[實用新型]液位控制器

有效

• 申請號: 200820237897.X
• 申請日: 2008-12-15
• 公開（公告）號: CN201315026Y
• 公開（公告）日: 2009-09-23
• 發明（設計）人: 袁懷耀
• 申請（專利權）人: 傳力電子衡器(南京)有限公司
• 主分類號: G05D9/12
• 分類號: G05D9/12;G01F23/18
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司
• 代理人: 朱戈勝

技術領域

本實用新型屬于傳感器應用領域，具體是一種液位控制器。

背景技術

在工業和家庭應用中，抽水機多根據水池(或其它積水較深的場合)中液位傳感器的指示來工作。液位控制器的種類有很多，例如電容式、紅外式、浮球式等。這些器件由于其傳感器的局限，靈敏度要么過高，一點點的其它干擾都會使液位控制器輸出信號，要么過低，遲遲沒有反應。另外傳感器的壽命也比較短。

發明內容

為了解決現有技術中存在的上述問題，本實用新型提出了一種新型的液位控制器，具體技術方案如下：

一種液位控制器包括電源轉換電路、液位計、濾波放大電路、A/D轉換電路、處理器和控制電路；電源轉換電路把交流電轉換成本液位控制器使用的電源；液位計把感受的水深壓力變成電信號并輸出，輸出信號依次經濾波放大電路和A/D轉換電路后輸入到處理器，處理器處理所述信號后，把控制信號經過控制電路輸出；所述液位計內設有壓力傳感器。

所述壓力傳感器是一個彈性體，在該彈性體上固定有4個電阻應變計，該電阻應變計構成惠斯頓電橋，電橋的輸出連接濾波放大電路；所述彈性體緊貼在一塊密封的繃緊了的彈性薄膜上。所述液位計是圓錐體空腔，該圓錐體底部密封有所述彈性薄膜。所述彈性薄膜的材質是橡膠。

所述控制電路包括電平轉換電路、繼電器；所述處理器的輸出信號經電平轉換電路，驅動繼電器的控制端，繼電器的輸出端即為本液位控制器的輸出端。所述控制電路還包括可控硅；可控硅和繼電器并聯。電平轉換電路與可控硅連接，這樣可以延長繼電器的壽命。原理是，接通：可控硅先導通吸收大的沖擊電流，然后繼電器吸合；斷開：繼電器先打開，然后可控硅再斷開。具體來說，所述處理器的輸出信號先通過軟件延時，并聯的輸出端導通時，可控硅先通后斷，繼電器后通先斷，可延長繼電器的壽命，經電平轉換電路，驅動可控硅的觸發端。繼電器的輸出端、可控硅輸出端即為本液位控制器的輸出端。

本控制器還包括溫度傳感器，溫度傳感器的輸出端經A/D轉換后連接處理器，處理器讀入溫度傳感器的信號后，根據環境溫度變化，直接補償壓力傳感器的溫度漂移；溫度傳感器和溫度傳感器構成溫度檢測與補償電路。

這樣使本控制器對傳感器要求十分低，所以可降低產品的成本。

本液位控制器所用交流電源進線和控制輸出線集成在一根電纜線中。所述電纜線中還集成有透氣管，液位計內部通過透氣管與大氣連通。該方式平衡大氣壓的變化。

所述處理器的輸入端還設有標定水位參數電路。所述處理器的輸入端還連接有標定水位參數電路；該電路使本控制器的處理器通過串行通信(例如RS485)與外部的上級處理器進行通信。

所述處理器可以采用內嵌有A/D轉換電路的處理器。

本控制器的核心是用電阻應變計(傳感器)技術，通過將水的深度形成的壓力轉換成電信號并精確測量出水深，可以可靠、精確的測出水的深度及變化。數字標定技術(在水中直接按深度尺)進行數字校準，避免了現有的各種水位控制的離散性。

本實用新型的原理是，液位的高度不同，其產生的重量、壓力不同。液位控制器是通過彈性薄膜的形變、利用電阻應變計壓力傳感器感應不同高度液位的壓力，微處理器CPU(即所述的處理器)接收到檢測信號，微處理器CPU通過軟件分析、數據處理后轉換為對應液位的高度數據，控制功率器件(可控硅、繼電器)，啟動外接抽水機工作。

本控制器內部可以提供直流電源，作為應用，內部水位深度控測信號以數字形式通過RS485(或其他接口)傳送到上級處理器進行綜合控制。可以采用有線方式及無線網絡方式實現中央集中控制，以及后備操作方式。系統可以用2臺或多臺液位控測器，主機可通過讀取多個數據，判斷是否測控準確，若一個有故障，另一個立即啟用作為備用，用于關鍵控制系統及場合。

本實用新型的優點是，自動啟動或停止外接抽水機，不需要人員值守；壓力傳感器是電阻應變計惠斯頓電橋壓力傳感器，性能穩定，受環境影響小，而且感應液位精度高；設有標定水位參數電路，高度臨界值修改方便，液位高度可根據實際需要在工廠內靈活設置；由于采用繼電器輸出，使本實用新型帶負載能力強；本實用新型選用功耗小的器件，整機待機電流小；控制器的2根交流電源進線和控制輸出線集成在一根電纜線中，連接線簡單明了；該電纜線中還集成有透氣管，使本實用新型中在水面下的壓力和大氣壓力保持平衡。

附圖說明

圖1是本實用新型電路原理框圖

圖2是壓力傳感器俯視圖

圖3是壓力傳感器正面視圖

圖4是本實用新型的外形圖

圖5是本實用新型使用狀態示意圖

圖6是電纜線示意圖