專利名稱：有多種全自動保護功能的水塔水池抽水自動控制器的制作方法
技術領域：
本實用新型是有多種全自動保護功能的水塔、水池抽水自動控制器，屬電子應用技術設備。
目前高層水塔(水池)的自動抽水控制一般采用機械或電子控制兩種，機械控制方式是利用放置于水塔(水池)中的浮球作為水位的自動監(jiān)控。當浮球隨水位浮到相應位置時帶動相應的開關或進水閥門而實現(xiàn)自動控制，是一種結構相當簡單的自動控制方式。但是這類機械控制方式存在著一個不容忽視的缺陷，就是浮球在直接帶動的開關或閥門時其活動空間尺寸都比較小，因而受控水位的上下水位差也較小，當用戶在用水時，水位稍降一點即觸動開關開機抽水，而一開機抽水補充進水又馬上會使浮球動作而關閉抽水機，如此反反復復就造成抽水馬達頻繁起動。而起動電流是正常運行時的幾倍，不但造成耗電量的大幅增加，而且還會造成馬達和開關以及其他機械部件的極易損壞，所以壽命短、故障率高。而目前各類電子控制方式一般采用在水池中通以低壓直流電，再在希望補充進水的低水位點和希望停止抽水的高水位點各設置一檢測電極，然后利用晶體三極管或集成電路與繼電器等構成自動開機和關機控制電路，即類似雙穩(wěn)態(tài)的自動抽水控制電路。這類電子控制方式的優(yōu)點是可以根據(jù)需要隨意地自行確定水池中需要補充進水時的最低水位點和希望水池中的水位達到一定高度后停止抽水的高水位點，因而能避免抽水馬達的頻繁起動，其可靠性和使用壽命都得到較大的提高。但是目前的各類電子控制方式的水池自動抽水控制裝置都存在著以下一些缺點(1)控制馬達電源開關的繼電器其受控的常開式觸點開關在經(jīng)常性的通斷電時所產(chǎn)生的火花有時會將其開關觸點熔合粘連在一起，從而造成抽水馬達無法關停而使抽水泵一直抽水從而使水塔、水池的水位越來越高，甚至可能造成水不斷地從水池頂部向下傾瀉。不僅造成無謂的浪費而且還會發(fā)生意想不到的如水浸等危險。同樣道理，如果控制馬達的類似雙穩(wěn)態(tài)電路出現(xiàn)問題(許多電子自動控制電路都曾經(jīng)或遲或早出現(xiàn)過這種故障)也同樣會導致抽水泵無法自動關停；(2)現(xiàn)有的各類電子自動控制抽水裝置大都只是對水水池的水位有自動監(jiān)控的作用。即低于下水位點時即給抽水馬達通電啟動抽水，而水池水位上升到高水位點時，即斷開抽水馬達電源使其停止抽水。而根本沒考慮到抽水水泵要通電抽水時必須考慮到抽水水泵的進水管道一定要灌滿水才能開機抽水，否則如果抽水水泵的進水管道沒有水(這是經(jīng)常發(fā)生的事，例如用于高層住宅樓的自來水加壓水泵的進水管道因自來水停水或用于將河水或井水抽往高層水塔的水泵的進水管道密封層漏水等都會造成抽水水泵進水管道無水)，這時如果抽水馬達也照樣通電開機時，不但抽不到水，而且還會造成抽水水泵的損壞；(3)水池中的水位情況無任何聲、光顯示，因而無法對水池的水位情況有直觀的了解；(4)因水池中長期通以低壓直流電，從而使整個水池都相當于成為弱性電解質而對各監(jiān)測電極(例如銅電極)產(chǎn)生不容忽視的腐蝕作用，實際應用時只需三五天即會使在水池中的銅質導電極表面生成一層灰白色的電解生成物，這層灰白色的電解生成物導電性能差，所以一般連續(xù)使用兩三個月后就必須刮除這層導電不良的電解生成物，否則整套水位自動監(jiān)控裝置隨時都會“失靈”。為避免這種不良現(xiàn)象，有時只好選用石墨、碳棒等材料作水位探測頭。但這種材料長期浸泡水中對飲水衛(wèi)生可能會有影響，而且其引出線也是用銅線引出的，所以這不是最好的解決辦法；(5)在實用上，水池在高樓或高塔上，而抽水泵則安裝在樓下水井或有自來水的底下樓層處，因而從水池探測電極到自控裝置間的距離都比較長。其較長的水位探測引線就有可能感應干擾信號，而現(xiàn)有的水位探測控制裝置，其抗干擾性能較差，往往會造成誤控制。
