專利名稱：具有損壞報警功能的液位開關(guān)的制作方法
本申請涉及一種基本電氣元件的改進(jìn)，使液位開關(guān)不但能按液位高度給出控制信號，還能在本身損壞時，給出損壞報警信號。
現(xiàn)有技術(shù)以美國哈維爾公司(HARWIL CORP.)生產(chǎn)的液位開關(guān)為代表，

圖1是它的原理圖，它的工作原理是當(dāng)液位的高度達(dá)到托起浮球1時，通過擺桿2，擺桿芯5，杠桿7傳遞機(jī)械運動，使主微動開關(guān)9切換，達(dá)到發(fā)出控制信號的作用，密封波紋套3，密封圈6起隔離液體的作用。壓圈4限止了擺桿2向下擺動的極限位置。8為杠桿支點。
這種液位開關(guān)具有結(jié)構(gòu)簡單，動作可靠的優(yōu)點。但是在使用過程中會發(fā)生兩種損壞方式(1)密封泄漏。(2)擺桿芯5斷裂。當(dāng)發(fā)生上述兩種情況時，該液位開關(guān)非但不能給出正確的控制信號，有時還會發(fā)生危險。
為了解決這兩個問題，本人構(gòu)思了一種具有損壞報警功能的液位開關(guān)。對這種液位開關(guān)的要求是(1)當(dāng)密封稍有泄漏時，主微動開關(guān)9仍能給出正確的控制信號，并且不發(fā)生危險。(2)當(dāng)擺桿芯5斷裂時，能發(fā)出擺桿芯5斷裂的報警信號。(3)在報警信號適配器(分案申請)配合下，當(dāng)密封泄漏嚴(yán)重，或擺桿芯5斷裂時，能分別給出報警的聲光信號，并且能向計算機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出執(zhí)行故障處理程序的中斷信號。
圖2為本申請的液位開關(guān)原理圖。
序號1-9的含義和圖1相同，10-彈簧，11-輔助微動開關(guān)，用于給出損壞報警信號。
圖3為先行技術(shù)液位開關(guān)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
圖4為本申請的液位開關(guān)實施例的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
圖中序號1-11的含義同圖2。13-開關(guān)體，14-螺紋套，15-接線孔，16-支架，17-泄液孔，18-開關(guān)腔。
對比圖3和圖4，本申請的液位開關(guān)對先行技術(shù)有六個方面的技術(shù)改進(jìn)(1)在后蓋12的下緣增加了泄液孔17。(2)使裝在支架16上的主微動開關(guān)9處在開關(guān)腔18的上部，并且接線端處于主微動開關(guān)9的上部。(3)改變了杠桿7剖面的開關(guān)，把原來剖面為L形的杠桿，改為剖面為“一”字形，并且旋轉(zhuǎn)中心改到杠桿的中部位置。(4)改變了杠桿支點8的位置，使杠桿支點8的位置介于擺桿芯5和主微動開關(guān)9的按動端子之間。(5)在杠桿7上增加了一根彈簧10。(6)在開關(guān)腔18的下部，增加了一個輔助微動開關(guān)11，并使它和主微動開關(guān)9分別處于杠桿的上下兩邊。
實施上述六項技術(shù)改進(jìn)措施后，使本申請的液位開關(guān)達(dá)到了上述三個要求。以下說明本液位開關(guān)達(dá)到上述三個要求的理由，同時，說明本液位開關(guān)的優(yōu)點。
