该自动水位控制器由系统电源、水塔水箱高低水位检测控制电路、水源(水井)低水位检测电路、执行继电器、抽水机及指示灯组成。电路见附图所示。
一、工作原理
1.抽水
220V市电经变压器变压、整流滤波后为系统供电。发光二极管D6作待机指示灯。D7为输出接通指示灯。当水源的水位低于水位检测XY点时,水位检测三极管Q3截止。继电器控制三极管Q1截止。只有水源的水位超过水位检测X点时,由于水的导电性形成通路,Q3的基极得到偏置电压,Q3导通,电路中G点有了高电平,即继电器控制三极管01的基极有了导通偏置电压。此时,当水塔水箱的水位低于水位检测Z点时,水塔水箱水位检测点之间没有形成通路,水位检测三极管Q2截止,则继电器控制三极管Q1导通,继电器吸合,抽水机开始抽水。当水源水位被抽低时,Q3基极电位在电容C3的缓冲延时后,因失去导通电压而使Q3截止。这样,不致因水源水面上下波动荡漾,造成继电器时通时断而烧坏继电器触点或损坏电机。
2.抽、用水过程
在抽水过程中,因Q1是导通的,其集电极即E点为低电位。随着抽水水位升高至低水位检测点Z点时,E点、Z点之间没有电流通过,Q2的基极为低电位而依然截止。当抽水水位升高至高水位检测点H点时,H点、Z点之间,由于水的导电性形成通路,电源的正极经检测线AH、高水位检测H点、H点/z点水阻、低水位检测端Z点,再经电阻R2.使Q2的基极得到偏置电压。Q2导通,Q1的基极为低电位截止,继电器释放,抽水机停机。
在用水过程中,水塔水箱水位下降,低于H点时,电源失去E、H点之间水的电阻形成的通路;因三极管Q1截止,其集电极电位接近电源电压,即E点为高电平,E点、Z点之间,由于水的导电性形成通路。Q2的基极得到导通偏置电压而导通,使Ql的基极为低电位依然截止,即E点与H点为同电位,继电器不动作,抽水机处于停机状态。即使水塔水箱的水面上下浮动荡漾,造成Z点H点的水的电阻时通时断,也因为E点与H点一直为同电位,继电器不致因水面上下波动而时通时断,烧坏其触点或损坏电机。只有当水位低于低水位检测点Z时,E、Z点之间无水电阻形成的通路,Q2基极电位(在电容C2延时后)因失去导通电压Q2截止。同时,只有水源的水位超过水位检测X点Y点时,Q3才导通。这样,电路中G点有了高电平,即Q1的基极有了偏置电压,才能使Q1导通,继电器吸合,电机抽水。随着水位上升.E点又成为零电位,三极管Q2依然保持截止。
即使水塔水箱的水面上下浮动荡漾,使E点Z点的水的电阻时通时断,Q2也一直保持截止,直至水位上升至H点。H点、Z点之间,由于水的导电性形成通路,Q2导通,使Q1的基极为低电位截止,继电器释放,输出断开,抽水机停机。
二、几点说明
(1)电源变压器选用防潮、耐压高、质量好的,功率不小于4W,次级电源9V至12V;
(2)直流继电器选用触点电流大的,或者再用交流接触器扩流。
(3)Q1为继电器通断控制三极管,选中功率管C2383;Q2、Q3为NPN型可用C945;
(4)水位检测线套PVC线管防护,用不锈钢外套塑料管,或塑胶铜线,作探头,
(5)正确定位探头伸入水源和水塔水箱的位置,悬挂稳当。其中,到水源的水位检测AX、SY线,伸入水源的低水位处,在不会抽空水源的情况下,可短接AS点。Z点为水塔水箱低水位检测点,比E点略高,H点为高水位检测点。