專利名稱：煤礦用水位自動(dòng)控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種水位自動(dòng)控制器，特別是涉及一種能夠自由選擇和設(shè)定水位 控制水泵啟動(dòng)和停止的煤礦用水位自動(dòng)控制器。
背景技術(shù)：
目前，對煤礦井下使用的水泵，通常是通過液位表或浮子排水控制系統(tǒng)，是由人工 手動(dòng)控制。在含有爆炸性危險(xiǎn)氣體(甲烷)和煤塵的礦井中，使用人工手動(dòng)控制煤礦井下 使用的水泵，對工作人員的生命安全和礦井設(shè)備的安全都會帶來嚴(yán)重的影響。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題，提供一種能夠自由選擇和設(shè)定水 位控制水泵啟動(dòng)和停止的煤礦用水位自動(dòng)控制器。本實(shí)用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是一種煤礦用 水位自動(dòng)控制器，包括有，用于啟動(dòng)該水位自動(dòng)控制器的啟停開關(guān)組件，所述的啟停開關(guān)組 件依次通過本安插件和控制變壓器連接遠(yuǎn)程負(fù)載的電源輸出端，還設(shè)置有水位控制器，所 述的水位控制器的連接插件的探針分別與蓄水池的水位端連接，連接插件的腳7、腳8分別 連接控制變壓器的兩端，連接插件的腳1連接本安插件的開關(guān)觸點(diǎn)，腳2連接手控水位開 關(guān)，所述的手控水位開關(guān)連接顯示器，所述的主回路電源依次通過隔離開關(guān)、接觸器、阻容 吸收器和電流互感器連接至負(fù)載，所述的控制變壓器是與隔離開關(guān)的輸出端相連，所述的 電流互感器把轉(zhuǎn)換完的信號通過電機(jī)保護(hù)器連接至顯示器，在電機(jī)保護(hù)器的腳9B至手控 水位開關(guān)與顯示器的連接點(diǎn)之間設(shè)置接觸器線圈和壓敏電阻。所述的水位控制器的連接插件的探針包括有連接在蓄水池零水位處的零電位探 針、連接在蓄水池低水位處的低水位探針和連接在蓄水池高水位處的高水位探針。所述的電源輸出端接近負(fù)載的那端還通過接觸器的第四輔助觸點(diǎn)與電機(jī)保護(hù)器 的腳9A、IOB相連。所述的啟停開關(guān)組件包括有，用于選擇遠(yuǎn)控或近控的選擇開關(guān)，所述選擇開關(guān)的 固定端連接本安插件，遠(yuǎn)控端連接遠(yuǎn)程啟動(dòng)按鈕，近控端連接該水位自動(dòng)控制器本身的啟 動(dòng)按鈕，所述的啟動(dòng)按鈕另一端通過接觸器的第一輔助觸點(diǎn)連接本安插件。所述的啟停開關(guān)組件還包括有停止按鈕，所述的停止按鈕是由位于水位控制器的 連接插件的探針與蓄水池的零水位之間的第二停止按鈕，以及連接在本安插件的腳Al上 的第一停止按鈕構(gòu)成，所述的第一停止按鈕還連接至遠(yuǎn)程停止按鈕。所述的水位控制器包括有連接插件，所述連接插件的腳7和腳8為電源端，依次通 過變壓器、整流橋、第一穩(wěn)壓塊和第二穩(wěn)壓塊提供對外輸出電源，連接插件的腳5連接低 電平端，腳4連接二輸入與非門的輸入端腳1，腳3通過繼電器的一對常開觸點(diǎn)與二輸入與 非門的輸入端腳2相連，所述的二輸入與非門的輸出端腳3依次通過電阻和三極管分別連 接繼電器的線圈，以及第一運(yùn)算放大器和第二運(yùn)算放大器，所述的第一運(yùn)算放大器和第二運(yùn)算放大器還分別通過第二電阻和第一電阻連接第一穩(wěn)壓塊和第二穩(wěn)壓塊。本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是本實(shí)用新型的煤礦用水位自動(dòng)控制器，克 服了現(xiàn)有技術(shù)中手動(dòng)操作帶來的不便，具有自由選擇性和設(shè)定水位性控制水泵啟動(dòng)和停止 的作用，實(shí)現(xiàn)排水過程自動(dòng)化。插件結(jié)構(gòu)具有體積小，結(jié)構(gòu)緊湊的特點(diǎn)，安裝和維修方便。通 用性強(qiáng)，可以構(gòu)成諸多控制容量的開關(guān)。
圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型中的水位控制器的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
為能進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲列舉以下實(shí)施例，并配合 附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的如下如圖1所示，本實(shí)用新型的煤礦用水位自動(dòng)控制器，包括有，用于啟動(dòng)該水位自動(dòng) 控制器的啟停開關(guān)組件K，所述的啟停開關(guān)組件K依次通過本安插件JHK2和控制變壓器Tl 連接遠(yuǎn)程負(fù)載的電源輸出端，還設(shè)置有水位控制器SK-I，所述的水位控制器SK-I的連接插 件的水位探針3、4、5分別與蓄水池的水位端連接，連接插件的腳7、腳8分別連接控制變壓 器Tl的兩端，連接插件的腳1連接本安插件JHK2的開關(guān)觸點(diǎn)J9 一端，腳2連接手控水位 開關(guān)K2，所述的手控水位開關(guān)K2連接顯示器XS，所述的主回路電源依次通過隔離開關(guān)GHK、 接觸器KM、阻容吸收器R-C和電流互感器LH連接至負(fù)載，所述的控制變壓器Tl是與隔離開 關(guān)GHK的輸出端相連，所述的電流互感器LH把轉(zhuǎn)換完的信號通過電機(jī)保護(hù)器DJ連接至顯 示器XS，在電機(jī)保護(hù)器DJ的腳9B至手控水位開關(guān)K2與顯示器XS的連接點(diǎn)之間設(shè)置接觸 器KM線圈和壓敏電阻MYG。所述的水位控制器SK-I的連接插件的水位探針3、4、5包括有連接在蓄水池零水 位d處的零電位探針5、連接在蓄水池低水位33處的低水位探針3和連接在蓄水池高水位 44處的高水位探針4。所述的電源輸出端接近負(fù)載的那端還通過接觸器KM的第四輔助觸點(diǎn)KM-4與電機(jī) 保護(hù)器DJ的腳9A、IOB相連。所述的啟停開關(guān)組件K包括有，用于選擇遠(yuǎn)控或近控的選擇開關(guān)K1，所述選擇開 關(guān)Kl的固定端連接本安插件JHK2，遠(yuǎn)控端連接遠(yuǎn)程啟動(dòng)按鈕QAl，近控端連接該水位自動(dòng) 控制器本身的啟動(dòng)按鈕QA，所述的啟動(dòng)按鈕QA還通過接觸器KM的第一輔助觸點(diǎn)KM-I連 接本安插件JHK2。所述的啟停開關(guān)組件K還包括有停止按鈕，所述的停止按鈕是由位于水位控制器 SK-I的連接插件的探針5與蓄水池的零水位之間的第二停止按鈕TA-2，以及連接在本安插 件JHK2的腳Al上的第一停止按鈕TA-I構(gòu)成，所述的第一停止按鈕TA-I還連接至遠(yuǎn)程停 止按鈕TAl。