一种自动报警浮球式气动液位控制器论文和设计

全文摘要

本实用新型公开了一种自动报警浮球式气动液位控制器，包括控制器箱体、二级气动截止阀、一级两位三通气动阀、液位检测浮球和自动报警风源，所述控制器箱体的表面中间贯穿固定有固定柱，所述控制器箱体的一侧贯穿固定有液位检测连杆。本实用新型全部为机械式结构，不使用电能，可以满足井下的使用要求；本实用新型自动工作，且结构上摒弃了传统电能液位控制器需要使用电能且存在产生火花的弊端；真正实现了24小时无人值守的目的；本实用新型实现了完全自动化工作，有助于降低工人的劳动强度；本实用新型结构设计可靠，有助于建设资源节约型社会；有利于操作和维修人员快速诊断该控制器的故障，缩短维修时间。

主设计要求

1.一种自动报警浮球式气动液位控制器，包括控制器箱体(2)、二级气动截止阀(3)、一级两位三通气动阀(8)、液位检测浮球(15)和自动报警风源(18)，其特征在于：所述控制器箱体(2)的表面中间贯穿固定有固定柱(1)，所述控制器箱体(2)的一侧贯穿固定有液位检测连杆(12)，所述液位检测连杆(12)与控制器箱体(2)之间连接处设置有液位检测连杆定中套(14)，所述液位检测连杆(12)位于控制器箱体(2)内部的表面设置有液位检测行程调节螺母(13)，所述控制器箱体(2)内部的固定柱(1)的中间固定有一级两位三通气动阀底座(10)，所述一级两位三通气动阀底座(10)的表面固定有一级两位三通气动阀(8)，所述一级两位三通气动阀底座(10)靠近液位检测连杆(12)的一端设置有一级两位三通气动阀连杆(11)，所述控制器箱体(2)的底部靠近液位检测连杆(12)的一侧固定有常开气动阀(21)，所述控制器箱体(2)的底部另一侧固定有常闭气动阀(22)，所述常开气动阀(21)靠近液位检测连杆(12)的一端设置有第二自动报警蜂鸣器(20)，所述常闭气动阀(22)远离固定柱(1)的一端设置有第一自动报警蜂鸣器(19)，所述控制器箱体(2)的中间位置固定有精密过滤器(7)，所述精密过滤器(7)的上方固定有二级气动截止阀(3)，所述二级气动截止阀(3)靠近控制器箱体(2)的一端设置有压缩空气出风接头(4)，所述精密过滤器(7)靠近控制器箱体(2)的一端设置有压缩空气进风接头(5)，所述二级气动截止阀(3)、一级两位三通气动阀(8)和常闭气动阀(22)之间连接有低液位信号(9)，所述二级气动截止阀(3)、一级两位三通气动阀(8)和常开气动阀(21)之间连接有高液位信号(17)，所述压缩空气出风接头(4)、常开气动阀(21)和常闭气动阀(22)之间连接有自动报警风源(18)，所述一级两位三通气动阀(8)与压缩空气进风接头(5)之间的导管设置有压力表(6)，所述固定柱(1)的下端设置有积水池(16)，所述液位检测连杆(12)的下端连接有液位检测浮球(15)。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种自动报警浮球式气动液位控制器，其特征在于：所述控制器箱体(2)采用一级两位三通气动阀(8)与二级气动截止阀(3)联动装置进行气体的控制。

3.根据权利要求1所述的一种自动报警浮球式气动液位控制器，其特征在于：所述控制器箱体(2)的元器件采用连杆行程可调方式以实现自由调节控制行程。

4.根据权利要求1所述的一种自动报警浮球式气动液位控制器，其特征在于：所述控制器箱体(2)由气动阀的逻辑管路关系实现自动报警功能。

5.根据权利要求1所述的一种自动报警浮球式气动液位控制器，其特征在于：所述第一自动报警蜂鸣器(19)和第二自动报警蜂鸣器(20)均单独控制报警功能。

6.根据权利要求1所述的一种自动报警浮球式气动液位控制器，其特征在于：所述低液位信号(9)、高液位信号(17)和自动报警风源(18)的连接处均设置有密封圈。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于气动液位控制器技术领域，具体涉及一种自动报警浮球式气动液位控制器。