本實用新型的目的就是為了克服和解決現(xiàn)有的水塔水池抽水控制裝置的機械控制方式存在馬達頻繁啟動、易損壞、壽命短、故障率高，而電子控制方式又存在繼電器開關觸點易熔合粘連引起無法自動關停抽水的事故、抽水泵進水管內(nèi)無水而開機抽水無法抽水并水泵易損壞，無聲、光顯示水位情況、不直觀，監(jiān)測電極易生成電解物使抽水監(jiān)控裝置失靈，易受干擾、易產(chǎn)生誤控等的缺點和問題；研究設計一種監(jiān)測電極不會生成電解物、不影響水質、可靠性高、故障率低、有自動防止水溢出功能、不怕監(jiān)控裝置失靈、不致出現(xiàn)無法抽水事故，同時具有聲、光極警，有自控/手控轉換裝置可確保抽水連續(xù)性，抗干擾能力強、確保裝置可靠工作、設有水池水位指示燈、便于觀察的具有全自動保護功能的水塔水池抽水自動控制器。
本實用新型是通過下述技術方案來實現(xiàn)的具有全自動保護功能的水塔水池抽水自動控制器的外形結構示意圖如


圖1所示，其電路方框圖如圖2所示，其實施方式之一的電路原理圖如圖3所示。它由有四個安裝孔的塑料外殼1、水池各水位點探測電極的進線口2、抽水泵進水管探測電極的進線口3、220伏(或380伏)交流市電的電源線進線口4、抽水泵馬達連接線進線口5、水池超滿水位指示燈6、水池高水位指示燈7、水池中下水位指示燈8、水池過低水位指示燈9、抽水泵進水管缺水指示燈10、水池超滿水位報警喇叭口11、正在抽水指示燈12、開機(直流電源)指示燈13、人工/自動轉換開關14、手動開關15、電路板共同連接構成，其相互位置及連接關系為電路板裝于外殼1內(nèi)，探測電極進線口2、3、市電電源線進線口4、馬達連接線進線口5、分別進裝于外殼左側面并分別通過連接線與探測電極、市電電源、馬達相電氣連接；指示燈6、7、8、9、10安裝于控制器外殼正面面板左邊并分別通過各指示燈信號線分別與電路板上相應電路的相應點相電氣連接；報警喇叭11安裝于外殼面板正中上部并通過報警信號線與電路板報警電路相應點相電氣連接；指示燈12、13、人工/自動轉換開關14、手動開關15安裝于控制器面板右邊并分別通過指示燈信號線，開關信號線分別與電路板上相應電路相應點相電氣連接；其電路由直流穩(wěn)壓電源電路、交流變壓器、人工/自動轉換開關、抗干擾水泵進水管水位探測電路、抗干擾超滿水位探測電路、抗干擾高水位探測電路、抗干擾低水位探測電路、高低水位自動控制電路、受控繼電器、串聯(lián)組合受控開關、繼電器受控抽水燈光指示電路、高水位燈光指示電路、中下水位燈光指示電路、過低水位燈光指示電路、抽水泵進水管缺水燈光指示電路、水泵進水管缺水強制斷電電路、超滿水位強制斷電電路、超滿水位聲音報警電路、超滿水位燈光指示電路共同電氣連接構成，其相互連接關系為交流變壓器通過交流電源線、直流電源線分別與市電交流電源、直流穩(wěn)壓電源及交流低壓基礎電極相電氣連接；人工/自控轉換開關通過交流電源線分別與市交流電電源、串聯(lián)組合受控開關、抽水泵馬達相電氣連接；受控繼電器分別通過自控信號線、抽水指示信號線分別與高低水位自動控制電路及串聯(lián)組合受控開關、