如圖2所示，所述的水位控制器SK-I包括有連接插件，所述連接插件的腳7和腳 8為電源端，依次通過變壓器BK、整流橋、第一穩(wěn)壓塊Ul和第二穩(wěn)壓塊U2提供對外輸出電 源冊，連接插件的腳5連接低電平端，腳4連接二輸入與非門TOA的輸入端腳1，腳3通過繼電器Jl的一對常開觸點(diǎn)與二輸入與非門U5A的輸入端腳2相連，二輸入與非門U5A的型 號為MC14011B，所述的二輸入與非門U5A的輸出端腳3依次通過電阻R12和三極管T2分別 連接繼電器Jl的線圈，以及第一運(yùn)算放大器U3和第二運(yùn)算放大器U4，所述的第一運(yùn)算放大 器U3和第二運(yùn)算放大器U4還分別通過第二電阻R2和第一電阻Rl連接第一穩(wěn)壓塊Ul和 第二穩(wěn)壓塊U2。本實(shí)用新型的煤礦用水位自動(dòng)控制器中，將選擇開關(guān)Kl撥至“近控”位，手控水位 開關(guān)K2撥至“水控”位。水位控制器SK-I有三根探水針，分別是零水位d、低水位33、高水 位44。安裝時(shí)將零電位探針5放置在蓄水池的底部(或比低水位探針3放置的位置再低一 點(diǎn)，如低于低水位探針I(yè)Ocm或5cm都行)，低水位探針3放置在用戶希望蓄水池每天保持的 水位高度上，高水位探針4放置在蓄水池的警戒高度線上。蓄水池中的蓄水量由低水位向 高水位逐漸爬升時(shí)，本實(shí)用新型的煤礦用水位自動(dòng)控制器一直保持停止?fàn)顟B(tài)，直到蓄水池 中的水位與高水位探針4接觸后，啟動(dòng)器啟動(dòng)，帶動(dòng)抽水電機(jī)工作，抽水電機(jī)一直工作到蓄 水池中的水位低于低水位探針3 (水與低水位探針不接觸)后，煤礦用水位自動(dòng)控制器停止 工作。下次也是按上述過程循環(huán)工作。a)當(dāng)高水位探針4與蓄水池中的水接觸的情況下，要停止啟動(dòng)器工作，此時(shí)按住 啟動(dòng)器自身的“停止”按鈕后，接觸器即停止工作，然后將“隔離開關(guān)GHK”撥向“斷開”位置， 啟動(dòng)器才能停止工作；若不將“隔離開關(guān)GHK”撥向“斷開”位置，手松開“停止”按鈕后，啟 動(dòng)器中的接觸器會繼續(xù)吸合工作。這是因?yàn)閱?dòng)器在“水控”狀態(tài)下，高水位探針4是否與 蓄水池中的水接觸就是接觸器吸合的命令。b)當(dāng)蓄水池中的水不與高水位探針4接觸的情況下，要停止啟動(dòng)器工作，此時(shí)只 要按下啟動(dòng)器自身的“停止”按鈕，啟動(dòng)器就停止工作了。只有蓄水池中的水位與高水位探 針4再次接觸后，啟動(dòng)器才進(jìn)行下一輪工作。本實(shí)用新型的水位控制器SK-I的連接插件的各水位探針的工作原理如下1、低水位探針的工作方法首先將檢測固定端，也就是連接插件的零電位探針5 (連接插件的腳5)放入水池 的底部(具體位置只要比低水位探針低就行)，再將低水位探針3 (連接插件的腳3)放入 水池的限定水位標(biāo)志處，最后將高水位探針4 (連接插件的腳4)放入水池的警戒水位標(biāo)志 處，當(dāng)水池中的水從底部向上慢慢上升時(shí)，首先淹沒零電位探針5，此時(shí)零電位探針5與檢 測固定端通過水短接，由于低水位探針3 (連接插件的腳3)在電路內(nèi)部經(jīng)繼電器Jl的一對 常開觸點(diǎn)與二輸入與非門U5A的腳2相連，而繼電器Jl的動(dòng)作是靠MC14011B 二輸入與非門 U5A的輸出狀態(tài)去控制的，故水池內(nèi)低水位檢測端與固定檢測端在水池內(nèi)相通了，但二輸入 與非門U5A的輸出狀態(tài)并沒有改變(仍是低電平)，只有當(dāng)水池中的水繼續(xù)上升至高水位探 針4(連接插件的腳4)后，在水池內(nèi)，高水位探針4、低水位探針3、固定檢測端通過水都短 接了，由于高水位探針4 (連接插件的腳4)與固定檢測端相通，使二輸入與非門U5A的1腳 變成低電平，二輸入與非門U5A的輸出就跳轉(zhuǎn)成高電平，經(jīng)電阻R12使T9013三極管T2導(dǎo) 通，繼電器Jl也構(gòu)成回路導(dǎo)通，其常開觸點(diǎn)閉合，二輸入與非門U5A的腳2也變成低電平， 二輸入與非門U5A的輸出仍為高電平。當(dāng)水池中的水在抽水機(jī)的作用下水位低于高水位探 針4后，由于低水位探針3仍使二輸入與非門U5A的腳2位于低電平，二輸入與非門U5A的 輸出仍為高電平，一直到水池中的水低于低水位探針3后，水池底部的固定檢測端與低水