背景技术

目前矿产行业生产井下的自然或生产积水，主要由人工观察积水液位的深度，人工控制泵类设备的开关进行积水排出工作；

而若想实现自动排出积水，需要先检测出积水液面高度(将液位高度信息转换成开、停信号传递给泵类设备，用以实现自动排出积水功能)。

现有技术存在以下问题：1、电信号输出的液位控制器(含液位开关)因为需要使用电源，某些工作场所不允许使用电能排水设备，因而不能使用；2、现有的气动液位控制器对使用环境要求高，只能够对清水或均匀液体进行检测，含有杂质的污水环境非常容易堵塞检测部位，故障率高，因而不实用；3、现有的气动液位控制器均没有自动报警功能，在控制器出现故障时，操作人员不能及时得知故障信息，易造成积水无法及时排出，造成井下积水；或是控制器无法关闭压缩空气，造成气动泵类设备高速空运转，造成设备损坏的隐患。

实用新型内容

为解决上述背景技术中提出的问题。本实用新型提供了一种自动报警浮球式气动液位控制器，具有使用便携，完全自动化工作，有助于降低工人的劳动强度，缩短维修时间的特点。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种自动报警浮球式气动液位控制器，包括控制器箱体、二级气动截止阀、一级两位三通气动阀、液位检测浮球和自动报警风源，所述控制器箱体的表面中间贯穿固定有固定柱，所述控制器箱体的一侧贯穿固定有液位检测连杆，所述液位检测连杆与控制器箱体之间连接处设置有液位检测连杆定中套，所述液位检测连杆位于控制器箱体内部的表面设置有液位检测行程调节螺母，所述控制器箱体内部的固定柱的中间固定有一级两位三通气动阀底座，所述一级两位三通气动阀底座的表面固定有一级两位三通气动阀，所述一级两位三通气动阀底座靠近液位检测连杆的一端设置有一级两位三通气动阀连杆，所述控制器箱体的底部靠近液位检测连杆的一侧固定有常开气动阀，所述控制器箱体的底部另一侧固定有常闭气动阀，所述常开气动阀靠近液位检测连杆的一端设置有第二自动报警蜂鸣器，所述常闭气动阀远离固定柱的一端设置有第一自动报警蜂鸣器，所述控制器箱体的中间位置固定有精密过滤器，所述精密过滤器的上方固定有二级气动截止阀，所述二级气动截止阀靠近控制器箱体的一端设置有压缩空气出风接头，所述精密过滤器靠近控制器箱体的一端设置有压缩空气进风接头，所述二级气动截止阀、一级两位三通气动阀和常闭气动阀之间连接有低液位信号，所述二级气动截止阀、一级两位三通气动阀和常开气动阀之间连接有高液位信号，所述压缩空气出风接头、常开气动阀和常闭气动阀之间连接有自动报警风源，所述一级两位三通气动阀与压缩空气进风接头之间的导管设置有压力表，所述固定柱的下端设置有积水池，所述液位检测连杆的下端连接有液位检测浮球。

优选的，所述控制器箱体采用一级两位三通气动阀与二级气动截止阀联动装置进行气体的控制。

优选的，所述控制器箱体的元器件采用连杆行程可调方式以实现自由调节控制行程。

优选的，所述控制器箱体由气动阀的逻辑管路关系实现自动报警功能。

优选的，所述第一自动报警蜂鸣器和第二自动报警蜂鸣器均单独控制报警功能。

优选的，所述低液位信号、高液位信号和自动报警风源的连接处均设置有密封圈。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型全部为机械式结构，不使用电能，可以满足井下的使用要求；

2、本实用新型自动工作，且结构上摒弃了传统电能液位控制器(含液位开关)需要使用电能且存在产生火花的弊端；同时，解决了普通气动液位控制器(含液位开关)容易堵塞、粘连等故障，真正实现了24小时无人值守的目的；

3、本实用新型实现了完全自动化工作，有助于降低工人的劳动强度；

4、本实用新型结构设计可靠，使用寿命长，有助于建设资源节约型社会；

5、本实用新型可在该控制器需要打开压缩空气时但没有打开，以及该控制器需要关闭压缩空气时但没有关闭的两种故障情况下，分别实现单独报警功能，有利于操作和维修人员快速诊断该控制器的故障，缩短维修时间，避免造成更多的生产中断故障减少资金、人力、物力的浪费。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的一级两位三通气动阀俯视结构示意图。

