一種帶保護的高純水液位自動控制電路的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型具體涉及一種帶保護的高純水液位自動控制電路，屬于電路領域。
【背景技術】
[0002] 目前市售電子液位控制裝置大多只能滿足普通自來水的供給控制(城市自來水電 導率一般介于125yS/cm-1250yS/cm之間），而對于特殊領域使用的高純水（<2yS/cm)，因其 導電能力較差而無法有效探測、控制。另外大部分電路沒有超時保護、報警功能，一旦出現 故障，且無人看護情況下，可能會導致水栗一直處于運行狀態，而造成不必要的電能損耗、 設備損壞甚至水淹事故。 【實用新型內容】
[0003] 為解決以上問題，本電路裝置采用DC24V安全電壓供電，具有高靈敏探測設計，能 適應電導率大于lyS/cm以上的溶液液位控制。其電極部分設置高、低兩點探測，有效降低水 栗的啟動頻率，控制拖動部分可依據負載供電及功率情況靈活擴展，并且具有超時強制保 護功能和異常報警功能，其邏輯電路由555時基組成的R-S觸發器構成，電路相對簡單，成本 低廉。
[0004] 本實用新型提供一種帶保護的高純水液位自動控制電路，所述高純水液位自動控 制電路包括以下組成結構：順序連接的探測裝置、放大電路、邏輯電路、隔離電路、控制電 路、水栗電機;進一步包括保護電路，所述保護電路分別連接并保護上述隔離電路、上述控 制電路，以及報警電路。進一步包括供電電路，所述供電電路為所述高純水液位自動控制電 路供電。
【附圖說明】
[0005] 圖1為本實用新型帶保護的高純水液位自動控制電路的原理方框圖。
[0006] 圖2為本實用新型帶保護的高純水液位自動控制電路的電路原理圖。
[0007] 圖3為本實用新型依據電機功率外置一個DC24V的繼電器示意圖。
[0008]圖4為本實用新型依據電機功率外置一個DC24V控制的交流接觸器示意圖。
[0009] 圖5為本實用新型正常工作循環示意如圖。
【具體實施方式】
[0010] 下面結合附圖和實施例對本實用新型進行詳細的描述。
[0011] 如圖1所示，本實用新型提供一種帶保護的高純水液位自動控制電路，所述高純水 液位自動控制電路包括以下組成結構:順序連接的探測裝置、放大電路、邏輯電路、隔離電 路、控制電路、水栗電機;進一步包括保護電路，所述保護電路分別連接并保護上述隔離電 路、上述控制電路，以及報警電路。進一步包括供電電路，所述供電電路為所述高純水液位 自動控制電路供電。
[0012] 1、電路組成介紹
[0013] 1.1供電電路:本電路主供電DC24,經D4防反接二極管后，由U2(7812)穩壓后為主 電路提供電源。
[0014] 1.2模式開關:S1為單刀雙擲開關，用于電路工作模式選擇，觸點1、2閉合為手動控 制模式(SD)，觸點1、3閉合為自動控制模式(ZD)。
[0015] 1.3探測裝置:V+\L\H組成液位探測電極，V+為12V，L液位下限觸點，Η為液位上限 觸點。
[0016] 1.4放大電路:Q1-Q4為4只ΝΡΝ型S9018三極管組成的探測信號放大器，其中Q1、Q2 組成液位下限檢測信號放大;Q3、Q4組成液位上限檢測信號放大。目的是達到本電路對電導 率較小的高純水液位進行有效探測。
[0017] 1.5邏輯電路：由U1 (NE555)組成的R-S觸發器構成。其邏輯特性表與等效真值表見 表1、表2〇
[0018] 1.6隔離控制:N1光耦信號隔離傳輸;K1為DC24V單刀雙擲控制繼電器，觸點3、5為 常開，觸點3、4為常閉。
[0019] 1.7水栗電機:供水部件。
[0020] 1.8指標器件:D2為12V電源指示燈;D3為水栗運行指示燈;D5為保護啟動指標燈。 [0021 ] 1.9保護電路:RW1、R7、R8、C3與可控硅TR1組成可調超時保護電路。
[0022] 1.10報警電路:R12、R13、Q5和蜂鳴器FM組成異常報警電路，保護電路啟動時發出 報警。
