專利名稱：?jiǎn)畏€(wěn)態(tài)開關(guān)式水位控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及給水、排水領(lǐng)域，特別適合于一種單穩(wěn)態(tài)開關(guān)式水位控制器。
人們?cè)O(shè)計(jì)過很多水位自動(dòng)控制裝置，如電子開關(guān)電路的、時(shí)間繼電器的 和機(jī)械式的水位控制器等，但因它們價(jià)格昂貴，安裝維修不便或性能不好等原因，推廣應(yīng)用受到限制。
中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開CN1045620A，是在一根管子上套著可上下浮動(dòng)的浮子，管子的上端和下端裝有與控制開關(guān)聯(lián)動(dòng)的限位裝置，利用浮子的上下，帶動(dòng)限位裝置，進(jìn)而聯(lián)動(dòng)控制開關(guān)通斷。這種裝置的不足之處是，控制高度調(diào)節(jié)不便。
中國(guó)實(shí)用新型申請(qǐng)公告CN2065632U，是用一根側(cè)部裝有定位滑環(huán)，下部裝有浮子的桿子，靠浮力與重力順著穿過定位滑環(huán)的繃直吊線隨水位上下滑動(dòng)，以此牽動(dòng)連接著桿頂和閘刀開關(guān)把柄的軟繩，通過軟繩帶動(dòng)閘刀開關(guān)開合，去控制水泵抽水。這種裝置的不足之處為，它的閘刀開關(guān)極易處于一種似通非通的狀態(tài)。
本實(shí)用新型的目的，就是為克服以往的水位控制器的諸多不足，提供一種控制可靠，適應(yīng)面廣，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉的水位控制器。
本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下的實(shí)施例及附圖給出

圖1是本實(shí)用新型使用拉動(dòng)式控制開關(guān)實(shí)施例的基本結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型使用撳動(dòng)式控制開關(guān)實(shí)施例的基本結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2 是本實(shí)用新型使用撳動(dòng)式控制開關(guān)實(shí)施例的基本結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3 是本實(shí)用新型圖1或圖2裝于水井的實(shí)施例示意圖。
圖4至圖6是本實(shí)用新型控制部分控制水泵的實(shí)施例電路圖。
圖1裝置包括(1) 控制線(2) 裝開關(guān)螺絲(3) 罩殼(4) 支架 是供裝控制開關(guān)(6)用的。
(5) 常開觸點(diǎn)接線端子 是控制開關(guān)(6)上的一個(gè)零件，是控制器用于水塔時(shí)的控制線接入處。
(6) 控制開關(guān)是控制水泵起停的開關(guān)，它與中間繼電器等同屬控制部分，其結(jié)構(gòu)基本上同通用的單穩(wěn)態(tài)行程開關(guān)，也可用其它結(jié)構(gòu)的單穩(wěn)態(tài)開關(guān)代替。它的特征為是一個(gè)機(jī)械聯(lián)動(dòng)電觸點(diǎn)的具有單穩(wěn)態(tài)特征的開關(guān)，內(nèi)有常開觸點(diǎn)或常閉觸點(diǎn)，或者常開、常閉觸點(diǎn)都有。它的單穩(wěn)態(tài)特征為有兩個(gè)輸出狀態(tài)，一是常穩(wěn)態(tài)(常開觸點(diǎn)斷開，常閉觸點(diǎn)閉合)，一是暫穩(wěn)態(tài)(常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開)。