图中：1、固定柱；2、控制器箱体；3、二级气动截止阀；4、压缩空气出风接头；5、压缩空气进风接头；6、压力表；7、精密过滤器；8、一级两位三通气动阀；9、低液位信号；10、一级两位三通气动阀底座；11、一级两位三通气动阀连杆；12、液位检测连杆；13、液位检测行程调节螺母；14、液位检测连杆定中套；15、液位检测浮球；16、积水池；17、高液位信号；18、自动报警风源；19、第一自动报警蜂鸣器；20、第二自动报警蜂鸣器；21、常开气动阀；22、常闭气动阀。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2，本实用新型提供以下技术方案：一种自动报警浮球式气动液位控制器，包括控制器箱体2、二级气动截止阀3、一级两位三通气动阀8、液位检测浮球15和自动报警风源18，控制器箱体2的表面中间贯穿固定有固定柱1，为了方便进行控制调节，控制器箱体2的元器件采用连杆行程可调方式以实现自由调节控制行程，为了方便进行自动报警，控制器箱体2由气动阀的逻辑管路关系实现自动报警功能控制器箱体2的一侧贯穿固定有液位检测连杆12，液位检测连杆12与控制器箱体2之间连接处设置有液位检测连杆定中套14，液位检测连杆12位于控制器箱体2内部的表面设置有液位检测行程调节螺母13，控制器箱体2内部的固定柱1的中间固定有一级两位三通气动阀底座10，一级两位三通气动阀底座10的表面固定有一级两位三通气动阀8，一级两位三通气动阀底座10靠近液位检测连杆12的一端设置有一级两位三通气动阀连杆11，控制器箱体2的底部靠近液位检测连杆12的一侧固定有常开气动阀21，控制器箱体2的底部另一侧固定有常闭气动阀22，常开气动阀21靠近液位检测连杆12的一端设置有第二自动报警蜂鸣器20，常闭气动阀22远离固定柱1的一端设置有第一自动报警蜂鸣器19，为了方便操作和维修人员快速诊断该控制器的故障，缩短维修时间，第一自动报警蜂鸣器19和第二自动报警蜂鸣器20均单独控制报警功能，控制器箱体2的中间位置固定有精密过滤器7，精密过滤器7的上方固定有二级气动截止阀3，为了提高控制稳定性，控制器箱体2采用一级两位三通气动阀8与二级气动截止阀3联动装置进行气体的控制，二级气动截止阀3靠近控制器箱体2的一端设置有压缩空气出风接头4，精密过滤器7靠近控制器箱体2的一端设置有压缩空气进风接头5，二级气动截止阀3、一级两位三通气动阀8和常闭气动阀22之间连接有低液位信号9，二级气动截止阀3、一级两位三通气动阀8和常开气动阀21之间连接有高液位信号17，压缩空气出风接头4、常开气动阀21和常闭气动阀22之间连接有自动报警风源18，为了提高控制器的气密性，低液位信号9、高液位信号17和自动报警风源18的连接处均设置有密封圈，一级两位三通气动阀8与压缩空气进风接头5之间的导管设置有压力表6，固定柱1的下端设置有积水池16，液位检测连杆12的下端连接有液位检测浮球15。

本实用新型中第一自动报警蜂鸣器19为已经公开的广泛运用于日常生活的已知技术，其工作原理为：主要由压缩空气气流吹入报警蜂鸣器中的金属膜片，气流带动膜片发生中高频震动，进而发出报警声音，本实施例选用的型号为SZ0272。

本实用新型中第二自动报警蜂鸣器20为已经公开的广泛运用于日常生活的已知技术，其工作原理为：主要由压缩空气气流吹入报警蜂鸣器中的金属膜片，气流带动膜片发生中高频震动，进而发出报警声音，本实施例选用的型号为SZ0272。

本实用新型的工作原理及使用流程：压缩空气经过压缩空气进风接头5进入液位控制器，压缩空气通过管路进入压力表6、精密过滤器7、一级两位三通气动阀8和二级气动截止阀3，在没有信号输入时，二级气动截止阀3处于常闭状态，此时压缩空气出风接头4没有压缩空气输出，但一级两位三通气动阀8和压力表6有压缩空气输入。