繼電器受控抽水指示電路相電氣連接；高低水位自控電路分別通過高水位信號線、低水位信號線分別與抗干擾高水位探測電路、高水位燈光指示電路、抗干擾低水位探測電路及過低水位和中下水位燈光指示電路相電氣連接；水泵進水管內(nèi)缺水強制斷電電路分別通過水泵進水管內(nèi)水位探測信號線分別與抗干擾水泵進水管內(nèi)水位探測電路及水泵進水管缺水燈光指示電路、串聯(lián)組合受控開關相電氣連接；超滿水位強制斷電電路分別通過超滿水位探測信號線分別與抗干擾超滿水位探測電路及超滿水位聲音報警電路和超滿水位燈光指示電路、串聯(lián)組合受控開關相電氣連接；串聯(lián)組合受控開關通過開關信號線與抽水泵馬達相電氣連接；直流穩(wěn)壓電源通過直流電源線分別與本控制器中所有需要直流電源的相應電路相電氣連接；其中直流穩(wěn)壓電源電路由二極管D1、D2、穩(wěn)壓集成件IC1、電容C2、C3共同連接構成；交流低壓基礎電極由安裝于水池底部探測電極d與安裝于水泵進水管內(nèi)的探測電極e構成；抗干擾低水位探測電路由裝于水池下邊略高于交流低壓基礎電極d的另一探測電極c及電阻R15、R16、電容C11、C12、二極管D14、D15共同連接構成；抗干擾高水位探測電路由安裝于水池較高位置的探測電極b、電阻R13、R14、二極管D12、D13、電容C8、C13、集成件IC2即六非門施密特觸發(fā)器中的1A、1Y組共同連接構成；抗干擾超滿水位探測電路由安裝于水池接近頂部或略高于探測電極b的另一探測導電極a、電阻R11、R12、二極管D10、D11、電容C7、C14、集成件IC2即六非門施密特觸發(fā)器中的6A、6Y和5A、5Y組共同連接構成；抗干擾水泵進水管內(nèi)水位探測電路由安裝在抽水泵進水管內(nèi)的探測電極f、電阻R9、R10、二極管D8、D9、電容C6、C15、集成件IC2即六非門施密特觸發(fā)器中的3A、3Y組共同連接構成；泵進水管缺水燈光指示電路由R24、R3、BG3、LED2共同連接構成；水泵缺水強制斷電電路由D5、R23、BG4、J1、KJ1、D4共同連接構成；超滿水位強制斷電電路由D6、R23、BG4、J1、D4、KJ1共同連接構成；超滿水位聲音報警電路由D7、C9、R21、C1、BG1、R1、Y以及IC2六非門施密特觸發(fā)器中的4A、4Y組共同連接構成；超滿水位燈光指示電路由R4、R22、BG5、LED3共同連接構成；高水位燈光指示電路由IC2六施密特觸發(fā)器中的2A、2Y和R20、R5、BG6、LED4共同連接構成；高低水位自動控制電路由IC3即兩輸入四與非施密特觸發(fā)器中的4A、4B、4Y、1A、1Y、3A、3B、3Y構成；受控繼電器由R19、BG7、J2、D3共同連接構成；繼電器受控抽水指示電路由R6、LED5共同連接構成；過低水位燈光指示電路由IC3即兩輸入四與非施密特觸發(fā)器中的2A、2B、2Y以及R17、BG8、R7、LED6共同連接構成；串聯(lián)組合受控開關由KJ1和KJ2組合構成；人工/自動轉換開關由轉換開關Ka構成。
