滴灌系統(tǒng)造價(jià)較高，一度被稱(chēng)作“昂貴技術(shù)”，僅用于高附加值的經(jīng)濟(jì)作物中；由于雜質(zhì)會(huì)使滴頭易堵塞，因此應(yīng)對(duì)水源進(jìn)行嚴(yán)格的過(guò)濾處理，運(yùn)行費(fèi)用高。
[0004]中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?014106872935公開(kāi)了 “一種毛細(xì)管滴灌系統(tǒng)”，利用毛細(xì)原理來(lái)實(shí)現(xiàn)滴灌目的，供水管道不需有壓力；毛細(xì)管以吸附方式進(jìn)行取水，且毛細(xì)管自身具有過(guò)濾作用，雜質(zhì)不易進(jìn)入到毛細(xì)管內(nèi)，滴頭不會(huì)堵塞。該系統(tǒng)主要由平衡水箱、供水管、引水支管、引水毛管和毛細(xì)管滴頭組成，系統(tǒng)中，平衡水箱中的水位由控制器進(jìn)行智能控制，因此，需要一種水位控制電路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是要為滴灌系統(tǒng)提供配套的水位控制電路，配合滴灌系統(tǒng)工作，進(jìn)行水源和水箱聯(lián)合控制，實(shí)現(xiàn)節(jié)水增產(chǎn)目的。
[0006]本發(fā)明的一種水源和水箱聯(lián)控的水位控制電路，其特征是水位控制電路由電源電路、電平轉(zhuǎn)換電路和控制輸出電路組成，其中，由整流變壓器(TC)、全橋整流電路(VD)、濾波電容器a (Cl)、穩(wěn)壓集成塊(ICl)和濾波電容器b (C2)構(gòu)成電源電路；電平轉(zhuǎn)換電路包括水箱的高水位信號(hào)端(A)、水箱的低水位信號(hào)端(B)、水井的高液位信號(hào)端(C)、水井的低液位信號(hào)端(D)、隔離二極管a (VI)、隔離二極管b (V2)、非門(mén)a (IC2)、隔離二極管c (V3)、非門(mén)d (IC5)、隔離二極管f (V6)、非門(mén)b (IC3)、隔離二極管d (V4)、非門(mén)e (IC6)、隔離二極管g (V7)、非門(mén)c (IC4)和隔離二極管e (V5);控制輸出電路包括驅(qū)動(dòng)電阻(R6)、三極管(VT)、鉗位二極管(V8)、繼電器、控制輸出相線端(L2)和控制輸出零線端(N2)，繼電器包括線圈(K)和觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)(Ka);整流變壓器(TC)的初級(jí)線圈連接到電源的相線輸入端(LI)和電源的零線輸入端(NI)，整流變壓器(TC)的次級(jí)線圈連接到全橋整流電路(VD)的二個(gè)輸入端，全橋整流電路(VD)的正極連接到濾波電容器a (Cl)的正極和穩(wěn)壓集成塊(ICl)的輸入端，穩(wěn)壓集成塊(ICl)的輸出端與濾波電容器b (C2)的正極連接后構(gòu)成直流工作電源(V+)，全橋整流電路(VD)的負(fù)極、濾波電容器a (Cl)的負(fù)極、濾波電容器b (C2)的負(fù)極和穩(wěn)壓集成塊(ICl)的接地端連接后構(gòu)成地線；水箱的高水位信號(hào)端(A)連接到隔離二極管a(Vl)的陽(yáng)極；水箱的低水位信號(hào)端(B)連接到隔離二極管b (V2)的陽(yáng)極；水井的高液位信號(hào)端(C)連接到非門(mén)a (IC2)的輸入端，非門(mén)a (IC2)的輸出端連接到隔離二極管c (V3)的陽(yáng)極，隔離二極管c (V3)的陰極和隔離二極管b (V2)的陰極連接到非門(mén)d (IC5)的輸入端，非門(mén)d (IC5)的輸出端連接到隔離二極管f (V6)的陽(yáng)極；水井的低液位信號(hào)端(D)連接到非門(mén)b (IC3)的輸入端，非門(mén)b (IC3)的輸出端連接到隔離二極管d (V4)的陽(yáng)極，隔離二極管d (V4)的陰極和隔離二極管a (Vl)的陰極連接到非門(mén)e (IC6)的輸入端，非門(mén)e(IC6)的輸出端連接到隔離二極管g (V7)的陽(yáng)極，隔離二極管g (V7)的陰極和隔離二極管f (V6)的陰極連接到驅(qū)動(dòng)電阻(R6)的第一腳及非門(mén)c (IC4)的輸入端，非門(mén)c (IC4)的輸出端連接到隔離二極管e (V5)的陽(yáng)極，隔離二極管e (V5)的陰極連接到非門(mén)e (IC6)的輸入端；驅(qū)動(dòng)電阻(R6)的第二腳連接到三極管(VT)的基極，三極管(VT)的發(fā)射極連接到地線，三極管(VT)的集電極連接到鉗位二極管(V8)的陽(yáng)極和繼電器線圈(K)的第二端，鉗位二極管(V8)的陰極和繼電器線圈(K)的第一端連接到直流工作電源(V+);電源的相線輸入端(LI)連接到繼電器觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)(Ka)的輸入端，繼電器觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)(Ka)的輸出端連接到控制輸出相線端(L2)，電源的零線輸入端(NI)連接到控制輸出零線端(N2)。
