關(guān)于雙點(diǎn)干簧管液位控制器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化的研究

【摘 要】液位控制器是指通過(guò)機(jī)械式或電子式的方法來(lái)進(jìn)行高低液位的控制，可以控制電磁閥、水泵等，從而來(lái)實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化或者全自動(dòng)化液位控制。液位控制器的種類很多，干簧管浮子開關(guān)液位控制器是其中應(yīng)用比較廣泛的一類，而雙點(diǎn)干簧管液位控制器又是其中應(yīng)用最多的一種液位控制器。簡(jiǎn)化其結(jié)構(gòu)，降低其成本，就能產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)效益。

【關(guān)鍵詞】液位控制；干簧管；浮子

在我國(guó)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有許多情況下需要對(duì)液體的液面高度進(jìn)行自動(dòng)化或半自動(dòng)化控制，這就需要有一種設(shè)備能在液體的液面達(dá)到規(guī)定高度時(shí)發(fā)出信號(hào)，這種設(shè)備我們稱為液位控制器。液位控制器有許多種類型，其大致可分為接觸式液位控制器和非接觸式液位控制器，干簧管浮子開關(guān)液位控制器就是接觸式液位控制器的一種。

一、雙控制點(diǎn)干簧管浮子開關(guān)液位控制器的結(jié)構(gòu)及工作原理

浮球?qū)嶋H應(yīng)為浮球環(huán)，它可套在不銹鋼管上隨液位浮動(dòng)，浮球內(nèi)部中間位置固定有磁環(huán)。

不銹鋼管上部與接線盒相連，下部置于液體中，底部封閉。不銹鋼管中可放置1至3枚干簧管

圖一是一種許多廠家生產(chǎn)的豎直式雙液位控制的干簧管浮子開關(guān)液位控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。在圖中我們能看到該液位控制器有兩個(gè)浮子、四個(gè)定位卡環(huán)。兩個(gè)浮子均可沿不銹鋼管上下浮動(dòng)，不銹鋼管中按不同的控制高度安放有兩個(gè)三接點(diǎn)干簧管。兩個(gè)浮子中置放永磁體磁環(huán)。兩個(gè)浮子分別在兩個(gè)干簧管附近上下浮動(dòng)。當(dāng)浮子中的永磁體磁環(huán)與不銹鋼管中的干簧管接近到一定距離時(shí)，干簧管中的簧片將發(fā)生動(dòng)作（常閉接點(diǎn)斷開、常開接點(diǎn)閉合）。這一位置也正是浮子2、3分別落于卡環(huán)6、8的位置。一般情形是箱體中液位有三種情況。

1、箱體中液位高度位于兩規(guī)定液位之間，此時(shí)高位浮子2無(wú)液體浮力作用故落于卡環(huán)6的位置，高位干簧管動(dòng)作（常閉節(jié)點(diǎn)斷開、常開接點(diǎn)閉合）。低位浮子3置于液體中，受液體浮力作用上浮于卡環(huán)7之下，低位干簧管無(wú)動(dòng)作（常閉接點(diǎn)閉合、常開接點(diǎn)斷開） 。

2、箱體中液位達(dá)到或低于規(guī)定低位液位時(shí)，此時(shí)高位浮子2落于卡環(huán)6的位置，高位干簧管動(dòng)作（常閉接點(diǎn)斷開、常開接點(diǎn)閉合）。低位浮子3落卡環(huán)8的位置，低位干簧管動(dòng)作（常閉接點(diǎn)斷開、常開接點(diǎn)閉合）。

3、箱體中液位達(dá)到或高于于規(guī)定高位液位時(shí)，此時(shí)高位浮子2受液體浮力作用上浮于卡環(huán)5的位置，高位干簧管無(wú)動(dòng)作（常閉接點(diǎn)閉合、常開接點(diǎn)斷開）。低位浮子3受液體浮力作用上浮于卡環(huán)6的位置，低位干簧管無(wú)動(dòng)作（常閉接點(diǎn)閉合、常開接點(diǎn)斷開）。

箱體中液位達(dá)到或低于規(guī)定低位液位時(shí)，我們用到的是低位干簧管常開接點(diǎn)閉合接通繼電器，為箱體補(bǔ)充液體。箱體中液位達(dá)到或高于于規(guī)定高位液位時(shí)，我們用到的是高位干簧管常閉接點(diǎn)閉合接通繼電器，停止為箱體補(bǔ)充液體。

