一種水位報(bào)警裝置
發(fā)布時(shí)間: 2014年06月12 16:56:05 文章來(lái)源： 作者：
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技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種使用于工廠的一次水箱、脫鹽水箱等設(shè)備自動(dòng)報(bào)警裝置，具體涉及一種水位報(bào)警裝置。
背景技術(shù)
各類工廠中一次水箱、脫鹽水箱等設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，水箱內(nèi)水位低時(shí)會(huì)造成各用戶斷水，如脫鹽水箱內(nèi)儲(chǔ)存的脫鹽水用于各鍋爐使用的水，當(dāng)脫鹽水箱由于某種原因水位過(guò)低致使斷水時(shí)會(huì)引起各鍋爐缺水，鍋爐缺水嚴(yán)重影響著鍋爐的安全運(yùn)行。目前市場(chǎng)上此類設(shè)備報(bào)警大多數(shù)采用浮球式液位報(bào)警器，在使用過(guò)程中浮球的使用壽命有一定局限，存在著安裝不方便，價(jià)格較高等，本發(fā)明采用電極式傳感器，報(bào)警電路簡(jiǎn)單可靠，安裝方便。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明意在提供一種水位報(bào)警裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的弊端，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。
一種水位報(bào)警裝置，其特征是：該裝置包括檢測(cè)一次元件、傳輸電纜和報(bào)警器；所述的檢測(cè)一次元件與所述的報(bào)警器通過(guò)所述的傳輸電纜連接，所述的檢測(cè)一次元件用于檢測(cè)水位高低并產(chǎn)生相應(yīng)信號(hào)。
進(jìn)一步的，所述的檢測(cè)一次元件包括電極桿、壓盤和絕緣層；所述的電極桿與所述的壓盤連接，所述的電極桿和所述的壓盤外裹絕緣層。
進(jìn)一步的，所述的電極桿為直徑5mm、長(zhǎng)度500mm的不銹鋼絲，所述的不銹鋼絲焊接在所述的壓盤中心。
進(jìn)一步的，所述的絕緣層為絕緣聚四氟乙烯或橡膠。
進(jìn)一步的，所述的傳輸電纜為直徑1.5mm的雙芯聚氯乙烯絕緣控制電纜。
進(jìn)一步的，所述的檢測(cè)一次元件安裝在被檢測(cè)裝置的側(cè)部或頂部，采用法蘭與被檢測(cè)裝置連接；所述的檢測(cè)一次元件的一端作為傳感器電極端，伸入被檢測(cè)裝置中，接近被檢測(cè)裝置的底部；另一端通過(guò)所述的傳輸電纜與所述的報(bào)警器連接。
進(jìn)一步的，所述的報(bào)警器為一個(gè)方形表殼；所述的表殼正面安裝有一報(bào)警指示燈HL、開(kāi)關(guān)K，側(cè)面安裝蜂鳴器HA；所述的表殼內(nèi)部安裝有電路板；所述的表殼后部安裝有四個(gè)端子，分別為電源L、電源N、傳感器C和傳感器COM。
進(jìn)一步的，所述的報(bào)警器為一個(gè)75mm×75mm×75mm的方形表殼。
進(jìn)一步的所述的電路板中的電路包括電源電路、檢測(cè)控制電路和報(bào)警電路；
電源電路由開(kāi)關(guān)K、輸入變壓器、整流橋堆ZD、濾波電容器C4、濾波電容器C3、濾波電容器C1、穩(wěn)壓模塊IC2，穩(wěn)壓二極管VS組成；
檢測(cè)控制電路由傳感器C、電阻器R1、時(shí)基集成電路IC1和電容器C2組成；
報(bào)警電路由晶體管V1、晶體管V2、電阻器R3、電阻器R4、電阻器R5、電阻器R6、蜂鳴器HA和報(bào)警指示燈HL組成；
所述的檢測(cè)一次元件的一端通過(guò)所述的傳輸電纜與所述的傳感器C連接，被檢測(cè)裝置的外壁與所述的傳感器com連接；