[0007]本發(fā)明中，在非門(mén)a(IC2)的輸入端與地線之間有傍路電阻a(R2);在非門(mén)b(IC3)的輸入端與地線之間有傍路電阻b (R3);在非門(mén)d (IC5)的輸入端與地線之間有傍路電阻c (R4);在非門(mén)e (IC6)的輸入端與地線之間有傍路電阻d (R5);水位控制電路中有饋電端(E)和隔離電阻(R1)，饋電端(E)通過(guò)隔離電阻(Rl)連接到直流工作電源(V+);非門(mén)a(IC2)、非門(mén)b (IC3)、非門(mén)c (IC4)、非門(mén)d (IC5)及非門(mén)e (IC6)共用一只非門(mén)集成電路，非門(mén)集成電路的電源端連接到直流工作電源(V+)，非門(mén)集成電路的地端連接到地線。
[0008]本發(fā)明作為滴灌系統(tǒng)的配套設(shè)備，配合滴灌系統(tǒng)工作。滴灌系統(tǒng)由水位控制器、水泵、水箱、供水管、引水支管、引水毛管和滴頭組成，其中，本發(fā)明的水位控制電路安裝在水位控制器的殼體內(nèi)；供水管和引水支管上各有分支接口，滴頭安裝在引水毛管的上端，弓丨水毛管的下端連接到引水支管的分支接口上，引水支管的進(jìn)口端連接到供水管的分支接口上，供水管的進(jìn)口端連接到水箱的供水輸出接口上，水泵的吸水口通過(guò)吸水管連接到水井中,水泵的出水口通過(guò)管道進(jìn)入到水箱中；水箱中有上限水位電極、下限水位電極和饋電電極，水箱的水源來(lái)自水井，水井中有高水位電極、低水位電極和饋電接頭，水位控制電路中的高水位信號(hào)端(A)連接到水箱中的上限水位電極，低水位信號(hào)端(B)連接到水箱中的下限水位電極,高液位信號(hào)端(C)連接到水井中的高水位電極，低液位信號(hào)端(D)連接到水井中的低水位電極，水井中的饋電接頭和水箱中的饋電電極連接到水位控制電路中的饋電端(E)，水位控制電路中的控制輸出相線端(L2)和控制輸出零線端(N2)連接到水泵的電機(jī)繞組上。
[0009]上述的發(fā)明使用時(shí)，供水管的供水由水箱提供，水箱的水位由水位控制電路實(shí)現(xiàn)智能補(bǔ)水，水位控制電路的相線輸入端(LI)和零線輸入端(NI)連接到220V的交流電源上。當(dāng)水箱中的水位低于下限水位時(shí)，水位控制電路中的控制輸出電路向水泵的電機(jī)繞組輸電，使水泵運(yùn)行，對(duì)水箱進(jìn)行補(bǔ)水；當(dāng)水箱中的水位達(dá)到上限水位時(shí)，水位控制電路中的控制輸出電路便停止輸電，使水泵停止。水箱的水位自動(dòng)保持在下限水位與上限水位之間，滴頭便源源不斷有水滴出。本發(fā)明的水位控制電路中有水井的高液位信號(hào)端(C)和水井的低液位信號(hào)端(D )，與水井中的高水位電極、低水位電極配合，在控制水箱中水位的同時(shí)，對(duì)水井中的水位進(jìn)行聯(lián)合控制，以防止水井的水被抽干，水泵空轉(zhuǎn)而致?lián)p壞。
[0010]本發(fā)明的水位控制電路工作原理是:當(dāng)水箱中的水位處于上限水位電極與下限水位電極之間時(shí)，保持水泵的運(yùn)行狀態(tài)或停止?fàn)顟B(tài)；當(dāng)水箱中的水位低于下限水位電極時(shí)，低水位信號(hào)端(B)失去電信號(hào)，這時(shí)水井中的水位應(yīng)高于高水位電極，非門(mén)a (IC2)的輸出端為低電平，非門(mén)d (IC5)的輸入端同為低電平，非門(mén)d (IC5)的輸出端轉(zhuǎn)換為高電平，非門(mén)d (IC5)輸出端的高電平通過(guò)隔離二極管f (V6)和驅(qū)動(dòng)電阻(R6)輸入到三極管(VT)的基極，使三極管(VT)導(dǎo)通，繼電器的線圈(K)通電，繼電器的觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)(Ka)被吸合，水泵的電機(jī)通電運(yùn)行，水泵從水井中抽水對(duì)水箱進(jìn)行補(bǔ)水，同時(shí)，非門(mén)d(IC5)輸出端的高電平通過(guò)隔離二極管f (V6)反饋到非門(mén)c (IC4)的輸入端，使非門(mén)c (IC4)的輸出端轉(zhuǎn)換為低電平，非門(mén)e (IC6)的輸入端為低電平，使非門(mén)e (IC6)的輸出端轉(zhuǎn)換為高電平；當(dāng)水箱中的水位升高等于或高于下限水位電極時(shí)，非門(mén)d (IC5)的輸入端為高電平，非門(mén)d (IC5)的輸出端轉(zhuǎn)換為低電平，這時(shí)由非門(mén)e (IC6)輸出端的高電平通過(guò)隔離二極管g (V7)輸入到三極管(VT)的基極，使三極管(VT)保持導(dǎo)通，當(dāng)水箱中的水位升高到下限水位電極且低于上限水位電極時(shí)維持水泵運(yùn)行狀態(tài)；當(dāng)水箱中的水位上升接觸到上限水位電極時(shí),高水位信號(hào)端(A)得電，高電平通過(guò)隔離二極管a (Vl)輸入到非門(mén)e (IC6)的輸入端，使非門(mén)e (IC6)的輸出端轉(zhuǎn)換為低電平，三極管(VT)截止，繼電器的線圈(K)斷電，繼電器的觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)(Ka)釋放，水泵的電機(jī)斷電停止，這時(shí)，低電平反饋到非門(mén)c (IC4)的輸入端，使非門(mén)c (IC4)的輸出端轉(zhuǎn)換為高電平，非門(mén)c (IC4