本實用新型的工作原理如下220伏的交流市電由接線端子G和H輸入交流變壓器T的初級而在次級感應的低壓交流電，一路經(jīng)D1、D2和C3整流濾波后再經(jīng)三端穩(wěn)壓塊IC1穩(wěn)壓后再由C2濾波后變成直流穩(wěn)壓電源而供給整機各個電路應用。而低壓交流電的另一路經(jīng)由接成無極性電容的C4、C5送到接線端子A，再由接線端子A連接到安裝于水池底部的探測電極d和安裝于水泵進水管內(nèi)部的探測電極e作為“交流低壓的基礎電極”；由于這兩個基礎電極接入的是一正一負不斷交替變化的低壓交流電，而不是單向流動的直流電，所以對基礎電極本身和水池中的其他探測電極即使使用普通的銅質線材作導電極也不會被電解腐蝕。因而保護了探測電極，也保護了水質，也提高了整機的可靠性和有效延長使用壽命。而對于水池中由基礎電極接入的這個低壓交流電而言，當水池中的水位低于探測導電極c時，這時與之相連的接線端子B與接線端A之間由于失去水的導電連通作用，所以接線端B也會同時失去低壓交流電。而即使因為其連線較長而可能感應到的尖窄干擾脈沖，也因為有R15、R16、D14、D15、C11、C12的存在而不起任何作用。因為它的時間常數(shù)比尖窄脈沖大很多很多，尖窄干擾脈沖被有效地自動濾除。所以，當水池中的水位低于探測導電極c點時，與之相連的接線端子B也失去低壓交流電。而電容C11原先所充的電也因R16的放電作用也只能維持約1秒的時間。就是說當水池中的水位低于探測導電極c點約1秒鐘以后，電容C11兩端變?yōu)榈碗娖?，而由IC(即兩輸入四與非施密特觸發(fā)器)中的1A、1B、1Y與4A、4B、4Y組成的RS觸發(fā)器其觸發(fā)輸入為低電平有效。所以C11的低電平一方面使RS觸發(fā)器的4Y腳輸出為低電平，而經(jīng)接成非門的3A、3B、3Y反相后由3Y輸出變?yōu)楦唠娖?，這個高電平又使得三極管BG7飽和導通。而BG7的飽和導通就導致了受控繼電器J2的吸合，從而使得受控開關KJ2吸合導通。而KJ2是和KJ1是串接在一起的，而KJ1是常閉繼電器開關，它只有在水池中的水位將要到達水池頂部造成水池的超滿水位或當水泵進水管內(nèi)缺水時才有可能被強制將KJ1斷開的。即一般情況下，KJ1都是閉合的，而人工/自動轉換開關Ka一般都是撥到自動控制一邊的。即開關Ka的Ka3點和Ka1點相接，所以，此時抽水馬達M被接入220伏交流電源而開始抽水，而由于三極管BG7的飽和導通，因而也使得與之相連的發(fā)光三極管LED5有電流流過而發(fā)光，從而發(fā)出水泵通電抽水的燈光指示。而另一方面，電容C11的低電平又使與之相連的IC3中的2A、2B、2Y組成的非門輸出為高電平，這個高電平經(jīng)R17又使BG8飽和導通而點亮了LED6作為水池缺水的燈光指示。而BG9的基極是經(jīng)R18接至BG8的集電極的，所以BG8的飽和導致了BG9的截止，因而此時發(fā)光管LED7不會有發(fā)光顯示；而當水池中的水位因開機抽水而不斷上升到達低水位探測導電極c時，由于水的連通導電作用，此時，接線端B上也是接通了低壓交流電。此低壓交流電經(jīng)R15、D14、D15、C11、C12、R16的整流濾波后變成了直流高電平，但因RS觸發(fā)器是低電平觸發(fā)有效。所以，RS觸發(fā)器的狀態(tài)不發(fā)生改變，抽水泵仍然繼續(xù)抽水。但另一方面，由于電容C11兩端變?yōu)楦唠娖剑烁唠娖捷斎氲絀C3中由2A、2B、2Y組成的非門反相后變?yōu)榈碗娖?，此低電平?jīng)R17使BG8由飽和狀態(tài)轉為截止狀態(tài)。所以指示水池缺水的發(fā)光管LED6熄滅，而BG8的截止使其集電極電位從低電平變?yōu)楦唠娖?，此高電平?jīng)R18輸入到BG9而使BG9從截止轉為導通而點亮了發(fā)光管LED7，作為水池水位已進入到中下水位的燈光指示。