外接輸入交流220V電源經(jīng)開(kāi)關(guān)K送至輸入變壓器，輸入變送器將交流220V變?yōu)榻涣?4V，經(jīng)整流橋堆ZD整流為直流24V，經(jīng)濾波電容器C4濾波后，由穩(wěn)壓模塊IC2進(jìn)行穩(wěn)壓后，再經(jīng)濾波電容器C3濾波后輸出標(biāo)準(zhǔn)的直流24V電源，為報(bào)警電路提供工作電壓；
24V直流電源經(jīng)限流電阻器R2限流及穩(wěn)壓二極管VS穩(wěn)壓，濾波電容器C1濾波后為時(shí)基集成電路IC1提供+10V工作電壓。
進(jìn)一步的，所述的電阻器R1、電阻R3、電阻R4、電阻R5采用1/4W金屬膜電阻器；
所述的限流電阻器R2、電阻器R6采用1/2W金屬膜電阻器；
所述的濾波電容器C1、濾波電容器C3、濾波電容器C4采用50V的鋁電解電容器；
所述的電容器C2采用滌綸電容器；
所述的晶體管V1采用2N5551型硅NPN晶體管，所述的晶體管V2采用BD233型硅NPN晶體管；
所述的時(shí)基集成電路IC1采用NE555型時(shí)基集成電路；
所述的蜂鳴器HA采用AD38-22MD-R電磁蜂鳴器；
所述的報(bào)警指示燈HL采用AD38-22A-R/03,24v指示燈；
所述的穩(wěn)壓模塊IC2采用CW7824穩(wěn)壓塊；
所述的整流橋堆ZD采用24V整流橋堆；
所述的輸入變壓器采用E型BK-20,220/24小型變壓器；
所述的開(kāi)關(guān)K采用nkk-S32鈕子開(kāi)關(guān)。
采用本發(fā)明一種水位報(bào)警裝置，可產(chǎn)生如下的有益技術(shù)效果。
所述的檢測(cè)一次元件的傳感器電極端采用不銹鋼外裹絕緣聚四氟乙烯或橡膠，具有耐腐蝕、耐銹蝕性，可延長(zhǎng)使用壽命。
所述的檢測(cè)一次元件的電極桿采用直徑5mm、長(zhǎng)度500mm的不銹鋼絲，其長(zhǎng)度可靈活選取。根據(jù)被測(cè)裝置的大小和形狀，檢測(cè)一次元件可以采用側(cè)裝和頂裝兩種方式，采用法蘭連接方式，安裝方便。
外接輸入電源采用交流220V電源，與常規(guī)的交流電相同，實(shí)用性較強(qiáng)。
所述的報(bào)警器的電路設(shè)計(jì)合理，元器件價(jià)格較低。綜合成本在110元左右，具有價(jià)格低廉優(yōu)點(diǎn)。
所述的報(bào)警裝置采用光、聲一體化報(bào)警，具有良好的警示作用。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的報(bào)警器的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明的電路圖，其中電阻的單位為歐姆，電容的單位為微法；
圖3為本發(fā)明的檢測(cè)一次元件的結(jié)構(gòu)示意圖。；
圖4為時(shí)基集成電路IC1的時(shí)基集成電路邏輯值表；
圖5為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
其中，各附圖標(biāo)記依次為：1、電極桿 2、絕緣層 3、壓盤 4、檢測(cè)一次元件 5、傳輸電纜 6、報(bào)警器 7、被檢測(cè)裝置。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步解釋。
如圖所述，一種水位報(bào)警裝置，其特征是：該裝置包括檢測(cè)一次元件4、傳輸電纜5和報(bào)警器6；所述的檢測(cè)一次元件4與所述的報(bào)警器6通過(guò)所述的傳輸電纜5連接。
所述的檢測(cè)一次元件4包括電極桿1、壓盤3和絕緣層2；所述的電極桿1與所述的壓盤3連接，所述的電極桿1和所述的壓盤3外裹絕緣層2。