5位探針3不導(dǎo)通了，低水位探針3變成高電平，即二輸入與非門U5A的腳2變成高電平，之 前高水位探針4已成高電平了，故二輸入與非門U5A的輸出從高電平跳變成低電平，使三極 管T2(9013)截止，繼電器Jl由導(dǎo)通變成斷開，其常開觸點(diǎn)又從閉合狀態(tài)變成常開狀態(tài)，這 就完成了一次循環(huán)。2、水位控制器SK-I的連接插件的腳1、2的常開觸點(diǎn)串在接觸器KM(型號 QJZ-30SW)的線圈回路中，接觸器KM的工作電壓是AC36V，吸合電流是1. 4Α-1. 9Α之間，水 位控制器SK-I中的繼電器Jl的觸點(diǎn)電流為5Α。此對常開觸點(diǎn)為非本安；水位控制器SK-I 中的連接插件的腳3 (低水位探針)在電路板這邊與繼電器的另一對常開觸點(diǎn)相連，經(jīng)過此 常開觸點(diǎn)后與二輸入與非門U5A的1腳相連，這對常開觸點(diǎn)為本安觸點(diǎn)。本實(shí)用新型的煤礦用水位自動(dòng)控制器，主要用于含有爆炸性危險(xiǎn)氣體(甲烷)和 煤塵的礦井中，能在交流50Hz，額定電壓1140V或660V，380V的線路中，對電機(jī)啟動(dòng)，停止進(jìn) 行控制和保護(hù)。該水位自動(dòng)控制器對煤礦井下使用的水泵，在電源供電系統(tǒng)下可以手動(dòng)，自 動(dòng)相互切換，實(shí)現(xiàn)不間斷運(yùn)行排水。
權(quán)利要求一種煤礦用水位自動(dòng)控制器，其特征是包括有，用于啟動(dòng)該水位自動(dòng)控制器的啟停開關(guān)組件(K)，所述的啟停開關(guān)組件(K)依次通過本安插件(JHK2)和控制變壓器(T1)連接遠(yuǎn)程負(fù)載的電源輸出端，還設(shè)置有水位控制器(SK I)，所述的水位控制器(SK I)的連接插件的探針(3、4、5)分別與蓄水池的水位端連接，連接插件的腳7、腳8分別連接控制變壓器(T1)的兩端，連接插件的腳1連接本安插件(JHK2)的開關(guān)觸點(diǎn)(J9)，腳2連接手控水位開關(guān)(K2)，所述的手控水位開關(guān)(K2)連接顯示器(XS)，所述的主回路電源依次通過隔離開關(guān)(GHK)、接觸器(KM)、阻容吸收器(R C)和電流互感器(LH)連接至負(fù)載，所述的控制變壓器(T1)是與隔離開關(guān)(GHK)的輸出端相連，所述的電流互感器(LH)把轉(zhuǎn)換完的信號通過電機(jī)保護(hù)器(DJ)連接至顯示器(XS)，在電機(jī)保護(hù)器(DJ)的腳9B至手控水位開關(guān)(K2)與顯示器(XS)的連接點(diǎn)之間設(shè)置接觸器(KM)線圈和壓敏電阻(MYG)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦用水位自動(dòng)控制器，其特征是所述的水位控制器 (SK-I)的連接插件的探針(3、4、5)包括有連接在蓄水池零水位(d)處的零電位探針(5)、 連接在蓄水池低水位(33)處的低水位探針(3)和連接在蓄水池高水位(44)處的高水位探 針⑷。