二、干簧管浮子開關(guān)液位控制器的結(jié)構(gòu)改進(jìn)

改進(jìn)一：由圖一我們可以看到該液位控制器具有兩個(gè)浮子。浮子2落于卡環(huán)6是高液位控制點(diǎn)，浮子3落于卡環(huán)8是低液位控制點(diǎn)。兩控制點(diǎn)的干簧管動(dòng)作信號(hào)變化均由浮子隨液位的下降而產(chǎn)生的。在實(shí)際中我們一般應(yīng)用的是干簧管由斷開到閉合的變化信號(hào)，所以液位的高位控制用到的是高位干簧管的常閉接點(diǎn)，液位的低位控制用到的是低位干簧管的常開接點(diǎn)。那么我們是否可以去掉一個(gè)浮子、兩個(gè)卡環(huán)而達(dá)到上述控制目哪？將圖一中控制器結(jié)構(gòu)改為如圖二所示時(shí)，

1、當(dāng)箱體液位處于高低兩液位控制點(diǎn)之間時(shí)，浮子也浮于兩控制點(diǎn)之間，此時(shí)高低兩液位控制點(diǎn)處的干簧管均不受浮子中永久磁環(huán)的作用而無(wú)動(dòng)作。

2、當(dāng)箱體液位落到低液位控制點(diǎn)或低液位控制點(diǎn)以下時(shí)，浮子落于低液位控制點(diǎn)卡環(huán)6上而不再下落，此時(shí)高液位控制點(diǎn)處的干簧管不受浮子中永久磁環(huán)的作用而無(wú)動(dòng)作，而低液位控制點(diǎn)處的干簧管受浮子中永久磁環(huán)的作用而使其常閉接點(diǎn)斷開、常開接點(diǎn)閉合。

3、當(dāng)箱體液位升高到高液位控制點(diǎn)或高液位控制點(diǎn)以上時(shí)，浮子上浮卡在高液位控制點(diǎn)卡環(huán)5之下而不再上升，此時(shí)高液位控制點(diǎn)處的干簧管受浮子中永久磁環(huán)的作用而使其常閉接點(diǎn)斷開、常開接點(diǎn)閉合，而低液位控制點(diǎn)處的干簧管不受浮子中永久磁環(huán)的作用而無(wú)動(dòng)作。

改進(jìn)二：干簧管一般按接點(diǎn)形式分類有圖三所示的三種形式。圖三（a）所示的干簧管是常開接點(diǎn)型干簧管。圖三（b）所示的干簧管是兩種轉(zhuǎn)換接點(diǎn)型干簧管。

圖一所示的雙點(diǎn)液位控制器因?yàn)榧耙玫礁苫晒艿某ｉ_接點(diǎn)也要用到干簧管的常閉接點(diǎn)，所以其采用的是圖三（b）所示的轉(zhuǎn)換接點(diǎn)型干簧管

由于圖二所示的改進(jìn)，高、地兩控制點(diǎn)的干簧管用到的都是干簧管的常開接點(diǎn)，而用不到干簧管的常閉接點(diǎn)。所以改進(jìn)后的雙點(diǎn)液位控制器就可采用圖三（a）所示的常開接點(diǎn)型干簧管。

綜上所述，通過(guò)對(duì)雙控制點(diǎn)干簧管浮子開關(guān)液位控制器的兩點(diǎn)簡(jiǎn)化改進(jìn)就可以減掉一個(gè)浮子、兩個(gè)卡環(huán)，以及將兩個(gè)轉(zhuǎn)換接點(diǎn)型干簧管變?yōu)槌ｉ_接點(diǎn)型干簧管，這樣就可節(jié)約單個(gè)雙控制點(diǎn)干簧管浮子開關(guān)液位控制器成本的25%。如批量生產(chǎn)也可形成經(jīng)濟(jì)效益。

作者簡(jiǎn)介：

高原（1962.03）男，遼寧沈陽(yáng)人，工程師，大學(xué)本科，沈陽(yáng)藥科大學(xué)醫(yī)療器械學(xué)院實(shí)驗(yàn)員，研究方向?yàn)獒t(yī)療器械實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)。