(1)當(dāng)密封稍有泄漏時，先行技術(shù)的液位開關(guān)由于無泄液孔，并且主微動開關(guān)9的位置低，接線端的位置更低，滲入開關(guān)腔18的液體，會在開關(guān)腔18內(nèi)積累，要達(dá)到接線孔15的高度時，才會從接線孔15中泄出。這時主微動開關(guān)9和接線端早已浸沒在液體中了。由于大多數(shù)液體具有導(dǎo)電性，就可能發(fā)生兩種情況如果主微動開關(guān)9直接拖動繼電器，使用電壓較高時，會使整個貯液池帶電，而造成危險。如果主微動開關(guān)9通過工作在低電壓，弱電流狀態(tài)下的電子器件拖動繼電器時，會造成給出錯誤控制信號。本液位開關(guān)具有泄液孔，而且主微動開關(guān)9處于開關(guān)腔18的上部位置，接線端的位置更高，滲入開關(guān)腔18的少量液體可以從泄液孔中流出，這時，處于開關(guān)腔18上部的主微動開關(guān)9仍能給出正確的控制信號。即使開關(guān)腔內(nèi)的液體達(dá)到輔助微動開關(guān)11的高度，由于輔助微動開關(guān)11用于給出損壞報警信號，使用電壓低，所以不會造成危險。
(2)與先行技術(shù)的液位開關(guān)一樣，本液位開關(guān)的機(jī)械強(qiáng)度最弱處在擺桿芯5和擺桿2連接處，圖1，圖2，圖3上的箭頭所指處，即為機(jī)械強(qiáng)度最弱處。當(dāng)由于意外原因，使擺桿芯5斷裂時，液位開關(guān)完全喪失工作能力，并給出錯誤控制信號。由于先行技術(shù)無損壞報警功能，所以要在整個控制系統(tǒng)發(fā)生不正常情況，如液位過高，大量液體溢出時，操作者才能發(fā)現(xiàn)問題。而本液位開關(guān)能在擺桿芯斷裂時，立即發(fā)出損壞報警信號。其理由如下本液位開關(guān)正常工作時，擺桿向下擺動的極限位置，決定于擺桿2端部的外徑和壓圈4的內(nèi)徑，當(dāng)擺桿2擱在壓圈4上時，擺桿2處于向下擺動的極限位置，決定于擺桿2端部的外徑和壓圈4的內(nèi)徑，當(dāng)擺桿2擱在壓圈4上時，擺桿2處于向下擺動的極限位置。這也是擺桿芯5和杠桿7的在正常工作時的一個極限位置。當(dāng)擺桿芯5斷裂時，擺桿2從擺桿芯5上脫落，不能再對擺桿芯5和杠桿7的位置起限制作用。這時，杠桿7在彈簧10的作用下，向順時針方向旋轉(zhuǎn)，壓下輔助微動開關(guān)11的按動端子，使輔助微動開關(guān)11切換，發(fā)出擺桿芯斷裂的報警信號。圖5為擺桿芯5斷裂時，本液位開關(guān)的狀態(tài)圖。
(3)當(dāng)密封泄漏嚴(yán)重時，滲入開關(guān)腔18的液體達(dá)到輔助微動開關(guān)11高度，由于多數(shù)液體具有導(dǎo)電性，使輔助微動開關(guān)11的接線端間接入了液體的漏電阻，這個電阻值約在幾百歐到幾百千歐之間，可以作為密封嚴(yán)重泄漏的標(biāo)志。輔助微動開關(guān)11的常開接點間的電阻值，有三個狀態(tài)a.正常狀態(tài)-常開接點間的電阻值＞10兆歐。b.密封嚴(yán)重泄漏狀態(tài)-常開接點間的電阻值為幾百歐到幾百千歐之間。c.擺桿芯斷裂狀態(tài)-常開接點間的電阻值為零。這三個狀態(tài)值經(jīng)過專用適配器(分案申請)的處理，分別驅(qū)動密封泄漏和擺桿芯5斷裂的聲光報警信號，并可向計算機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出執(zhí)行故障處理程序的中斷信號。
綜上所述，本液位開關(guān)的特點是安全性高，并在密封泄漏和擺桿芯5斷裂時，具有損壞報警功能。
附圖的簡單說明。
圖1為先行技術(shù)液位開關(guān)的原理圖。
圖2為本申請液位開關(guān)的原理圖。
圖3為先行技術(shù)液位開關(guān)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
圖4為本申請液位開關(guān)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
圖5為本申請液位開關(guān)在擺桿芯5斷裂時的狀態(tài)圖。
圖中序號的含義為1-浮球 2-擺桿 3-密封波紋套4-壓圖 5-擺桿芯 6-密封圈7-杠桿 8-杠桿支點 9-主微動開關(guān)10-彈簧 11-輔助微動開關(guān) 12-后蓋13-開關(guān)體 14-螺紋套 15-接線孔16-支架 17-泄液孔 18-開關(guān)腔本申請的最佳實施例如圖4所示，其中螺紋套14的作用是把本液位開關(guān)安裝在貯液池的壁上，開關(guān)體13是安裝本液位開關(guān)各種結(jié)構(gòu)件的基礎(chǔ)。
