锅炉水位自动控制及显示装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术是一种锅炉水位自动控制及显示装置，它由水位传感器和控制箱构成，控制箱中包括Ａ／Ｄ转换器８，显示电路６，控制电路７，控制功能指示电路和执行电路９，它能分别在锅炉“运行”和“压火”状态对水位自控，能进行允许锅炉排污和不允许排污指示，当水泵万一失控时，它能进行高、低水位报警，尤其是在极低水位时，能自动关闭鼓风，并进行锁炉，它还具有数字显示水位的功能。（*该技术在2000年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于一种锅炉水位自动控制及显示装置。它能分别在锅炉“运行”和“压火”状态对水位自控，保持锅炉的正常水位，能进行允许锅炉排污和不允许排污指示，当水泵万一失控时，它能进行高、低水位报警，尤其是在极限低水位时，能自动关闭鼓风机和引风机，实行紧急停炉，它还能随时显示锅炉的水位。在巳有技术中，国营三0三九厂生产的一种锅炉安全自动控制装置具有上述锅炉安全自控及水位显示功能，参见图11，它由一个水位传感器2和控制箱3构成，控制箱内包括显示电路、控制电路、控制功能指示电路和执行电路。所述的传感器2具有一个与锅炉1相接的水位传感管道2－1，在该管道中有一个随水位上下漂动的磁浮子2－2，在该管道的外部通过卡箍固定着两个磁控开关盒2－3，其中一个是水位显示磁控开关盒，在该盒内对应于水位传感管上所设定的每个水位显示点处固定安装着一个磁控开关，另一个是水位控制磁控开关盒，在该盒内对应于水位传感管道上所设定的每个水位控制点处也固定安装着一个磁控开关，该传感器通过二个磁控开关盒分别输出水位显示和水位控制两路信号，并通过导线送至控制箱3中。遗憾的是磁控开关盒中的开关触点全部要参与控制箱中显示电路和功能控制电路的逻辑控制，而传感器仅输出开关触点的通断信号，因此每个开关至少要引出一根信号线到控制箱中，仅以显示电路为例说明，参见图12，图中4是水位显示磁控开关盒中开关触点的电连接结构，虚线部分是开关和控制箱的连接导线，5是发光二极管显示器。当磁浮子2－2位于某个水位时，对应于该水位点的磁控开关23就会动作，即长闭触点开启，长开触点闭合，则电源正极就会通过开关的长开触点加到所对应的发光二极管上，因此，串联在该发光二极管以下所有的发光二极管全部点亮，而该发光二极管以上的发光二极管是熄灭的，根据一般锅炉水位的显示范围需要设定21个水位显示点，从图中可以看出每个水位点都要引出一根信号线，所以它要引出21根信号线，再加上一根电源线，共要引出22根线；而水位控制磁控开关盒还要引出10根控制信号线，因此，使传感器到控制箱中的连线极为复杂，对于用户来说，由于控制室到锅炉的距离一般是20～30米，因此，需要另花去200元左右的电缆线，而且装置的外形很不美观，布线也不方便。从该装置的性能上看，它的显示只是水位计刻度表的定性显示，若想知道某水位的具体刻度还必须仔细观看显示灯旁边的刻度值或参看玻璃水位计，因此，不够直观，另外，它的控制手段也不够先进。本技术的目的是针对上述装置的缺点，对传感器的电路结构和控制箱中控制电路及显示电路的结构进行改进，提供一种具有水位数字显示功能的锅炉水位自动控制及显示装置，并简化了传感器到控制箱中的连线。下面根据附图说明。图1，本技术原理方框图。图2，水位传感器的机械结构示意图。图3，水位传感器的电路结构图。图4，水位传感器输出信号的波形图。图5，A／D转换器的电原理图。图6，显示电路的原理图。图7，水位显示和水位控制动作示意图。图8，数据锁存器和4－10译码器的电路图。图9，数字逻辑控制电路的电路图。图10驱动器和功能指示电路及功能执行电路的原理图。图11，巳有锅炉水位自动控制及显示装置的结构示意图。图12，巳有显示电路的结构示意图。本技术的解决方案如下本装置首先对传感器的电路结构进行改进，在水位传感管道外部仅设置一个磁控开关盒，在该开关盒内对应于水位传感管道上所设定的各水位显示点处都安装了一个磁控开关，在该开关盒中还增设一个电阻分压器，该分压器根据所设定的各水位显示点而对应设置相对的分压值，各水位点分压值的输出端通过所对应于各水位显示点处的磁控开关并接于一点，该并接点即是传感器的信号输出端。通过改进以后，传感器的转换功能是将水位传感管上的水位刻度转换成不同的电压信号，并且仅通过一个信号输出端输出。