双水位监控器

接线图 2023年10月28日 19:11 208 admin

　　在一些乡镇，较大的厂矿企业或学校地区通常都自己建有水塔及澄清池以供日常用水。

　　正常情况下，江河里的水先由一台水泵抽上澄清池澄清净化，之后再由另一台水泵送上水塔。在此过程中，既要保证水塔的存水量少到一定程度时，能及时从澄清池抽水上水塔，又要保证在送水上水塔过程中，水塔的水位不会过高溢出，且澄清池在此过程中不会被抽空。为此本人用门电路制作的双水位监控器，可有效地解决上述问题。

　　工作原理　如右图所示，接触器1C和2C分别控制抽水上澄清池及抽水上水塔的水泵。监测电路主要采用了一块CMOS四二输入与非门CD4011，其中与非门UA、UB构成的比较器监控水塔水位，UC、UD构成的比较器监控澄清池水位。由于CMOS器件的输入电阻极高，所以水的电阻值相对它来说可忽略不计。

　　在澄清池中，A、B、C为三个控制电极，分别置于池中不同的高度，B点为下限水位点，C点为上限水位点。

　　1当澄清池中水位降至B点以下时，B、C探点与水脱离而悬空，{12}、{13}脚分别通过R1、R2接地为低电平，使{11}脚高电平→10脚低电平→Q1导通→J1得电吸合→1C吸合，澄清池水泵开始抽水。

　　2随着水位升高，当水位超过B探点而未达到C点时，B点通过水与A点接通变为高电平，即{13}脚为高电平，但{12}脚仍为低电平→{11}脚高电平→10脚低电平，所以水泵继续抽水。

　　3当水位达到C点时，C点通过水与A点相接为高电平，{13}{12}高电平→{11}低电平→10高电平→Q1截止→J1失电释放→1C失电释放→水泵停止工作。

　　4从澄清池中往水塔抽水时，池中水位下降。当水位低于C点而高于B点时，因10脚的高电平经D7使{12}脚仍为高电平，所以{13}{12}仍是高电平，同第3种情况结果一样，往澄清池送水的水泵不工作。

　　5当水位继续下降至B点以下时，B点与水脱离悬空，使{13}为低电平→{11}高电平→10低电平，于是水泵又开始往池中抽水，直到水位达到C点为止。

　　水塔的水位监控由UA、UB两个与非门完成，E为下限水位点，F为上限水位点，监控原理和澄清池的相似，所不同的是UB的5脚与UC的10脚相连，在10为低电平时，即澄清池缺水和抽水时，无论6脚电平高低，4都不可能为低电平而使水泵往水塔送水，只有在10脚为高电平时，即澄清池水位达到C点或水位由C点降向B点的过程中，4才可能为低电平，送水上塔的水泵才可以工作。这样就实现了两处水位的自动监控。

　　电路图中强电部分设置了一个单刀双掷开关K，正常时，打到自动位置，实现自动控制。当监测电路出故障时，打到手动位置，可人工控制澄清池和水塔两台泵的开停机，避免了因维修监控电路而造成供水中断。

　　元件选择：门电路采用CD4011，Q1、Q2为9012，β≥80。D1～D6用1N4001，D7、D8用1N4148。电阻均为1/4W碳膜电阻，R1～R4为300kΩ，R5、R6为10kΩ。C为1000μF/16V电解电容。变压器用220V/9V、5W小变压器。J1、J2为JQX13F，DC12V。