開關(guān)在未受到機(jī)械控制力作用時(shí)，只能保持在常穩(wěn)態(tài)，當(dāng)它所受的控制力逐漸增大到某個(gè)值(稱“動(dòng)作閾值”，以下用F動(dòng)表示)時(shí)，開關(guān)即由常穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闀悍€(wěn)態(tài)；若此時(shí)控制力仍大于一個(gè)值(稱“返回閾值”，以下用F返表示，F(xiàn)返＜F動(dòng))，則開關(guān)仍保持暫穩(wěn)態(tài)不變；當(dāng)維持暫穩(wěn)態(tài)的控制力逐漸減小到等于F返時(shí)，開關(guān)即又返回到常穩(wěn)態(tài)。
從控制器的可靠性和生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性等方面考慮，控制開關(guān)(6)的F動(dòng)、F返的最佳取值范圍是對(duì)于觸點(diǎn)額定工作電流3A～6A的開關(guān)，F(xiàn)動(dòng)＝400g～800g，F(xiàn)返＝40g～120g，對(duì)于觸點(diǎn)額定工作電流0.5A～2A的開關(guān)，F(xiàn)動(dòng)＝300g～600g，F(xiàn)動(dòng)＝35g～120g。
(7) 常閉觸點(diǎn)接線端子 是控制開關(guān)(6)上的一個(gè)零件，是控制器用于抽水的水井時(shí)的(1)接入處。
(8) 滑動(dòng)桿 它是(6)內(nèi)的一個(gè)與動(dòng)觸點(diǎn)聯(lián)動(dòng)的零件，撳動(dòng)式的(6)，滑動(dòng)桿(8)由上部伸出；拉動(dòng)式的(6)，滑動(dòng)桿(8)由下部伸出，拉動(dòng)(或撳動(dòng))它，能使(6)由常穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)為暫穩(wěn)態(tài)。
(9) 拉簧(10) 底座(11) 連桿(12) 傳力條 它可由輕質(zhì)尼龍細(xì)軟線做，也可用其它的長(zhǎng)條形物體做。它起傳遞控制力的作用，與(9)、(11)同屬傳遞部分。
(13) 上限物 它可以調(diào)節(jié)水位的上限(水位的上限、下限都是指水位的被監(jiān)控高度，以下同)，若(12)是細(xì)繩，則可用細(xì)繩將上限物(13)系在水位上限處，也可用其它方式把它裝在(12)上。
(14) 下限物 它可以調(diào)節(jié)水位的下限，裝在(12)上的水位下限處，它與(13)同屬變送部分，都是用能產(chǎn)生浮力與重力的物體制成，一同產(chǎn)生浮力與重力控制(6)。
(15) 軟繩 是柔軟物體，其長(zhǎng)度足夠(6)返回常穩(wěn)態(tài)，不能繃緊。
(16) 定位物 是沉于水底的重物，通過固定在其上的(15)與(14)相連，憑其自身重力與(15)共同維持(12)的穩(wěn)定下垂?fàn)顟B(tài)，如果(12)在使用處能保持基本穩(wěn)定的下垂?fàn)顟B(tài)，它和(15)都可以不用。它與(2)(3)(4)(10)(15)都屬附屬部分。
(17) 蓄水池控制開關(guān)(6)的兩種輸出狀態(tài)主要是由變送部分與傳遞部分施加于(6)上的重力之和決定，如果傳遞部分的重力較小，可以忽略，則(13)(14)的重量、浮力配置應(yīng)滿足以下關(guān)系水位升到將(13)全浸沒時(shí)，滿足W下－N下＋W上－N上≤F返水位降到(14)全露出水面時(shí)，滿足W下＋W上≥F動(dòng)水位升到將(14)全浸沒而又未觸及(13)時(shí)，滿足W下－N下＋W上＝F中式中W下——(14)在未受到浮力時(shí)的重量。
N下——水對(duì)(14)的浮力。
W上——(13)在未受到浮力時(shí)的重量。
N上——水對(duì)(13)的浮力。
F中——介于F返與F動(dòng)之間的設(shè)計(jì)值，一般取F中≈ (F動(dòng)＋F返)/2
