水位開關的設計及在采煤機中的應用

周榮華 蘭愛國

摘要：隨著現(xiàn)代技術工藝的不斷發(fā)展，對水位開關的設計方案做出了重新的規(guī)劃。其中包括水位開關的設計結構以及運行工作原理，在設計結構中加強水位傳感器的信號的能力，并且在有效時間內將傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號傳遞至采煤機顯示屏上。筆者在此進行了詳細的分析，以便于提供可參考性的依據(jù)。

關鍵詞：水位開關； 設計結構； 運行原理； 采煤機

引言

傳統(tǒng)采煤機在開關設計原理上存有一定的弊端因素，其中包括：及時性以及安全性，當開關傳感器接收到數(shù)據(jù)信號后，由于傳輸線路的磁感效應的，導致終端設備不能有效的接收信息。其次便是在安全性能上存有安全隱患，過多的積水便會造成設備的損壞，使其威脅操作人員的人身安全。而現(xiàn)有這種開關設備改變了原有的附屬功能，使其設備功能更加完善。

1.水位開關設計方案及運行原理

1.1水位開關設計結構

通過合理安裝兩個水位傳感器A、B的位置，把水位信號傳給水位開關，當水位超過設定高度時，積水同時淹沒兩個水位傳感器，水位開關動作，其串入采煤機溫度保護電路中的常閉接點斷開，采煤機顯示屏立即給出超溫保護的顯示，隨即采煤機切斷電源；這樣采煤機司機就能及時發(fā)現(xiàn)進水問題并通知電工及時處理，達到超前保護的目的，避免因積水而燒毀變頻器等電器設備。

1.2水位開關運行原理

主要技術特征、項目內容及結構原理如下圖所示。

通過安裝水位開關后，可做到對進水情況的實時監(jiān)控，一但進水能及時發(fā)現(xiàn)。本裝置采用本安型設計，結構簡單、安全可靠。通過并聯(lián)多組水位傳感器可同時監(jiān)控多處水位，并可應用在其它電器設備上。

水位開關采用插接的方式和一個底座相連，更換方便。插座上有限位裝置以防插錯。

接線方法：

（1）水位開關1、2線串入采煤機溫度保護電路中；

（2）4、5線分別接一個水位傳感器A、B；

（3）6、8線接采煤機變壓器36V電源。

工作原理：

6號和8號線接36V電源，經(jīng)變壓器變壓后成18V，整流后給U1、U3、U4供電，U1輸出給U2供電；U1、U2是LM317T型可調節(jié)3端正電壓穩(wěn)壓器，U2輸出12V直流給繼電器J1和U5供電，同時經(jīng)電阻R11降壓后給4號線供電，5號線為0電位。由于LM317T內部有限流、熱關斷等功能使4號線輸出為本安電壓。

當水沒有同時淹過4號和5號線時，U5的1腳和2腳都輸入高電平，U5輸出低電平，三極管T2截止，繼電器J1不動作；

當水同時淹過4號和5號線時，由于水導電的作用，使4號線和5號線導通，這時4號線變成低電平，U5的1腳輸入變成低電平，2腳輸入高電平，這時U5的3腳輸出即為高電平，通過電阻R12加在三級管T2基級，使T2導通，繼電器J1得電吸和J1-1斷開。

附圖一：水位開關接線圖

附圖二：水位開關原理圖

2.水位開關在采煤機中的應用

水位開關的放置可以預防及及時發(fā)現(xiàn)采煤機電控箱及接線腔因進水損壞變頻器（變頻器價格40萬）及其它電器設備。按照采煤機的組成部分，可分為：右滾筒、大型額定電機以及附屬連接板，當采煤機在運行狀態(tài)下，氣霧流屏障便會自動打開，吸進層外的氣流，在負壓二次除塵的作用下，將大量的煤塵粉末在牽引部位中的輸出端輸送至機外。當采煤機電控箱發(fā)生故障時，水位開關便通過傳感裝置，將收集的數(shù)據(jù)信息傳送至終端服務器，使之通知管理員進行搶修。其次水位開關還能起到保護電路的作用，當設備在運行過程中由于高溫內在條件使線路出現(xiàn)裸皮，這是水位開關便會降低傳輸電壓，保證設備在運行狀態(tài)下，降低其因電路故障造成的風險。這種水位開關能夠減少因進水故障的影響時間及對安全生產(chǎn)起到預防作用，保證采煤機械處于安全穩(wěn)定的運行環(huán)境中。

3.結語

通過對水位開關在采煤機中的應用分析，使得對該結構有了重新的認知。這種開關的設計方案能夠確保采煤機處于安全穩(wěn)定的運行環(huán)境，改善了傳統(tǒng)機械的運作理念，這種設計方案將對全面帶動機械化的發(fā)展，以此邁向多元化進程。

參考文獻：

[1]黃賢武.傳感器好實際應用電路設計，成都：電子科技大學出版社，2004，12（25）：22—23.

[2]王福瑞.單片微機測控系統(tǒng)設計大全，北京：北京航空航天大學出版社，2004，31（11）：16—17.

[3]關宇東，柳玉敬.開關電容網(wǎng)絡PF級電容傳感器測量中的應用，電測與儀表，2010，37（16）：16—17.

[4]劉桂軍，于文江.多級變介電常數(shù)電容式液位測量變送器的研究，傳感器技術，2006，68（53）：17—18.