液位检测浮球15漂浮在积水池16内的液体上，积水池16内的液体集聚，液位上升，经浮力原理带动液位检测浮球15上浮，液位检测浮球15带动与其相连接的液位检测连杆12上升；同时固定在液位检测连杆12上的液位检测行程调节螺母13也上升；

当液位检测行程调节螺母13触碰到一级两位三通气动阀连杆11后并继续上升，液位检测行程调节螺母13带动一级两位三通气动阀连杆11上升；

进而一级两位三通气动阀连杆11带动一级两位三通气动阀8的转轴转动，一级两位三通气动阀8动作，产生的压缩空气控制信号经过高液位信号管路17输送到二级气动截止阀3内部；

进一步的，二级气动截止阀3得到高液位信号管路17的压缩空气控制信号后，打开阀门，此时压缩空气经过二级气动截止阀3和压缩空气出风接头4输出至气动类泵体内部(自动报警风源18是与压缩空气出风接头4串联，因而自动报警风源18内部有压力)，并带动气动类泵体设备工作；

同时，自动报警风源18内部有压力并同步输送给常开气动阀21的控制气缸内部，常开气动阀21关闭，高液位信号管路17内部的控制信号也同步传送给常开气动阀21的主管路，此时常开气动阀21处于关闭状态，因而自动报警蜂鸣器20得不到压缩空气而不报警；反之，当此时二级气动截止阀3得到高液位信号管路17的压缩空气控制信号后，但是没有打开阀门，那么压缩空气出风接头4没有风压、自动报警风源18内部也没有风压，常开气动阀21得不到自动报警风源18的控制风压信号；常开气动阀21打开；高液位信号管路17内部的控制风压信号经过常开气动阀21流出，并带动自动报警蜂鸣器20发出声响，提示操作人员，此时的自动报警浮球式液位控制器在高液位时不能打开压缩空气，需要处理。

进一步的，在经过气动泵体抽水工作后，积水池16内的液体液面逐步下降，液位检测浮球15下降，液位检测浮球15带动与其相连接的液位检测连杆12下降，同时固定在液位检测连杆12上的液位检测行程调节螺母13也下降；

当液位检测行程调节螺母13触碰到一级两位三通气动阀连杆11后并继续下降，液位检测行程调节螺母13带动一级两位三通气动阀连杆11下降；

进而一级两位三通气动阀连杆11带动一级两位三通气动阀8的转轴转动，一级两位三通气动阀8动作，产生的控制信号经过低液位信号管路9输送到二级气动截止阀3内部；

进一步的，二级气动截止阀3得到低液位信号管路9的压缩空气控制信号后关闭阀门，此时压缩空气在二级气动截止阀3内部截止，压缩空气出风接头4内部没有压力，串联的气动泵体设备没有压力、停止工作；

此时压缩空气出风接头4内部没有压力，与压缩空气出风接头4串联的自动报警风源18内部也没有压力，与自动报警风源18相连接的常闭气动阀22控制管路也没有压力，常闭气动阀22控制管路得不到压力，因而常闭气动阀22处于关闭状态，低液位信号管路9内部的压力信号经过常闭气动阀22的时候，压力信号被截止，因而与常闭气动阀22相连接的第一自动报警蜂鸣器19得不到压力信号，不报警；

若此时二级气动截止阀3因故障不能关闭，那么压缩空气出风接头4内部有压力，与压缩空气出风接头4串联的自动报警风源18内部也有压力，与自动报警风源18相连接的常闭气动阀22控制管路也有压力，常闭气动阀22打开，低液位信号管路9内部的压力信号可以通过常闭气动阀22(的字已删掉)，此时与常闭气动阀22相连接的第一自动报警蜂鸣器19得到压力信号，进行蜂鸣报警，提醒操作人员，此时低液位，自动报警浮球式液位控制器不能正常关闭压缩空气，同时也不能控制气动类泵体停止工作，需要进行处理。

而当积水池16内部的液面上升后，所述的自动报警浮球式液位控制器进行上述的往复控制动作，如此实现了自动控制集水池液位高度和自动报警的功能。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

设计图

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