[發(fā)明專利]電子式水位控制器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010146343.0
• 申請(qǐng)日: 2010-04-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101937239A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪孟金;李瑋;孫浙勝;朱亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧波市鎮(zhèn)海華泰電器廠
• 主分類號(hào): G05D9/12
• 分類號(hào): G05D9/12
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種電子式水位控制器。?

背景技術(shù)

水位控制器是一種應(yīng)用十分廣泛的自動(dòng)化器件，在工業(yè)循環(huán)水、污水處理、食品加工、化學(xué)工業(yè)、汽車工業(yè)、太陽(yáng)能熱水器等領(lǐng)域都有大量的應(yīng)用，在自來(lái)水尚未普及的中西部農(nóng)村，屋頂水箱更是用其來(lái)控制水箱的水位。?

公知的水位控制方法主要有兩種：一種是浮子開(kāi)關(guān)，利用浮子隨水位的高低作上下機(jī)械運(yùn)動(dòng)來(lái)控制水位。這種浮子開(kāi)關(guān)的缺點(diǎn)是：水中粘性水垢會(huì)影響浮子上下運(yùn)動(dòng)，使水位控制系統(tǒng)產(chǎn)生控制錯(cuò)誤。?

另一種是直流電水位控制系統(tǒng)，即利用變壓器對(duì)220V市政交流電進(jìn)行降壓和隔離，再利用整流電路將降壓后的交流電變成直流電，將電極放入水中，利用水位的高低來(lái)控制電路通斷，從而檢測(cè)和控制水位。但直流控制法存在以下問(wèn)題：1、電鍍效應(yīng)：正電極在水中不斷地被消耗；2、負(fù)電極上會(huì)結(jié)上不導(dǎo)電的水垢，使得系統(tǒng)失靈；3、正電極會(huì)向水中釋放金屬離子，影響水質(zhì)。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題就是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種直接使用市政電網(wǎng)AC220V的50Hz交流電的電子式水位控制器。?

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：?

市政電網(wǎng)使用的是AC220V的50Hz的交流電，可以采用此現(xiàn)成的交?流電來(lái)檢測(cè)水位，這種方法的優(yōu)點(diǎn)為：1、相對(duì)于機(jī)械結(jié)構(gòu)的浮子開(kāi)關(guān)，而對(duì)包含粘性物質(zhì)的水中具有更高的使用可靠性；2、相對(duì)于直流電水位控制系統(tǒng)，不會(huì)引起系統(tǒng)失靈，對(duì)水質(zhì)無(wú)任何影響，提高了可靠性，降低了成本。?

市政電網(wǎng)是功率較強(qiáng)的電網(wǎng)，雖然其抗干擾能力較好，但直接將其輸入水中是非常危險(xiǎn)的。因而本發(fā)明的關(guān)鍵就是如何安全地利用市政電網(wǎng)的220V的50Hz市政交流電檢測(cè)水位。?

市政電網(wǎng)的220V，50Hz交流電有兩條線路：相線L和中線N。且市政電網(wǎng)在輸電至用戶的配電箱下方均設(shè)置一根接地金屬樁，此樁與用戶的中線N是相連的，也就是說(shuō)中線N都與大地相連接。?

因而本發(fā)明采取的技術(shù)方案如圖2框圖所示：?

接地電極與AC220V的中線N之間的虛線表示大地，通過(guò)大地和接地電極，容器中的水就得到了兩種效應(yīng)：第一，與市政交流輸電網(wǎng)的中線N相連；第二，已經(jīng)接地，因而任何人員與容器中的水接觸都是安全的，不會(huì)有危險(xiǎn)。?

圖2中符號(hào)為?的線路板地線在本發(fā)明中起到了兩種作用：第一，常規(guī)作用：為線路板上的整流電路等電路提供公共地線，即線路板接地；第二、特殊作用：當(dāng)容器中的水浸沒(méi)采樣電極時(shí)，在AC220V負(fù)半周時(shí)，接地電極(或稱水中中線N)將通過(guò)相關(guān)電路及該線路板地線與相線L連通；在AC220V正半周時(shí)，相線L也將通過(guò)相關(guān)電路及該線路板地線與接地電極(或稱水中中線N)連通。?

因而在本發(fā)明中把AC220V交流電當(dāng)作檢測(cè)水位的交流信號(hào)源，而容器中的水位相當(dāng)于接通或斷開(kāi)信號(hào)源的開(kāi)關(guān)，當(dāng)水位高于C時(shí)，相當(dāng)于開(kāi)關(guān)接通，采樣電路開(kāi)始采樣；當(dāng)水位低于C時(shí)，相當(dāng)于開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，采樣電路停止采樣。?

下面結(jié)合圖2具體說(shuō)明：AC220V交流電經(jīng)降壓電路降壓，濾波穩(wěn)壓電路濾波和穩(wěn)壓，為執(zhí)行電路提供了工作所需的直流電壓。?

當(dāng)水位高于C時(shí)，采樣電路獲取信號(hào)電流I并送至控制信號(hào)獲取電路，該控制信號(hào)獲取電路將電流I轉(zhuǎn)換為控制電壓，送至執(zhí)行電路，執(zhí)行電路則對(duì)系統(tǒng)的相應(yīng)開(kāi)關(guān)做出開(kāi)或關(guān)的操作。?

為了使采樣電極和接地電極內(nèi)流通的電流為交流電流，以避免流通直流電流帶來(lái)的諸多缺陷。交流平衡電路則在AC220V正半周時(shí)(此時(shí)相線L為高電位，中線N為低電位)輸出電流I′。電流I′在數(shù)值上與電流I相等，相位上相差180°，它們之間的關(guān)系如圖3所示。若忽略整流二極管0.7V起始導(dǎo)通電壓的影響，以時(shí)間為橫軸，將I、I′合在一起，則為50Hz的正弦波交流電流。圖3所示的正弦波交流電流就是采樣電極和接地電極內(nèi)流通的電流。?

下面結(jié)合圖4所示的工作原理圖，進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。?