而當水池中的水位一直上升到探測導電極b時，由于水的導電連通作用，接線端C也接通了低壓交流電，此低壓交流電經(jīng)R13、D1、D12、C8、C13、R14的整流濾波后變成了直流高電平，此高電平經(jīng)由IC2中由1A、1Y組成的非門后，1Y輸出變成了直流低電平，而從1Y輸出的這個直流低電平兵分兩路，一路接至RS觸發(fā)器的4A輸入端，從而使RS發(fā)生翻轉。而RS的翻轉又使原先導通的BG7轉為截止，J2繼電器釋放。因而受控開關KJ2也由閉合變?yōu)閿嚅_，從而也使抽水馬達停止了抽水。而由于BG7轉為截止，所以作為“正在抽水”的指示燈LED5也同時熄滅，但另一方面，由IC2中的1Y輸出的這個低電平經(jīng)IC2中由2A、2Y組成的非門后，2Y輸出變成了高電平，此高電平經(jīng)R20使BG6進入導通狀態(tài)從而點亮了作為高水位指示燈用的發(fā)光二極管LED4；而在實際使用中，水池中的水位會因用戶的用水而逐漸下降，當水池中的水位下降到高水位探測電極b以下但仍在低水位探測電極c以上時探測導電極b，也中斷了與低壓交流電基礎電極的連通作用，即是接線端子C也不再有低壓交流電。電容C8經(jīng)1秒以后也已放電完畢而變成了低電平，此低電平經(jīng)由IC2中由1A、1Y組成的非門以后，1Y輸出變成了高電平，雖然這個高電平也接到了RS觸發(fā)器的一個輸入端(IC3中的4A)，但RS觸發(fā)器是低電平輸入觸發(fā)器有效，所以RS觸發(fā)器仍維持原來的狀態(tài)不變，則抽水泵仍保持不抽水的停機狀態(tài)。但由IC2中輸出的這個高電平則被IC2中2A、2Y組成的非門反相后，2Y變成了低電平，而IC2中的2Y輸出的低電平又經(jīng)R20而使BG6變?yōu)榻刂範顟B(tài)，所以作為“高水位”指示的LED4就熄滅。而在實際使用中，水池中的水位會因用戶的用水而逐漸下降，當水池中的水位下降到高水位探測電極b以下但仍在低水位探測電極c以上時，探測導電極b也中斷了低壓交流電基礎電極的連通作用，即是接線端子C也不再有低壓交流電。電容C8經(jīng)1秒以后也已放電完畢而變成了低電平，此低電平經(jīng)由IC2中由1A、1Y組成的非門以后，1Y輸出變成了高電平，雖然這個高電平也接到了RS觸發(fā)器的一個輸入端(IC3中的4A)，但RS觸發(fā)器是低電平輸入觸發(fā)有效，所以RS觸發(fā)器仍維持原來的狀態(tài)不變，則抽水泵仍保持不抽水的停機狀態(tài)。但由IC2中的1Y輸出的這個高電平則被IC2中由2A、2Y組成的非門反相后，2Y變成了低電平而IC2中的2Y輸出的低電平R20而使BG6變?yōu)榻刂範顟B(tài)。所以，作為高水位指示的LED4就熄滅。
而當水池中的水位繼續(xù)下降到導電極c以下時，與之相連的接線端子B又沒有了低壓交流電，電容C11在1秒鐘以后也因放電完畢而變成了低電平。此低電平又使RS觸發(fā)器狀態(tài)發(fā)生翻轉使繼電器J2又轉為吸合，原先斷開的KJ2也轉為閉合而接通抽水馬達的電源，因而抽水機又開始抽水。而當水池中的水位升到高水位探測導電極b時，如上所述，RS觸發(fā)器又發(fā)生翻轉，繼電器J2釋放，受控開關KJ2斷開，因斷電而又停止了抽水……如此循環(huán)不息，水池中的水位始終自動保持在低水位與高水位之間。