所述的檢測(cè)一次元件4安裝在被檢測(cè)裝置7的側(cè)部或頂部，采用法蘭與被檢測(cè)裝置連接；所述的檢測(cè)一次元件4的一端作為傳感器電極端，伸入被檢測(cè)裝置7中，接近被檢測(cè)裝置7的底部；另一端通過(guò)所述的傳輸電纜5與所述的報(bào)警器6連接。
所述的報(bào)警器6為一個(gè)方形表殼；所述的表殼正面安裝有一報(bào)警指示燈HL、開(kāi)關(guān)K，側(cè)面安裝蜂鳴器HA；所述的表殼內(nèi)部安裝有電路板；所述的表殼后部安裝有四個(gè)端子，分別為電源L、電源N、傳感器C和傳感器COM。
所述的電路板中的電路包括電源電路、檢測(cè)控制電路和報(bào)警電路；
電源電路由開(kāi)關(guān)K、輸入變壓器、整流橋堆ZD、濾波電容器C4、濾波電容器C3、濾波電容器C1、穩(wěn)壓模塊IC2，穩(wěn)壓二極管VS組成；
檢測(cè)控制電路由傳感器C、電阻器R1、時(shí)基集成電路IC1和電容器C2組成；
報(bào)警電路由晶體管V1、晶體管V2、電阻器R3、電阻器R4、電阻器R5、電阻器R6、蜂鳴器HA和報(bào)警指示燈HL組成。
實(shí)施例一，一種水位報(bào)警裝置應(yīng)用于被檢測(cè)裝置低水位或缺水狀態(tài)下的工作過(guò)程如下：
外接輸入交流220V電源經(jīng)開(kāi)關(guān)K送至輸入變壓器，輸入變送器將交流220V變?yōu)榻涣?4V，經(jīng)整流橋堆ZD整流為直流24V，經(jīng)濾波電容器C4濾波后，由穩(wěn)壓模塊IC2進(jìn)行穩(wěn)壓后，再經(jīng)濾波電容器C3濾波后輸出標(biāo)準(zhǔn)的直流24V電源，為報(bào)警電路提供工作電壓。
24V直流電源經(jīng)限流電阻器R2限流及穩(wěn)壓二極管VS穩(wěn)壓，濾波電容器C1濾波后為時(shí)基集成電路IC1提供+10V工作電壓。
當(dāng)被檢測(cè)裝置的水位高于水位檢測(cè)一次元件的傳感器電極端部時(shí)，所述的傳感器電極端部被水淹沒(méi)，此時(shí)傳感器C通過(guò)水的電阻與被檢測(cè)裝置的外壁相連，進(jìn)而與傳感器com相連，使時(shí)基集成電路IC1的2腳和6腳為低電平，（低于2Vcc/3），根據(jù)時(shí)基集成電路IC1的時(shí)基集成電路邏輯值表可推定，時(shí)基集成電路IC1的3腳輸出高電平，使晶體管V1導(dǎo)通。當(dāng)晶體管V1導(dǎo)通時(shí)，晶體管V2的基極為低電平而截止，此時(shí)由于晶體管V2處于截止?fàn)顟B(tài)，蜂鳴器HA和報(bào)警指示燈HL由于與電源24V構(gòu)不成回路而不發(fā)聲或不亮。
當(dāng)被檢測(cè)裝置的水位低于水位檢測(cè)一次元件的傳感器電極端部時(shí)，所述的傳感器電極端部離開(kāi)水面，此時(shí)傳感器C與被檢測(cè)裝置的外壁處于斷開(kāi)狀態(tài)，進(jìn)而與傳感器com處于斷開(kāi)狀態(tài)，時(shí)基集成電路IC1的2腳和6腳由+10V經(jīng)電阻器R1而變?yōu)楦唠娖剑ǜ哂?Vcc/3），根據(jù)時(shí)基集成電路IC1的時(shí)基集成電路邏輯值表可推定，時(shí)基集成電路IC1內(nèi)電路翻轉(zhuǎn)，3腳輸出低電平，使晶體管V1截止，而晶體管V2的基極變?yōu)楦唠娖蕉鴮?dǎo)通，此時(shí)蜂鳴器HA和報(bào)警指示燈HL因構(gòu)成24V電源回路，蜂鳴器HA發(fā)出蜂鳴聲，同時(shí)報(bào)警指示燈HL也被點(diǎn)亮，提醒操作人員該設(shè)備處于水位低狀態(tài)。
電路中各元器件的選擇如下：
所述的電阻器R1、電阻R3、電阻R4、電阻R5采用1/4W金屬膜電阻器；
所述的限流電阻器R2、電阻器R6采用1/2W金屬膜電阻器；
所述的濾波電容器C1、濾波電容器C3、濾波電容器C4采用50V的鋁電解電容器；
所述的電容器C2采用滌綸電容器；
所述的晶體管V1采用2N5551型硅NPN晶體管，所述的晶體管V2采用BD233型硅NPN晶體管；