上式，各力值都為正數(shù)，以下同。通常取W上≥F中。
(13)(14)的最佳制做方法是用泡沫塊做(13)，用瓶子充入砂、石子、水等做(14)。(13)(14)的最佳重量、浮力配置(在此忽略傳遞部分的重力影響)是N上max＝F中(N上max為(13)在水中所能產(chǎn)生的最大浮力)W上＝4g～10gW下＝(1.1～1.3)·F動(dòng)N下max＝W下－W中(N下max為(14)在水中所能產(chǎn)生的最大浮力)。
圖1裝置用于控制蓄水池水位時(shí)，其控制過程如下(忽略傳遞部分的重力影響)在池中沒水時(shí)，因(13)(14)未受到浮力，N上、N下都等于0，此時(shí)W上＋W下≥F動(dòng)，(6)由常穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)為暫穩(wěn)態(tài)，常開觸點(diǎn)閉合，受(6)控制的水泵開始向池中送水。
在池中水位升至上下限之間時(shí)，變送部分受到浮力，但此時(shí)W上－N上＋W下－N下＞F返，(6)仍維持原狀態(tài)不變，水泵繼續(xù)送水。
當(dāng)池中水位升到上限時(shí)，變送部分所受浮力更大，使W上－N上＋W下－N下≤F返(6)返回常穩(wěn)態(tài)，水泵停止送水。
池中的水經(jīng)使用，水位降至上下限之間時(shí)，雖然變送部分所受浮力減小，但仍是W上－N上＋W下－N下＜F動(dòng)，故(6)仍保持原常穩(wěn)態(tài)不變。
直到池中水位降到下限時(shí)，W上＋W下－N下≥F動(dòng)，控制器與水泵又重復(fù)上述動(dòng)作過程。
本實(shí)用新型水位控制器在用于水井防止因水井中水位過低導(dǎo)至水泵空抽的情況發(fā)生時(shí)，(6)隨水位相應(yīng)動(dòng)作的過程與在蓄水池使用時(shí)一樣，只是(6)要以其常閉觸點(diǎn)接入控制電路，使水泵在將要抽不到水時(shí)，能自動(dòng)停機(jī)，當(dāng)水井的水位回升到一定高度后，水泵控制電路又進(jìn)入可起動(dòng)狀態(tài)。
本實(shí)用新型的簡(jiǎn)易裝法是不使用由(3)(4)(10)構(gòu)成的開關(guān)盒，而將(6)用螺絲或吊線等直接裝在使用處的物體上，然后在(8)上裝上安有(13)(14)的(12)。
圖2是本實(shí)用新型使用撳動(dòng)式控制開關(guān)的實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。(18)是環(huán)形傳力鋼絲。
圖3是本實(shí)用新型安裝于水井的實(shí)施例示意圖。
圖中包括(19) 水 泵(20) 橫 桿(21) 吊 線(22) 開關(guān)盒(23) 水 井圖4至圖6是本實(shí)用新型對(duì)水泵實(shí)施控制的電路圖。
圖中代號(hào)的零件名稱為1RD的2RD熔斷器HK轉(zhuǎn)換開關(guān)M水泵電機(jī)ZJ中間繼電器B降壓變壓器K三相閘刀開關(guān)RJ熱繼電器QC起動(dòng)接觸器
1KK常開控制開關(guān)是用于水塔的控制開關(guān)(6)。
2KK常閉控制開關(guān)是用于水井的控制開關(guān)(6)。
圖4是本實(shí)用新型由控制開關(guān)(6)直接控制單相小水泵的實(shí)施例。
圖5是本實(shí)用新型控制開關(guān)(6)接低壓線路，通過低壓繼電器間接控制水泵的實(shí)施例，可滿足提高安全性和增大控制容量的需要。
圖6是在圖5基礎(chǔ)上增加了起動(dòng)接觸器，由控制開關(guān)(6)對(duì)三相水泵間接控制的本實(shí)用新型實(shí)施例，可滿足控制三相水泵的需要。
