水位探测器、水泵自动控制系统和水泵控制电路技术方案

本发明专利技术给出对水无污染、耐用、成本低廉、性能良好的水位探测器，包括空心管，空心管下端开口，上端设有当水位到达开口时被触动的气动开关。本发明专利技术还给出利用该水位探测器控制水泵开始／停止抽水的水泵自动控制系统、适用于高层住房的利用该水位探测器的水泵自动控制系统以及连接到该水位探测器的水泵控制电路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水位探测器，控制水泵开始/停止抽水的水泵自动控制系统，适 用于高层住房的水泵自动控制系统，以及手动和自动控制电路并行的水泵控制电 路。 '
技术介绍
为解决住房高层自来水水压不足的问题，可在楼顶的天台设置上水池。水厂 提供的自来水被水泵(从下水池)抽到上水池，以便在高处形成较强的水压，供 给高层用户。上水池内置有水位探测器，水泵的启动开关由水位探测器控制。为 了保证上水池随时有水供给，当探测到水位低于预设的低水位线时，启动开关就 导通，水泵就开始抽水；当探测到水位高于预设的高水位线时，启动开关就断开， 水泵就停止抽水。下水池内也可放置水位探测器用于探测水位。水位探测器也应用在农田水塘、隧道等含污泥较多的场合。现有多种水位探测器1. 一对电极，其一极放在水底，另一极放在预定高度。当水位高于预定髙度 时，两极以水作为导体接通；当水位低于预定高度时，两极自然断开。其缺陷是 通电后水被电解产生金属离子，对水造成污染；电线泡在水中也会对水造成污染； 应用于农田、鱼塘、隧道时，污泥会粘附电极表面，影响导通。2. 干簧管插入水中，管内的金属触点设在预定高度，管外套一浮磁铁。当水 位到达预定高度时，浮磁铁就靠近金属触点，使金属触点吸合。其缺陷是干簧管 容易破裂，破裂后金属触点浸入水中，产品失灵的同时也对水造成污染；其材料 成本也比较高。应用于农田、鱼塘、隧道时，大量污泥粘附在浮磁铁上，使浮磁 铁难以上浮。3. 浮球通过连杆连在池壁， 一条竖杆的下端接连杆中部。浮球随水位升降， 随之升降的竖杆的上端作为控制开关。为保证强度，连杆和竖杆均由金属制成， 对水造成污染，且泡在水中容易生锈。另外，由于机械动作频繁，零件磨损后会失灵；其材料成本也比较高。再者，现有的各种水位探测器均要求金属跟水接触，无法在强腐蚀性的化工液体池中应用。现有楼房高层水池的水泵控制电路包括自动和手动两套并行的控制电路，当 自动控制电路发生故障时，可临时采用手动控制。目前各厂家生产的自动控制电 路装在自动控制箱内，其内部电路各不相同， 一旦损坏，只能找生产厂家购买配 件更换，如果厂家已倒闭或停产相关配件，则整套水泵控制电路都要更换，造成 浪费。
技术实现思路
本专利技术旨在给出对水无污染、耐用、成本低廉、性能良好的水位探测器。 本专利技术给出水位探测器，包括空心管，空心管下端开口，上端设有当水位到 达开口时被触动的气动开关。因为空心管为静态，无机械动作，气动开关和电线无需触水，所以(1) 对强度要求不高，用塑料管或胶管即可，也可采用其它成本低廉、耐腐 蚀的材料，而无须采用金属材料，故既不会对水造成污染，也不会有生锈、腐蚀 的问题。(2) 不会磨损，经久耐用。(3) 无惧污泥粘附，性能良好。进一步地，本专利技术为各种应用场合提供对水无污染、耐用、成本低廉、性能 良好的水泵自动控制系统。为此本专利技术给出第一种水泵自动控制系统，包括自动控制电路，其特征是采 用本专利技术给出的水位探测器，所述的水位探测器的气动开关连接到自动控制电路。因为采用了本专利技术给出的水位探测器，该水位探测器的气动开关连接到自动 控制电路，所以该水泵自动控制系统对水无污染、耐用、成本低廉、性能良好。进一步地，本专利技术特别为高层住房提供对水无污染、耐用、成本低廉、性能良好的水泵自动控制系统。