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦用水位自動(dòng)控制器，其特征是所述的電源輸出端接近 負(fù)載的那端還通過接觸器(KM)的第四輔助觸點(diǎn)(KM-4)與電機(jī)保護(hù)器(DJ)的腳9A、10B相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦用水位自動(dòng)控制器，其特征是所述的啟停開關(guān)組件(K) 包括有，用于選擇遠(yuǎn)控或近控的選擇開關(guān)(Kl)，所述選擇開關(guān)(Kl)的固定端連接本安插件 (JHK2)，遠(yuǎn)控端連接遠(yuǎn)程啟動(dòng)按鈕(QAl)，近控端連接該水位自動(dòng)控制器本身的啟動(dòng)按鈕 (QA)，所述的啟動(dòng)按鈕(QA)另一端通過接觸器(KM)的第一輔助觸點(diǎn)(KM-I)連接本安插件 (JHK2)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦用水位自動(dòng)控制器，其特征是所述的啟停開關(guān)組件(K) 還包括有停止按鈕，所述的停止按鈕是由位于水位控制器(SK-I)的連接插件的探針(5)與 蓄水池的零水位之間的第二停止按鈕(TA-2)，以及連接在本安插件(JHK2)的腳Al上的第 一停止按鈕(TA-I)構(gòu)成，所述的第一停止按鈕(TA-I)還連接至遠(yuǎn)程停止按鈕(TAl)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦用水位自動(dòng)控制器，其特征是所述的水位控制器 (SK-I)包括有連接插件，所述連接插件的腳7和腳8為電源端，依次通過變壓器(BK)、整流 橋、第一穩(wěn)壓塊(Ul)和第二穩(wěn)壓塊(U2)提供對外輸出電源⑴5)，連接插件的腳5連接低電 平端，腳4連接二輸入與非門(TOA)的輸入端腳1，腳3通過繼電器(Jl)的一對常開觸點(diǎn)與 二輸入與非門(U5A)的輸入端腳2相連，所述的二輸入與非門(TOA)的輸出端腳3依次通 過電阻(R12)和三極管(T2)分別連接繼電器(Jl)的線圈，以及第一運(yùn)算放大器(U3)和 第二運(yùn)算放大器(U4)，所述的第一運(yùn)算放大器(U3)和第二運(yùn)算放大器(U4)還分別通過第 二電阻(R2)和第一電阻(Rl)連接第一穩(wěn)壓塊(Ul)和第二穩(wěn)壓塊(U2)。
專利摘要一種煤礦用水位自動(dòng)控制器，有用于啟動(dòng)該水位自動(dòng)控制器的啟停開關(guān)組件和水位控制器，啟停開關(guān)組件通過本安插件和控制變壓器連接遠(yuǎn)程負(fù)載的電源輸出端，水位控制器的連接插件的探針分別與蓄水池的水位端連接，連接插件的腳7、腳8連接控制變壓器的兩端，腳1連接本安插件的開關(guān)觸點(diǎn)，腳2連接手控水位開關(guān)，手控水位開關(guān)連接顯示器，主回路電源通過隔離開關(guān)、接觸器、阻容吸收器和電流互感器連接至負(fù)載，控制變壓器與隔離開關(guān)的輸出端相連，電流互感器通過電機(jī)保護(hù)器連接至顯示器，在電機(jī)保護(hù)器的腳9B至手控水位開關(guān)與顯示器的連接點(diǎn)之間設(shè)置接觸器線圈和壓敏電阻。本實(shí)用新型具有自由選擇性和設(shè)定水位性控制水泵啟動(dòng)和停止的作用，實(shí)現(xiàn)排水過程自動(dòng)化。
文檔編號G05D9/12GK201681310SQ20092022080
公開日2010年12月22日 申請日期2009年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月22日
發(fā)明者張良干, 陳國存 申請人:天津市天礦電器設(shè)備有限公司