Hvad er en vandstandsregulator?
En vandstandsregulator er en sensor, der måler positionen af en væske, også kendt som en vandstandssensor. Det kan konvertere væskens højde til et elektrisk signaloutput for at kontrollere højden af vandstanden. Vandstandsregulator er meget udbredt i en række industriel detektion og kontrol, især i behovet for automatisk at genopfylde eller stoppe vandet i lejligheden, såsom industrikedler, civile bygninger med pools og så videre.
Der er forskellige typer af vandstandsregulatorer, herunder men ikke begrænset til reed-afbryderniveauregulatorer, flydemagnetiske switch-niveauregulatorer, elektrodeniveauregulatorer, trykniveauregulatorer og så videre. Reed switch level controller består af reed switch og permanent magnet, velegnet til vandstandskontrol eller vandstandsalarm af åbne beholdere såsom vandtanke, vandtårne og pools i industrielle og civile bygninger. Float magnetisk kontakt niveau controller, på den anden side, styrer vandstanden gennem stigning og fald af svømmerkontakten.
Vandtårnsniveauregulator er en speciel slags vandstandsregulator, som hovedsageligt bruges til vandstandskontrol af vandtårn. Når vandstanden i vandtårnet falder til det nedre grænseniveau, vil vandtårnets vandstandsregulator starte pumpen til at pumpe vandet ind i vandtårnet; når vandstanden i vandtårnet stiger til det øvre grænseniveau, vil vandtårnets vandstandsregulator slukke for pumpen og stoppe med at pumpe vand. Denne tilgang muliggør fuldautomatisk vandstandskontrol uden manuel indgriben.
Derudover kan vandstandsregulatoren også bruges sammen med en motorbeskytter for at beskytte pumpemotoren, hvilket forhindrer motorskader forårsaget af for lavt eller for højt vandniveau. Samtidig har vandstandsregulatoren også en strømsensorfunktion, som kan sikre stabil drift og stærk anti-interferensevne.
Overordnet set er vandstandsregulatoren et vigtigt stykke industrielt udstyr, der sikrer, at væsken holdes på et forudbestemt niveau i udstyret eller beholderen, forhindrer udstyret i at blive beskadiget på grund af, at vandstanden er for høj eller for lav, og forbedrer udstyrets stabilitet og sikkerhed.
Arbejdsprincippet for vandstandsregulator
Vandstandsregulatoren bruges til at overvåge væskekontaktens position, regulatoren er forbundet til pumpen i den ene ende, den ene ende er forbundet til strømforsyningen, når væsken er under detektionspunktets position, registrerer sensoren intet vand, ifølge princippet om output af et signal, forbundet til pumpekontakten for at åbne den automatiske tilsætning af vand. Når væskeniveauet er højere end et bestemt detektionspunkt, sender sensoren et signal, kontakten forbundet til strømforsyningen vil blive tvunget til at lukke for at stoppe med at tilføje vand. Dobbelt væskeniveaudetektionsbeskyttelse for at forhindre overfyldning af tank.
Princippet for vandstandsregulatoren er at detektere vandstanden gennem sensorsonden, når vandstanden når en bestemt position, udsender sensorens interne chip høj- og lavniveausignaler for at realisere kontrollen af væskeniveauet. Enheden har lavt strømforbrug, lille størrelse, god vandtæt ydeevne og meget bekvem installation og vedligeholdelse.
Dernæst vil jeg dele nogle kredsløbsdiagrammer for vandstandsregulatoren med dig, samt kort analysere, hvordan de fungerer.
Vandstandsregulatorens kredsløbsdiagram andel
1.brugen af 8051 mikrocontroller vandstand controller kredsløbsdiagram
Dette er et kredsløbsdiagram for vandstandsregulatoren, der bruger en 8051 mikrocontroller. Kredsløbsdiagrammet fungerer efter princippet om "vandledningsevne". Den bruger fire ledninger nedsænket i tanken til at registrere og vise den skiftende vandstand. Mikrocontrolleren fortolker dataene fra disse ledninger, viser vandstanden på LCD-skærmen og styrer motoren i overensstemmelse hermed.
Når vandtanken bliver tom, vil LCD-skærmen vise ordet "LOW" for at signalere, at motoren starter automatisk. Når vandstanden når midtpunktet, viser LCD'et "HALV", og motoren fortsætter med at køre.
Når tanken når fuld kapacitet, vil LCD'et vise "FULL", hvilket vil få motoren til at deaktivere. Motoren vil derefter genstarte, når vandstanden i tanken falder under en bestemt tærskel.
2. Vandstandskontrolkredsløbsdiagram ved hjælp af 8051 mikrocontroller
Dette er et kredsløbsdiagram af en vandstandsregulator, der bruger en 8051 mikrocontroller. Kredsløbsdiagrammet fungerer ved at indsætte en positiv spændingsforsyningssonde i bunden af tanken. Proberne til detektering af 1/4, 1/2, 3/4 og FULD niveauer er placeret én efter én over den nederste positive probe og er lige fordelt. Lad os overveje den øverste sonde, der repræsenterer FULD niveau. Den anden ende er forbundet til bunden af transistoren Q4 gennem modstand R16. Når vandstanden når sin maksimale værdi, strømmer der strøm ind i bunden af transistoren Q4, hvilket får den til at lede og resulterer i et fald i kollektorspændingen.