所述的時(shí)基集成電路IC1采用NE555型時(shí)基集成電路；
所述的蜂鳴器HA采用AD38-22MD-R電磁蜂鳴器；
所述的報(bào)警指示燈HL采用AD38-22A-R/03,24v指示燈；
所述的穩(wěn)壓模塊IC2采用CW7824穩(wěn)壓塊；
所述的整流橋堆ZD采用24V整流橋堆；
所述的輸入變壓器采用E型BK-20,220/24小型變壓器；
所述的開(kāi)關(guān)K采用nkk-S32鈕子開(kāi)關(guān)。
本實(shí)施例可產(chǎn)生如下的有益技術(shù)效果：
所述的檢測(cè)一次元件的傳感器電極端采用不銹鋼外裹絕緣聚四氟乙烯或橡膠，具有耐腐蝕、耐銹蝕性，可延長(zhǎng)使用壽命。
所述的檢測(cè)一次元件的電極桿采用直徑5mm、長(zhǎng)度500mm的不銹鋼絲，其長(zhǎng)度可靈活選取。根據(jù)被測(cè)裝置的大小和形狀，檢測(cè)一次元件可以采用側(cè)裝和頂裝兩種方式，采用法蘭連接方式，安裝方便。
外接輸入電源采用交流220V電源，與常規(guī)的交流電相同，實(shí)用性較強(qiáng)。
所述的報(bào)警器的電路設(shè)計(jì)合理，元器件價(jià)格較低。
所述的報(bào)警裝置采用光、聲一體化報(bào)警，具有良好的警示作用。
權(quán)利要求書(shū)
1、一種水位報(bào)警裝置，其特征是：該裝置包括檢測(cè)一次元件、傳輸電纜和報(bào)警器；所述的檢測(cè)一次元件與所述的報(bào)警器通過(guò)所述的傳輸電纜連接，所述的檢測(cè)一次元件用于檢測(cè)水位高低并產(chǎn)生相應(yīng)信號(hào)。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水位報(bào)警裝置，其特征是：所述的檢測(cè)一次元件包括電極桿、壓盤和絕緣層；所述的電極桿與所述的壓盤連接，所述的電極桿和所述的壓盤外裹絕緣層。
3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種水位報(bào)警裝置，其特征是：所述的電極桿為直徑5mm、長(zhǎng)度500mm的不銹鋼絲，所述的不銹鋼絲焊接在所述的壓盤中心。
4、根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種水位報(bào)警裝置，其特征是：所述的絕緣層為絕緣聚四氟乙烯或橡膠。
5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水位報(bào)警裝置，其特征是：所述的傳輸電纜為直徑1.5mm的雙芯聚氯乙烯絕緣控制電纜。
6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水位報(bào)警裝置，其特征是：所述的檢測(cè)一次元件安裝在被檢測(cè)裝置的側(cè)部或頂部，采用法蘭與被檢測(cè)裝置連接；所述的檢測(cè)一次元件的一端作為傳感器電極端，伸入被檢測(cè)裝置中，接近被檢測(cè)裝置的底部；另一端通過(guò)所述的傳輸電纜中的一芯與所述的報(bào)警器端子C連接。被檢測(cè)裝置的外壁通過(guò)所述的傳輸電纜中的另一芯與所述的報(bào)警器端子com連接。
7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水位報(bào)警裝置，其特征是：所述的報(bào)警器為一個(gè)方形表殼；所述的表殼正面安裝有一報(bào)警指示燈HL、開(kāi)關(guān)K，側(cè)面安裝蜂鳴器HA；所述的表殼內(nèi)部安裝有電路板；所述的表殼后部安裝有四個(gè)端子，分別為電源L、電源N、傳感器C和傳感器COM。
8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種水位報(bào)警裝置，其特征是：所述的報(bào)警器為一個(gè)75mm×75mm×75mm的方形表殼。