綜上所述，一種單穩(wěn)態(tài)開關(guān)式水位控制器由傳遞部分、變送部分、控制部分和附屬部分構(gòu)成。其特征在于傳遞部分包括拉簧(9)、連桿(11)、傳力條(12)、環(huán)形傳力鋼絲(18)；變送部分包括上限物(13)、下限物(14)；控制部分包括控制線(1)、常開及常閉觸點(diǎn)接線端子(5)和(7)、控制開關(guān)(6)(即1KK與2KK)、滑動(dòng)桿(8)、以及附圖4至附圖6上的電器和電氣線路；附屬部分包括螺絲(2)、罩殼(3)、支架(4)、底座(10)、軟繩(15)、定位物(16)。(13)(14)將水位的高度變?yōu)橹亓αΧ群螅?jīng)與之相連的(12)、(11)和(9)或(18)施加于(6)上，使(6)相應(yīng)動(dòng)作去控制水泵的起停。本實(shí)用新型明顯不同于以往的利用重力與浮力的機(jī)械式水位控制器，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用安全，水位控制準(zhǔn)確、可靠，水位上下限調(diào)節(jié)方便等許多優(yōu)點(diǎn)，而且制造、安裝、維修等既簡(jiǎn)便又費(fèi)用低廉，不僅能用于控制蓄水池的水位，而且能很方便地用于十幾米以上深度的水井及臨時(shí)施工工地監(jiān)控水位。
權(quán)利要求1.單穩(wěn)態(tài)開關(guān)式水位控制器，包括傳遞部分、變送部分、控制部分和附屬部分；其特征在于傳遞部分至少是有一根與控制開關(guān)(6)連接的傳力條(12)；變送部分至少包括連接在(12)上的上限物(13)和下限物(14)；控制部分至少是由控制開關(guān)(6)(即1KK和2KK)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單穩(wěn)態(tài)開關(guān)式水位控制器，其特征在于所述的控制開關(guān)(6)，是一個(gè)具有單穩(wěn)態(tài)特征的機(jī)械聯(lián)動(dòng)電觸點(diǎn)的開關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單穩(wěn)態(tài)開關(guān)式水位控制器，其特征在于所述的控制開關(guān)(6)，可以是拉動(dòng)式的，也可以是撳動(dòng)式的，還可以是其它形式的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單穩(wěn)態(tài)開關(guān)式水位控制器，其特征在于所述的傳力條(12)，它可以是輕質(zhì)尼龍軟線，也可以是其它的長(zhǎng)條形物體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單穩(wěn)態(tài)開關(guān)式水位控制器，其特征在于所述的上限物(13)，它可以用能浮于水上的材料(如泡沫塊)制成，也可以用其它重物(如瓶子)制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單穩(wěn)態(tài)開關(guān)式水位控制器，其特征在于所述的下限物(14)，它可以用容器(如瓶子)裝水制成，也可以用其它能產(chǎn)生浮力與重力的物體(如泡沫塊和水泥塊)組合制成。
專利摘要一種用于水塔、水井的水位控制器，是在一根垂下的細(xì)繩上的不同高度處，安上兩個(gè)能產(chǎn)生重力與浮力的物體，把水位的高度轉(zhuǎn)變?yōu)橹亓αΧ?，通過細(xì)繩施加于一個(gè)結(jié)構(gòu)如行程開關(guān)的單穩(wěn)態(tài)開關(guān)上，使它作出相應(yīng)的動(dòng)作，再去直接或間接地控制水泵起停。該裝置結(jié)構(gòu)特別簡(jiǎn)單，使用安全、可靠，上下限調(diào)節(jié)方便，且制造、安裝、維修等既簡(jiǎn)便又費(fèi)用低廉，是一種性能價(jià)格比很高的實(shí)用裝置，用于十幾米以上深度的水井尤其能發(fā)揮它的優(yōu)良特性。
文檔編號(hào)H01H35/18GK2131131SQ92222200
公開日1993年4月28日 申請(qǐng)日期1992年5月15日 優(yōu)先權(quán)日1992年5月15日
發(fā)明者歐建華 申請(qǐng)人:歐建華