Opsamleren af Q4 er forbundet til P2.4. En lav spænding ved P2.4 indikerer, at toptanken er tom. Når vandstanden falder under den fulde vandstandssonde, åbnes bunden af Q2 og slukker den. Som et resultat stiger kollektorspændingen ved P2.4 kraftigt, hvilket indikerer, at tanken endnu ikke er fuld. De resterende sensorprober (3/4, 1/2, 1/4) fungerer på lignende måde, og mikrocontrolleren bestemmer det aktuelle niveau ved at scanne portbenene P2.4, P2.5, P2.6 og P2. 7. Hvis alle disse portstifter er høje (hvilket indikerer, at alle sensorsonder er tændt), er tanken tom.
Pumpen styres af portstift P0.5. Når pumpningen begynder, sætter regulatoren P0.5 til en lav tilstand og aktiverer transistoren Q6, som igen udløser relæ K1, og tænder pumpen. Samtidig lyser LED D6 for at angive, at motoren kører. LED D7 bruges som en lav-sumpindikator. Hvis vandstanden i sumptanken falder til under et bestemt niveau, sænker regulatoren P0.7, hvilket får LED D7 til at lyse.
3. Kontakt vandstandsregulatorens kredsløbsdiagram
Dette er et simpelt kredsløb til at styre en vandpumpe. Når vandstanden i højniveautanken overstiger det påkrævede niveau, slukker pumpen automatisk og stopper pumpeprocessen, hvilket forhindrer vandet i at løbe over. Den bruger et relæ til at afbryde strømmen til pumpen.
Kredsløbet bruger CMOS IC CD 4001 / 4011 til at drive relæet. Dens indgangsport 1 bruges til at tilslutte en sonde for at detektere vandstanden. Den ene sonde er forbundet til gate 1 på IC'en, og den anden sonde er jordet. Når sonde A forbundet til gate 1 på IC er suspenderet, forbliver indgangen på gate 1 høj, udgangsben 4 bliver høj, og relædrivertransistoren leder. Relæet vil blive aktiveret. Strømforsyningen til vandpumpen er forbundet gennem relæets fælles terminal og den normalt åbne kontakt, og når relæet er tilkoblet, kører vandpumpen. LED'en angiver relæets driftsstatus. Når vandstanden stiger og kommer i kontakt med sonde A og B, bliver IC-udgangen lav, og relæet afbrydes-, hvilket stopper pumpningen.
Til at begynde med, når A og B ikke er forbundet, dvs. når vandstanden er lav, er input-pin 1 på IC logisk høj, og i henhold til eller ikke-gate-sandhedstabellen, er outputtet af pin3 logisk lavt. Da ben 3 er kortsluttet til ben 5 og 6, vil indgangene til de andre eller ikke-porte være logisk lave. Dette vil give et logisk højt signal til den tilsvarende udgangsben 4. Når strømmen løber gennem modstanden til bunden af transistoren, begynder den at lede og fungerer som en lukkekontakt. Relæet, der er forbundet til transistorens kollektor, aktiveres, en normalt åben kontakt forbindes til den fælles kontakt, og pumpen forsynes med netstrøm og begynder at fungere.
Nu, når niveauet af vand i tanken stiger, forbindes sonde A og B gennem vandet, strøm løber gennem dem (da vand er en leder), og ben 1 og 2 er forbundet til batteriets negative forsyning gennem A og B. Udgangsbenene 1 og 2 er forbundet til batteriets negative forsyning.
Som et resultat heraf er udgangsben 3 på en logisk høj, hvilket bevirker, at indgangsbenet på den anden eller ikke-gate bliver logisk højt, og dermed bliver den tilsvarende udgangsben 4 logisk lav. På grund af manglende forspændingsstrøm afbrydes transistoren, relæet afbrydes tilsvarende, og strømmen til tanken afbrydes.
4. baseret på NE555 vandstandsregulatorens kredsløbsdiagram
Vandstandsregulatorkredsløbsskema og stikdiagram vist i den vedhæftede figur. På figuren udgør 555 en Schmitt-udløser for at fuldføre vandstandskontrolfunktionen.
Arbejdsprincippet for kredsløbsdiagrammet er A, B, C i den vedhæftede figur er tre detektionspunkter. Når vandstanden stiger til punkt A, stopper pumpen, vandstanden er lavere end punkt B, pumpen virker og tilfører automatisk vand til poolen.
Punkt C er i bunden af poolen, som er forbundet til strømforsyningen VDD, når vandstanden er lavere end punkt B, 555 ②, ⑥ fodspænding er 0, ③ fods output højt niveau, VT1 ledende, relæet er tilkoblet, pumpen virker.
Når vandstanden når punkt B, kortsluttes punkterne C og B under påvirkning af vand, så ②, ⑥ benspænding er lig med R3/(R3+R2+R1)*VDD, lig med 1/2VDD (2,25V). Denne spænding er større end ② fod (1/3) VDD, mindre end ⑥ fod (2/3) VDD, ③ fod for at opretholde et højt niveau uændret, fortsæt med at tilføje vand.
Når vandstanden når punkt A, kortsluttes punkterne C, B og A, så spændingen ved ben ② og ⑥ er lig med R3/(R3+R2) * VDD, som er lig med (3,6V). Denne spænding er større end ⑥ pin (2/3) VDD, ③ pin output lavt niveau, VT1 cutoff, relæet er afbrudt, så pumpen holder op med at fungere.