而水池中的實際水位狀況則可以從裝于自動控制器外殼上的各代表不同水位的發(fā)光二極管上清楚地顯示出來；現(xiàn)在再來說明假如控制抽水的常開式繼電器開關KJ2萬一因長期的通斷電開關火花而發(fā)生了開關粘連時，或者因RS觸發(fā)器故障而造成抽水泵不斷地抽水時，水池中的水位將會超過高水位探測導電極b也不能停機。但當水池中的水位升至超滿水位探測導電極a時，情況就馬上會得到控制，這是因為水的導電連通作用，使接線端子D腳上也接上了水池中低壓交流基礎電極d送來的低壓交流電，經(jīng)R11、R12、C7、C14、D10、D11的整流濾波作用而變成了直流高電平，此直流高電平經(jīng)IC2中由6A、6Y與5A、5Y兩非門相接而成的隔離用兩次反相后仍是高電平。此時IC2中5Y輸出的高電平又被兵分兩路執(zhí)行各自的緊急任務，一路經(jīng)D6、R23而使平常處于截止狀態(tài)的BG4馬上進入導通狀態(tài)，強制斷電繼電器J1吸合，從而使串接于抽水馬達受控開關組的常閉開關KJ1馬上從常規(guī)下的常閉狀態(tài)轉為斷開狀態(tài)。從而使抽水泵斷電而馬上停止抽水，從而保證了水池中的水位不致于出現(xiàn)溢出的危險，從IC2中5Y輸出的高電平到達的另一路是經(jīng)R22使BG5進入導通狀態(tài)，從而點亮了作為超滿水位指示用的發(fā)光二極管LED3；從IC2中5Y輸出的高電平也被送到了二極管D7的負極端，D7由原來的導通狀態(tài)變?yōu)榉聪蚪刂範顟B(tài)，因而由IC2的4A、4Y組成的施密特非門與C9和R21組成的音頻振蕩器馬上起振，此音頻振蕩信號再經(jīng)C1耦合到由BG1、BG2組成的達林頓單級功率放大器放大后由喇叭Y發(fā)出聲音報警信號，提醒相關人員自動抽水控制部份出現(xiàn)了故障，以便及時進行維修或暫時轉到人工控制開關機。
另外，再來說明抽水泵進水管的防缺水保護運作原理當抽水泵進水管有水時其水泵進水管內(nèi)的低壓交流基礎電極e上的低壓交流電通過水的導電連通作用而經(jīng)水泵進水管內(nèi)的另一探測導電極即進水管缺水探測導電極f而傳到接線端子F上，此低壓交流電經(jīng)R9、D8、D9、C6、C15、R10的整流濾波作用后變成直流高電平，此直流高電平經(jīng)IC2中3A、3Y組成的非門后，由3Y輸出端就變成了直流低電平，這個低電平既無法使BG3導通，也無法通過D5進入BG4。所以，當水泵進水管內(nèi)不缺水時，自動控制抽水部分一切如常，根本不受影響。但當水泵的進水管缺水時，情況就不同了。此時，接線端子F上就沒有了低壓交流電。當進水管缺水1秒鐘以后，電容C6上也已放電完畢變?yōu)橹绷鞯碗娖剑说碗娖浇?jīng)IC2中的非門3A、3Y反相后，由3Y輸出高電平。此高電平兵分兩路，一路經(jīng)D5與R23使BG4進入飽和導通狀態(tài)，從而使強制斷電繼電器J1吸合而將常閉開關KJ1斷開，從而不但避免了水泵馬達的浪費電，也保護了水泵和馬達的安全；而由3Y輸出的這個高電平的另一路向是經(jīng)R24而使BG3進入導通狀態(tài)，從而點亮了作為水泵進水管內(nèi)缺水燈光指示的發(fā)光二極管LED2，以提醒有關人員的注意；而另一方面假如整個自動控制系統(tǒng)損壞時，也不用擔心，因為此時只要把人工/自動轉換開關Ka扳向人工一邊，即選擇開關Ka中的Ka3點和Ka2點相接時，即可用人工操作的方法繼續(xù)開、關機控制抽水而不致于影響正常的供水，因而保護了供水的連續(xù)性，也為維修或替換另一個自控裝置而贏得了時間。