[0025]
[0026] 2、電路原理說明
[0027] 2.1工作模式介紹：將開關S1置于1、2位置，則DC24V經M1-GND，水栗啟動，同時D3 指示燈亮，此時為手動控制模式，強制供水。其它電路不工作，該功能一般在特殊情況下使 用。將開關S1置于1、3位置，進入自動控制模式。
[0028] 2.2自動控制模式工作過程
[0029] 過程1:將開關S1置于1、3位置，D2指示燈亮，整個電路開始工作。當水箱液位處于Η 觸點時，電極V+觸點通過溶液的導電特性將電壓經電極的L觸點-R4加在Q1的Β極，由Q1將 此信號放大后加在Q2的Β極，此時Q2處于飽和導通狀態，將ΝΕ555的⑥腳置于低電平；同時電 極V+觸點也通過溶液的導電特性將電壓經電極的Η觸點-R5加在Q3的Β極，由Q3將此信號放 大后加在Q4的Β極，此時Q4亦處于飽和導通狀態，從而將ΝΕ555的②腳置于低電平，此時 ΝΕ555的⑥腳和②腳均為低電平，由表2可以得出③腳輸出為高電平。則光耦Ν1、繼電器Κ1、 水栗Ml均不工作。
[0030] 過程2:當液位下降到Η觸點以下L觸點以上區間時，Η觸點被懸空，Q3、Q4均為截止 狀態，ΝΕ555的②腳為高電平;而V+觸點的電壓經L觸點-R4-Q1放大-Q2導通，將ΝΕ555的 ⑥腳置于低電平，此時ΝΕ555的⑥腳低電平、②腳高電平，由表2可以得出③腳輸出不變，SP 保持高電平。光耦N1、繼電器K1、水栗Ml仍不工作。
[0031 ]過程3:當液位繼續下降至L觸點以下時，H、L兩個觸點均被懸空，Q1、〇2、〇3、〇4均為 截止狀態，NE555的②腳、⑥腳為高電平，由表2可以得出⑥腳輸出為低電平。則光耦N1驅動 繼電器K1，K1之3、5觸點閉合，DC24V經M1-K1之5、3觸點-GND，水栗Ml啟動，指示燈D3點亮。 同時C3經RW1開始充電。
[0032] 過程4 :水栗工作后，液位慢慢上升，當上升至L觸點之上與Η觸點之下區間時， NE555的②腳為高電平、⑥腳為低電平，由表2可以得出③腳輸出保持不變，即保持低電平， 供水繼續。同時C3經RW1繼續充電。
[0033]過程5:當液位從L觸點繼續上升至Η觸點時，NE555的②腳、⑥腳均被置為低電平， 由表2可以得出③腳輸出變為高電平，則光耦Ν1、繼電器Κ1、水栗Ml停止工作。同時繼電器Κ1 釋放后，其3、4觸點閉合，C3上的電荷通過R8-K1之3、4觸點-GND放電。
[0034] 本裝置正常工作循環示意如圖5所示。
[0035] 2.3保護電路及報警電路工作過程
[0036] 在自動模式下，且水栗未啟動時，12V經RW1-R8-K1之3、4觸點-GND，此時電容C3 上的電荷不足以觸發可控硅TR1導通；當水栗啟動后，K1之3、5閉合，3、4觸點斷開，電容C3經 RW1開始充電。當發生表3條件之一時，C3上積累的電荷不能在設定時間內放電，終將通過R7 觸發TR1導通，TR1導通后會將N1的初級供電經R11-D6-TR1-GND，使N1初級失去供電，從 而強制釋放K1，迫使水栗Ml停機，以達到超時保護功能;TR1導通的同時，也通過R13將Q5的B 極置于低電平，從而Q5導通，蜂鳴器FM發出報警聲音。TR1 -旦導通，不能自行恢復，必須斷 電重啟方可恢復。
[0037]
[0038] 3、電路調試
[0039] 3.1探測裝置:其￥+、1^三個觸點的間距控制在3+1〇11，以適用于電導率在1以3/〇11-lOyS/cm的水樣探測，注意三個觸點引線不能靠在一起，不能與容器壁接觸。
[0040] 3.2保護時間設定:先固定好V+、L、Η三個觸點在容器中的位置，通過調整RW1來實 現保護時間與工作區間的匹配設定。
[0041 ] 4、后級拖動擴展簡介