主要技術(shù)難點是密封波紋套3和密封圈6的材料選用，尺寸確定等問題，必須使密封件密封可靠，耐老化，并且活動阻力小，其次，浮球1，擺桿2，擺桿芯5，杠桿7的結(jié)構(gòu)尺寸和彈簧10的拉力等，還必須按微動開關(guān)的尺寸和按動力來核算，使各方面動作配合好，才能達(dá)到構(gòu)思的要求。
其中，彈簧10可以是圖4所示的拉簧，也可以是裝在杠桿7其他位置上的壓簧，扭簧或彈簧片。
本實施例的外形尺寸約為長230毫米，寬50毫米，高70毫米。
本申請的液位開關(guān)可用于非易燃，非強(qiáng)腐蝕，非有機(jī)溶劑性液體的貯液池中，在液位聯(lián)鎖控制，泵或電磁閥控制，液位越位報警系統(tǒng)中，起檢測作用。由于本申請的液位開關(guān)安全性高和具有損壞報警功能，所以特別適用于復(fù)雜的，要求具有自診斷功能的液位控制系統(tǒng)中。
權(quán)利要求
一種基本電氣元件，用于檢測液位高度，它的先行技術(shù)的結(jié)構(gòu)是一端是一個裝在擺桿2上的浮球1，中部是開關(guān)體13和螺紋套14，另一端是后蓋12，在開關(guān)體13上，裝有密封波紋套3，密封圈6，擺桿芯5，杠桿7，主微動開關(guān)9，其中杠桿7和主微動開關(guān)9在后蓋12的開關(guān)腔18內(nèi)，和先行技術(shù)的液位開關(guān)作對比，本申請的液位開關(guān)具有以下所述的特征1、本液位開關(guān)在后蓋12上的特征是在后蓋12的下緣有泄液孔。2、本液位開關(guān)在主微動開關(guān)9安裝位置方面的特征是處在開關(guān)腔18的上部，并且接線端處于主微動開關(guān)9的上部。3、本液位開關(guān)在杠桿7剖面開關(guān)方面的特征是杠桿7的剖面為“一”字形，并且旋轉(zhuǎn)中心在杠桿7的中部位置。4、本液位開關(guān)在杠桿支點8位置方面的特征是杠桿支點8的位置介于擺桿芯5和主微動開關(guān)9的按動端子之間。5、本液位開關(guān)在杠桿7受力方面的特征是杠桿7上有一根彈簧10，在杠桿7上產(chǎn)生順時針方向的力矩。6、本液位開關(guān)在開關(guān)腔18方面的特征是在開關(guān)腔18的下部，裝有一個輔助微動開關(guān)11，并使它和主微動開關(guān)9分別處于杠桿7的上下兩邊。7、權(quán)利要求中第5項所述的彈簧10是裝在杠桿7上的拉簧。8、權(quán)利要求中第5項所述的彈簧10是裝在杠桿7其它位置上的壓簧。9、權(quán)利要求中第5項所述的彈簧10是裝在杠桿7其它位置上的扭簧。10、權(quán)利要求中第5項所述的彈簧10是裝在杠桿7其它位置上的彈簧片。
全文摘要
本液位開關(guān)可用于液位聯(lián)鎖控制，液位越位報警等自動控制裝置中，在液位達(dá)到給定值時，浮球浮起，通過擺桿，擺桿芯和杠桿，使主微動開關(guān)給出控制信號，本液位開關(guān)具有損壞報警功能，當(dāng)密封泄漏或擺桿芯斷裂時，本液位開關(guān)能發(fā)出對應(yīng)的報警信號，在報警電路或?qū)Ｓ玫倪m配器的配合下，發(fā)出聲光信號，并能對計算機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出執(zhí)行故障處理程序的中斷信號，所以，本液位開關(guān)特別適用于復(fù)雜的，要求具有自診斷功能的液位控制系統(tǒng)。
文檔編號H01H35/18GK1057124SQ91107408
公開日1991年12月18日 申請日期1991年5月27日 優(yōu)先權(quán)日1991年5月27日
發(fā)明者童曉楓 申請人:童曉楓