本實用新型這里舉的實用例子中的抽水馬達是應用220伏單相交流電的情況。但也可以變通應用于三相交流電機，此時只要把三相交流馬達接到三相交流接觸器，而再把交流接觸器中的繼電器吸合線圈接入圖3中原所標接馬達M的兩接線端即可(即如果交流接觸器吸合線圈為220伏時的情況)。如交流接觸器為380伏時即把接線端子I和接線端子J也改接到380伏交流電即可。所以本實用新型既可用于家用的小型水池中的全保護自動抽水控制，也可用于自來水廠的大型供水水塔的抽水全自動控制，可見其實用性是相當強的。
本實用新型與現(xiàn)有技術設備相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果(1)在水池中用作水位探測的探測電極可采用最易得到的普通銅導線而又不易產(chǎn)生電解生成物，給實際使用帶來很大的方便，從而不僅保護了探測頭，也保護了水質；(2)有自動防止水池水溢出的功能(即強制切斷因控制抽水馬達的常開式繼電器開關長期開合火花而形成的開關粘連或集成觸發(fā)電路失靈而致的抽水馬達不正常通電狀態(tài))而且在強制切斷抽水馬達電源的同時還能以聲音和燈光指示的形式報警，提請有關人員注意并采取相應維修或更換措施；(3)有自動控制/人工控制轉換裝置，以便在萬一整套自動控制裝置損壞時(任何電子裝置均有損壞之日的)此時就可以馬上使用人工控制狀態(tài)而不致于造成停水供應(即可以用人工控制開、關機抽滿水以供應用，才進行維修或更換)以保證供水的連續(xù)性；(4)設有抗干擾保護，使較長的各探測電極連接線所受脈沖雜波干擾信號會被自動濾除而不會對自動控制器造成誤動作，保證了工作的可靠性；(5)設有水位的燈光指示，以方便隨時觀察遠在高處的水池中的水位情況。
下面對說明書附圖進一步說明如下
圖1是具有全保護功能的水塔水池抽水自動控制器的外形結構示意圖；圖2是其電路方框圖；圖3是其實施方式之一的電路原理圖。
本實用新型的實施方式可為如下(1)按
圖1所示設計加工制造本控制的機殼及面板如可選用工程塑料采用注塑方式制成，再把指示燈及開關按上面說明書所述裝置于面板；(2)按圖2～圖3所示繪制電路板并篩選元器件進行安裝連接，例如IC1可選LM7809型，IC2可選CH40106型，IC3可選ZC4093型；BG1～BG9可選C8050型，D1～D15可選IN4001，繼電器J1、J2可選9V繼電器；變壓器T要求初級輸入220伏，次級輸出2×9伏，喇叭Y可選8Ω，發(fā)光二極管LED1～LED7可選高亮度發(fā)光二極管；(3)安裝好電路板后，經(jīng)簡單調(diào)試，便可裝入外殼內(nèi)，然后按上面說明書所述的相互連接關系把外殼面板上的各指示燈、喇叭、開關等與電路板上相應電路的相應點連接，再按說明書的本實用新型工作原理所述安裝各探測電極a.b.c.d.e；并與電路板上相應點連接，便可實施本實用新型。發(fā)明人經(jīng)過多年的研制、設計、試驗，已成功制出一臺樣機，并已通過某自來水廠進行試驗性試用，效果很理想，完全達到本實用新型的目的。