为此本专利技术给出第二种水泵自动控制系统，包括自动控制电路，采用两个本 专利技术给出的水位探测器放置在高层住房上水池，这两个水位探测器的空心管的下 端开口分别设在低、高水位线处，分别称为低水位探测器和高水位探测器，两个 水位探测器的气动开关连接到自动控制电路，使水泵在抽水/停止抽水的状态之间 循环往复1) 水泵停止，水位处于低、高水位线之间；2) 随着水供给用户使用，水位继续下降至低于低水位线，就触动低水位探测 器的气动开关，水泵就开始抽水；3) 水位随即升回低水位线以上，就反向触动低水位探测器的气动开关；4) 水泵继续抽水， 一旦水位升至高于高水位线，就触动高水位探测器的气动 开关，水泵就停止抽水；随着水供给用户使用，水位降回高水位线以下，回到状 态l)进入下一循环。因为采用了本专利技术给出的水位探测器，所以该水泵自动控制系统对水无污染、 耐用、成本低廉、性能良好。因为采用两个所述的水位探测器分别探测高、低水 位线，为水泵开、关动作提供提供一个缓冲期，避免了采用单一水位线造成的当 水位在水位线上下频繁变动导致水泵频繁开关损坏水泵电机的不良后果。该水泵 自动控制系统特别适用于高层住房。更进一步地，本专利技术特别为高层住房提供水泵控制电路，其在保留原手动控 制电路的基础上引入本专利技术水泵自动控制系统的自动控制电路，避免造成浪费， 改造成本较低。为此本专利技术给出水泵控制电路，包括连接到水泵的手动控制电路和自动控制 电路，自动控制电路设有供电单元，其特征是手动控制电路与水泵之间串接有开 关段；自动控制电路连接到本专利技术给出的第二种水泵自动控制系统的气动开关， 自动控制电路与供电单元之间也串接有开关段；设有切换装置择一地接通其中一 个上述串接的开关段。本专利技术的水泵控制电路保留了原手动控制电路，避免了浪费，改造成本较低。附图说明图1是水位探测器的安放位置示意图。 图2是气动开关连接电路图。图3是把新的自动控制电路引入到原手动控制电路的原理框图。具体实施例方式如图1，低水位探测器和高水位探测器放置在上水池内，它们各设有二条空 心管，其下端开口分别设在低、高水位线处，其上端分别设有气动开关K1、 K2。 在电路中气动开关K1、 K2连接到自动控制电路使水泵在抽水、停止抽水的状态之 间循环往复1) 水泵停止，水位处于低、高水位线之间；2) 随着水供给用户使用，水位继续下降至低于低水位线，就触动气动开关Kl，水泵就开始抽水；3) 水位随即升回低水位线以上，就反向触动气动开关K1;4) 水泵继续抽水， 一旦水位升至高于高水位线，就触动气动开关K2，水泵 就停止抽水；随着水供给用户使用，水位降回高水位线以下，回到状态l)进入下 一循环。气动开关Kl、 K2可连接电平检测电路，通过检测气动开关被触动时产生信号 的上升沿/下降沿得知水位变化的方向，采用可编程逻辑器件根据测出的水位变化 控制水泵循环动作。也可通过成本较低的硬件方式实现上述循环，例如气动丌关K2采用自锁开关，气动开关Kl作为气动开关K2的自锁控制开关；1) 当水泵停止，水位处于低、高水位线之间时气动开关K2保持自锁；2) 随着水供给用户使用，水位继续下降至低于低水位线，就触动气动开关 Kl，解除气动开关K2的自锁状态同时让水泵开始抽水；3) 水位随即升回低水位线以上，就反向触动气动开关K1，使气动开关K2进 入待自锁状态；4)水泵继续抽水， 一旦水位升至高于高水位线，就触动气动开关K2进入自 锁状态同时让水泵停止抽水；随着水供给用户使用，水位降回高水位线以下，回 到状态1)进入下一循环。用硬件方式实现该循环的其中一种自动控制电路如图2,气动开关K1、 K2串 联接水泵的启动开关，气动开关K2并联自锁支路成为自锁开关；当该串联电路断开时，水泵抽水；当该串联电路接通时，水泵停止抽水1) 当水泵停止，水位处于低、高水位线之间时气动开关K2断开而自锁支路 仍然闭合，使自锁开关处于闭合状态；2) 随本文档来自技高网...

【技术保护点】
水位探测器，其特征是，包括空心管，空心管下端开口，上端设有当水位到达开口时被触动的气动开关（Ｋ１、Ｋ２）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张珮明，张德基，
申请(专利权)人：张珮明，张德基，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]