[0042] 本電路試驗用的Ml為DC24V小型水栗，圖2中Α、Β兩端可根據需要直接替換為DC24 電磁閥，如果要拖動220V的單相水栗電機，只需按圖3所示，并依據電機功率，外置一個 DC24V的繼電器即可;若需拖動三相水栗電機，則需按圖4所示，并依據電機功率，外置一個 DC24V控制的交流接觸器即可。
[0043]顯然，本領域的技術人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用 新型的精神和范圍。這樣，倘若對本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權利要求 及其同等技術的范圍之內，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內。
【主權項】
1. 一種帶保護的高純水液位自動控制電路，其特征在于： 所述高純水液位自動控制電路包括以下組成結構:順序連接的探測裝置、放大電路、邏 輯電路、隔離電路、控制電路、水栗電機;進一步包括保護電路，所述保護電路分別連接并保 護上述隔離電路、上述控制電路，以及報警電路。2. 如權利要求1所述的帶保護的高純水液位自動控制電路，其特征在于： 所述高純水液位自動控制電路進一步包括供電電路，所述供電電路為所述高純水液位 自動控制電路中的其他部分供電。3. 如權利要求2所述的帶保護的高純水液位自動控制電路，其特征在于： 所述供電電路主供電DC24,經D4防反接二極管后，由U2穩壓后為主電路提供電源。4. 如權利要求1所述的帶保護的高純水液位自動控制電路，其特征在于： 所述高純水液位自動控制電路進一步包括模式開關，所述模式開關與所述控制電路連 接，所述模式開關為單刀雙擲開關，用于電路工作模式選擇，觸點1、2閉合為手動控制模式 (SD)，觸點1、3閉合為自動控制模式(ZD)。5. 如權利要求1所述的帶保護的高純水液位自動控制電路，其特征在于： 所述探測裝置中，V+\L\H組成液位探測電極，V+為12V，L液位下限觸點，Η為液位上限觸 點。6. 如權利要求1所述的帶保護的高純水液位自動控制電路，其特征在于： 所述放大電路中，Q1-Q4為4只ΝΡΝ型S9018三極管組成的探測信號放大器，其中Q1、Q2組 成液位下限檢測信號放大;Q3、Q4組成液位上限檢測信號放大。7. 如權利要求1所述的帶保護的高純水液位自動控制電路，其特征在于： 所述邏輯電路由NE555組成的R-S觸發器構成。8. 如權利要求1所述的帶保護的高純水液位自動控制電路，其特征在于： 所述隔離電路中：N1光耦信號隔離傳輸;K1為DC24V單刀雙擲控制繼電器，觸點3、5為常 開，觸點3、4為常閉。9. 如權利要求1所述的帶保護的高純水液位自動控制電路，其特征在于： RW1、R7、R8、C3與可控硅TR1組成所述保護電路。10. 如權利要求1所述的帶保護的高純水液位自動控制電路，其特征在于： R12、R13、Q5和蜂鳴器FM組成所述報警電路，保護電路啟動時發出報警。
【專利摘要】本實用新型涉及一種帶保護的高純水液位自動控制電路。所述高純水液位自動控制電路包括以下組成結構：順序連接的探測裝置、放大電路、邏輯電路、隔離電路、控制電路、水泵電機；進一步包括保護電路，所述保護電路分別連接并保護上述隔離電路、上述控制電路，以及報警電路。進一步包括供電電路，所述供電電路為所述高純水液位自動控制電路供電。本電路裝置具有高靈敏探測設計，其電極部分設置高、低兩點探測，有效降低水泵的啟動頻率，控制拖動部分可依據負載供電及功率情況靈活擴展，并且具有超時強制保護功能和異常報警功能，其邏輯電路由555時基組成的R-S觸發器構成，電路相對簡單，成本低廉。
【IPC分類】G05D9/12
【公開號】CN205176670
【申請號】CN201520858604
【發明人】蔣占軍, 陳云龍, 邊寶麗
【申請人】北京華科儀科技股份有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年10月30日