權利要求1.一種具有多種全自動保護功能的水塔水池抽水自動控制器，其特征在于它由有四個安裝孔的塑料外殼(1)、水池各水位點探測電極的進線口(2)、抽水泵進水管探測電極的進線口(3)、220伏(或380伏)交流市電的電源線進線口(4)、抽水泵馬達連接線進線口(5)、水池超滿水位指示燈(6)、水池高水位指示燈(7)、水池中下水位指示燈(8)、水池過低水位指示燈(9)、抽水泵進水管缺水指示燈(10)、水池超滿水位報警喇叭口(11)、正在抽水指示燈(12)、開機指示燈(13)、人工/自動轉換開關(14)、手動開關(15)、電路板共同連接構成，其相互位置及連接關系為電路板裝于外殼(1)內(nèi)，探測電極進線口(2)、(3)、市電電源線進線口(4)、馬達連接線進線口(5)、分別進裝于外殼左側面并分別通過連接線與探測電極、市電電源、馬達相電氣連接；指示燈(6)、(7)、(8)、(9)、(10)安裝于控制器外殼正面面板左邊并分別通過各指示燈信號線分別與電路板上相應電路的相應點相電氣連接；報警喇叭(11)安裝于外殼面板正中上部并通過報警信號線與電路板報警電路相應點相電氣連接；指示燈(12)、(13)、人工/自動轉換開關(14)、手動開關(15)安裝于控制器面板右邊并分別通過指示燈信號線，開關信號線分別與電路板上相應電路相應點相電氣連接；其電路由直流穩(wěn)壓電源電路、交流變壓器、人工/自動轉換開關、抗干擾水泵進水管水位探測電路、抗干擾超滿水位探測電路、抗干擾高水位探測電路、抗干擾低水位探測電路、高低水位自動控制電路、受控繼電器、串聯(lián)組合受控開關、繼電器受控抽水指示電路、高水位燈光指示電路、中下水位燈光指示電路、過低水位燈光指示電路、水泵進水管缺水燈光指示電路、水泵進水管缺水強制斷電電路、超滿水位強制斷電電路、超滿水位聲音報警電路、超滿水位燈光指示電路共同電氣連接構成，其相互連接關系為交流變壓器通過交流電源線、直流電源線分別與市電交流電源、直流穩(wěn)壓電源及交流低壓基礎電極相電氣連接；人工/自控轉換開關通過交流電源線分別與市交流電電源、串聯(lián)組合受控開關、抽水泵馬達相電氣連接；受控繼電器分別通過自控信號線、抽水指示信號線分別與高低水位自動控制電路及串聯(lián)組合受控開關、繼電器受控抽水指示電路相電氣連接；高低水位自動控制電路分別通過高水位信號線、低水位信號線分別與抗干擾高水位探測電路、高水位燈光指示電路、抗干擾低水位探測電路及過低水位和中下水位燈光指示電路相電氣連接；水泵進水管內(nèi)缺水強制斷電電路分別通過水泵進水管內(nèi)水位探測信號線分別與抗干擾水泵進水管內(nèi)水位探測電路及水泵進水管缺水燈光指示電路、串聯(lián)組合受控開關相電氣連接；超滿水位強制斷電電路分別通過超滿水位探測信號線分別與抗干擾超滿水位探測電路及超滿水位聲音報警電路和超滿水位燈光指示電路、串聯(lián)組合受控開關相電氣連接；串聯(lián)組合受控開關通過開關信號線與抽水泵馬達相電氣連接；直流穩(wěn)壓電源通過直流電源線分別與本控制器中所有需要直流電源的相應電路相電氣連接。
專利摘要本實用新型是有多種全自動保護功能的水塔水池抽水自動控制器,它由外殼與電路板構成;其電路由直流穩(wěn)壓電路,抗干擾的低水位、高水位、超滿水位、水泵進水管內(nèi)水位等探測電路,高低水位自控電路,超滿水位、水泵進水管缺水等強制斷電電路,組合受控開關,受控抽水指示電路,超滿、高、中下、過低水位、水泵進水管內(nèi)缺水等燈光指示電路,超滿水位報警電路等通過各自信號線、電源線連接構成。本實用新型的探測電極不生成電解物、不影響水質、抗干擾性強、功能多、可防止各種事故發(fā)生、有聲光報警、可靠性高。
文檔編號E03B11/16GK2487783SQ0124302
公開日2002年4月24日 申請日期2001年8月8日 優(yōu)先權日2001年8月8日
發(fā)明者劉振興 申請人:劉振興