9、根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種水位報(bào)警裝置，其特征是：所述的電路板中的電路包括電源電路、檢測(cè)控制電路和報(bào)警電路；
電源電路由開(kāi)關(guān)K、輸入變壓器、整流橋堆ZD、濾波電容器C4、濾波電容器C3、濾波電容器C1、穩(wěn)壓模塊IC2，穩(wěn)壓二極管VS組成；
檢測(cè)控制電路由傳感器C、電阻器R1、時(shí)基集成電路IC1和電容器C2組成；
報(bào)警電路由晶體管V1、晶體管V2、電阻器R3、電阻器R4、電阻器R5、電阻器R6、蜂鳴器HA和報(bào)警指示燈HL組成；
所述的檢測(cè)一次元件的一端通過(guò)所述的傳輸電纜與所述的傳感器C連接，被檢測(cè)裝置的外壁與所述的傳感器COM連接；
外接輸入交流220V電源經(jīng)開(kāi)關(guān)K送至輸入變壓器，輸入變送器將交流220V變?yōu)榻涣?4V，經(jīng)整流橋堆ZD整流為直流24V，經(jīng)濾波電容器C4濾波后，由穩(wěn)壓模塊IC2進(jìn)行穩(wěn)壓后，再經(jīng)濾波電容器C3濾波后輸出標(biāo)準(zhǔn)的直流24V電源，為報(bào)警電路提供工作電壓；
24V直流電源經(jīng)限流電阻器R2限流及穩(wěn)壓二極管VS穩(wěn)壓，濾波電容器C1濾波后為時(shí)基集成電路IC1提供+10V工作電壓。
10、根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種水位報(bào)警裝置，其特征是：
所述的電阻器R1、電阻R3、電阻R4、電阻R5采用1/4W金屬膜電阻器；
所述的限流電阻器R2、電阻器R6采用1/2W金屬膜電阻器；
所述的濾波電容器C1、濾波電容器C3、濾波電容器C4采用50V的鋁電解電容器；
所述的電容器C2采用滌綸電容器；
所述的晶體管V1采用2N5551型硅NPN晶體管，所述的晶體管V2采用BD233型硅NPN晶體管；
所述的時(shí)基集成電路IC1采用NE555型時(shí)基集成電路；
所述的蜂鳴器HA采用AD38-22MD-R電磁蜂鳴器；
所述的報(bào)警指示燈HL采用AD38-22A-R/03,24v指示燈；
所述的穩(wěn)壓模塊IC2采用CW7824穩(wěn)壓塊；
所述的整流橋堆ZD采用24V整流橋堆；
所述的輸入變壓器采用E型BK-20,220/24小型變壓器；
所述的開(kāi)關(guān)K采用nkk-S32鈕子開(kāi)關(guān)。
說(shuō)明書(shū)摘要
本發(fā)明涉及一種水位報(bào)警裝置，包括檢測(cè)一次元件、傳輸電纜和報(bào)警器；所述的檢測(cè)一次元件與所述的報(bào)警器通過(guò)所述的傳輸電纜連接，所述的檢測(cè)一次元件用于檢測(cè)水位高低并產(chǎn)生相應(yīng)信號(hào)。檢測(cè)一次元件為電極桿，采用直徑為5mm、長(zhǎng)度為500mm的不銹鋼絲制作，焊在壓盤中心，外裹絕緣聚四氟乙烯或橡膠。可隨用戶實(shí)際情況而隨意選取電極桿的長(zhǎng)度。傳輸電纜為雙芯控制電纜，視用戶長(zhǎng)度而定。報(bào)警器為一個(gè)方形表殼，正面安裝有一報(bào)警指示燈HL、開(kāi)關(guān)K，表殼側(cè)面安裝蜂鳴器HA。表殼內(nèi)部為電路板，表殼后部安裝四個(gè)端子，分別為電源L、電源N、傳感器C和傳感器com。本發(fā)明具有耐腐蝕、耐銹蝕性，使用壽命長(zhǎng)，安裝方便，實(shí)用性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)能起到良好的警示作用。
說(shuō)明書(shū)附圖
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