[發明專利]控制信號采自大地的水位控制方法及裝置

有效

• 申請號: 201010146340.7
• 申請日: 2010-04-14
• 公開（公告）號: CN101799692A
• 公開（公告）日: 2010-08-11
• 發明（設計）人: 汪孟金;李瑋;孫浙勝;朱亮
• 申請（專利權）人: 寧波市鎮海華泰電器廠
• 主分類號: G05D9/12
• 分類號: G05D9/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及自動控制領域，尤其涉及控制信號采自大地的交流式水位控制方法及裝置。

背景技術

水位控制方法及裝置涉及一種廣泛用于工農業生產，以及生活領域的容水裝置的方法及裝置，尤其涉及用于太陽能熱水器、電熱水器、燃氣熱水器以及屋頂水箱的自動控制方法及裝置。

現有的水位控制方法及裝置主要分為以下兩種：

一、浮子干簧管式：

浮子干簧管式水位控制方法及裝置的工作原理是：帶磁性的浮子隨水位的高/低而相應上升/下降，磁性浮子的上升/下降又帶動干簧管的閉合/斷開，從而實現對水位的自動控制。浮子干簧管式水位控制方法及裝置存在因其原理和結構而形成的固有缺點：1、引導磁性浮子作升/降機械運動的機械構件長期浸泡在液體中，受其中的腐蝕物侵蝕而惡化，例如受藻類和懸浮物的侵蝕而結垢，磁性浮子由于形成于其上的結垢阻擋而失靈，浮子干簧管式水位控制方法及裝置也隨之失靈。當浮子干簧管式水位控制方法及裝置發生這種控制失靈的情況時，在工業循環水、環保水處理、屋頂水箱等領域尤為嚴重。2、磁性浮子、干簧管僅是控制器中的水位傳感部件，還必須額外附加控制電路才能實現其控制功能。因此，浮子干簧管式水位控制方法及裝置成本高，不適于很多對于價格敏感的應用領域。

二、直流電子式：

直流電子式水位控制方法及裝置的工作原理是：市政供電的AC220V、50HZ的交流電經變壓器降壓、整流電路整流后變換成直流電，該直流電經由插入液體中的正、負電極在水中產生直流電流。通過電極被水浸沒時，有直流電流；電極露出水面時，無直流電流兩種不同的狀態來達到自動控制水位的目的。此種水位控制方法及裝置的優點是結構簡單、安裝方便、造價低，但存在嚴重的缺點：由于水中流動的是直流電流，因此，電鍍效應明顯，正電極易于被腐蝕、而負電極易于結垢，使用壽命短，可靠性低。文獻：《實用電子電路200例》，張慶雙等編著，機械工業出版社，2003年版，第151-160頁所介紹的七款水位控制方法及裝置，均屬此類直流電子式水位控制方法及裝置，而目前現有的直流電子式水位控制方法及裝置無法克服因其使用直流電而帶來的這一缺陷。

另外，上述兩種形式的水位控制方法及裝置均不能檢測容器中的水是否安全接地，因此，用于屋頂水箱時，存在遭雷擊的危險；用于電熱水器等電加熱容器中時，存在遭電擊的危險。

發明內容

本發明就是針對現有技術的不足，利用將液體用導體接地、控制信號采自地線來提供一種交流式水位控制方法及裝置。本發明主要用于水位控制，也可以用于其他液體的液位控制。

一種控制信號采自大地的水位控制裝置，包括接地電極，第一、第二降壓電路，整流電路，濾波穩壓電路，執行電路，信號保持電路，信號采集及交流平衡電路，其特征在于：

信號采集及交流平衡電路由信號二極管、平衡二極管、信號門檻電阻及平衡門檻電阻組成；

信號保持電路由第十一電阻、第十二電阻、第五電容、第六電容組成；

信號門檻電阻與信號二極管串聯后一端與高水位電極連接、另一端即信號二極管的負極端分別與第五電容、第六電容及第十一電阻連接；平衡門檻電阻與平衡二極管串聯后，一端即平衡二極管的正極端與線路地連接、另一端與高水位電極連接；當AC220V負半周時，信號二極管正向偏置，平衡二極管反向偏置；當AC220V正半周時，信號二極管反向偏置，平衡二極管正向偏置；

第一降壓電路的一端與電路L線連接、另一端與整流電路連接；第二降壓電路的一端與電路N線連接、另一端與整流電路連接；整流電路的輸出端接濾波穩壓電路；濾波穩壓電路的輸出端接執行電路；信號采集及交流平衡電路的一端接高水位電極及第二執行開關、另一端接信號保持電路；信號保持電路的輸出端接執行電路；

所述的整流電路、濾波穩壓電路、執行電路、信號保持電路、信號采集及交流平衡電路均與線路地線相連接；

所述接地電極的一端連接大地，另一端伸入水體中。

一種采用上述控制信號采自大地的水位控制裝置實現的水位控制方法，其特征在于：

AC220V電源供電經L線的第一降壓電路、N線的與L線對稱的第二降壓電路輸入，再經整流電路整流，濾波穩壓電路穩壓后，為后級執行電路提供穩定的直流電壓；

當容器中的水位低于低水位時，高水位電極和低水位電極均露出水面，第一執行開關閉合、第二執行開關斷開，負載泵與AC220V接通，泵得電起動泵水，水位逐漸上升，當到達高水位時，高水位電極被水浸沒，第一執行開關斷開、第二執行開關閉合，負載泵失電而停止泵水，水位就被控制在高水位處；