由于传感器输出的是标志水位刻度的电压信号，因此，使得实现水位计刻度的数字显示及水位自控功能的数控化变得很方便，具体实施方案如下参见图1，增设一个A／D转换器8，它将传感器输出的各水位显示点的电压信号转换成数字控制量，该数字控制量被分别送入显示电路6和控制电路7，所述的显示电路6由4－7、译码器6－1，数码管显示器6－2及显示驱动器6－3构成，所述的控制电路由数据锁存器7－1、4－10译码器7－2、数字逻辑控制电路7－3及执行信号驱动器7－4构成，数字逻辑控制电路7－3的功能是选择组合出各水位控制点的数字信号，再经过数字逻辑的控制输出各水位控制点的功能执行信号。本装置的工作原理如下再参见图1，先由传感器将某水位点的信号转换电压信号输出，然后由A／D转换器8将该电压信号转换成数字控制量，即BCD码和位选信号，该数字控制量被分别送入显示电路6和控制电路7，显示电路对BCD码进行4－7译码后送入数码显示器中进行数字显示，位选信号通过驱动器6－3加至数码显示器控制它们的位显次序；送入功能控制电路的BCD码首先经过数据锁存器的锁存，然后进行4－10译码，如果译码器7－2输出的信号刚好是某水位控制点的信号，那么数字逻辑控制电路7－3将输出该水位点控制功能的执行信号，该信号经驱动器7－4送入控制功能指示电路和执行电路9中，由执行电路执行该水位控制点的控制功能。下面根据实施例详细说明。参见图2，改进后的传感器仅设置一个磁控开关盒10，将锅炉玻璃水位计的刻度表对应在水位传感管道11上，然后根据这一刻度在开关盒10内固定安装每一个磁控开关，如一般的玻炉水位计刻度指示范围为0～200毫米，每个刻度间隔为10毫米，在每个刻度线上都需要安装一个磁控开关12，根据这一刻度表，需要设置21个磁控开关，也就是说它可以传感输出21个水位显示点。传感器的电路结构参见图3，由串联电阻22和直流电源连接构成所述的电阻分压器，该分压器根据21个水位显示点对应设置21分压值，并且各相邻两点输出的电压差相等，各分压值的输出端都通过所对应各水位显示点处的磁控开关并接于A点，A点的引出端即是传感器的信号输出端，其中磁控开关全部选用常开触点。当磁浮子位于某个水位时，如图2所示的位置，则对应于该水位点的磁控开关12闭合，这时对应于该水位点的分压值通过开关12加在A点上，并通过A点输出，而其它水位点的分压值由于磁控开关没有闭合，不能加至A点，使传感器只输出对应于该水位点的分压值，根据图3可以看出传感器的引出线仅需要三根，即一根信号线，两根电源线，从而大大简化了传感器到控制箱之间的连线。假设磁浮子随水位从显示范围的最低点缓慢上升到最高点，则传感器输出的信号波形应为一个阶梯形，如图4所示，图中VA是图3中A点的输出电压。参见图5，所述的A／D转换器13选用mc14433器件，或者CC14433及5G14433，该器件的2脚是基准电压输入端，由稳压器14为该脚提供基准电压，13脚为地，12脚为负电源端，24脚为正电源端，10、11脚是时钟脉冲输入、输出端，由外接电阻15确定每秒A／D转换的次数，9脚和14脚相接可以使每次A／D转换的结果均可输出，15脚是溢出信号OR的输出端，当过量程时OR为零，器件的3脚是模拟信号输出端，它的量程范围是－1.999V～＋1.999V。本装置选用的量程范围为0～1.999V根据这一量程可以确定传感器中各电阻分压值的具体取值，本文档来自技高网...

【技术保护点】
锅炉水位自动控制及显示装置，由水位传感器和控制箱构成，控制箱中包括显示电路、控制电路、控制功能指示电路和执行电路，所述的水位传感器具有一个与锅炉相接的水位传感管道，在该管道中有一个随水位上下漂动的磁浮子，其特征是：ａ、所述的传感器在水位 传感管道外部设有一个磁控开关盒，在该开关盒内对应于水位传感管道上所设定的各水位点处都固定安装着一个磁控开关，在开关盒内还设置了一个电阻分压器，该电阻分压器根据所设定的各水位点而对应设置相对的分压值，各水位点分压值的输出端通过所对应于各水位点处的磁控开关并接于一点，该并接点即是传感器信号输出端，ｂ、增设一个Ａ／Ｄ转换器８，它将传感器输出的各水位点电压模拟信号转换成数字控制量，该数字控制量被分别送入显示电路６和控制电路７，ｃ、所述的显示电路６由４－７译码器６－１、数码管显 示器６－２及显示驱动器６－３构成，ｄ、所述的控制电路７由数据锁存器７－１，４－１０译码器７－２数字逻辑控制电路７－３和驱动器７－４构成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：栗长祯，
申请(专利权)人：栗长祯，
类型：实用新型
国别省市：87[中国|西安]