具有損壞報警功能的液位開關的製作方法
2023-04-30 01:39:26 1
專利名稱：具有損壞報警功能的液位開關的製作方法
本申請涉及一種基本電氣元件的改進，使液位開關不但能按液位高度給出控制信號，還能在本身損壞時，給出損壞報警信號。
現有技術以美國哈維爾公司(HARWIL CORP.)生產的液位開關為代表，
圖1是它的原理圖，它的工作原理是當液位的高度達到託起浮球1時，通過擺杆2，擺杆芯5，槓桿7傳遞機械運動，使主微動開關9切換，達到發出控制信號的作用，密封波紋套3，密封圈6起隔離液體的作用。壓圈4限止了擺杆2向下擺動的極限位置。8為槓桿支點。
這種液位開關具有結構簡單，動作可靠的優點。但是在使用過程中會發生兩種損壞方式(1)密封洩漏。(2)擺杆芯5斷裂。當發生上述兩種情況時，該液位開關非但不能給出正確的控制信號，有時還會發生危險。
為了解決這兩個問題，本人構思了一種具有損壞報警功能的液位開關。對這種液位開關的要求是(1)當密封稍有洩漏時，主微動開關9仍能給出正確的控制信號，並且不發生危險。(2)當擺杆芯5斷裂時，能發出擺杆芯5斷裂的報警信號。(3)在報警信號適配器(分案申請)配合下，當密封洩漏嚴重，或擺杆芯5斷裂時，能分別給出報警的聲光信號，並且能向計算機控制系統發出執行故障處理程序的中斷信號。
圖2為本申請的液位開關原理圖。
序號1-9的含義和圖1相同，10-彈簧，11-輔助微動開關，用於給出損壞報警信號。
圖3為先行技術液位開關的內部結構圖。
圖4為本申請的液位開關實施例的內部結構圖。
圖中序號1-11的含義同圖2。13-開關體，14-螺紋套，15-接線孔，16-支架，17-洩液孔，18-開關腔。
對比圖3和圖4，本申請的液位開關對先行技術有六個方面的技術改進(1)在後蓋12的下緣增加了洩液孔17。(2)使裝在支架16上的主微動開關9處在開關腔18的上部，並且接線端處於主微動開關9的上部。(3)改變了槓桿7剖面的開關，把原來剖面為L形的槓桿，改為剖面為「一」字形，並且旋轉中心改到槓桿的中部位置。(4)改變了槓桿支點8的位置，使槓桿支點8的位置介於擺杆芯5和主微動開關9的按動端子之間。(5)在槓桿7上增加了一根彈簧10。(6)在開關腔18的下部，增加了一個輔助微動開關11，並使它和主微動開關9分別處於槓桿的上下兩邊。
實施上述六項技術改進措施後，使本申請的液位開關達到了上述三個要求。以下說明本液位開關達到上述三個要求的理由，同時，說明本液位開關的優點。
(1)當密封稍有洩漏時，先行技術的液位開關由於無洩液孔，並且主微動開關9的位置低，接線端的位置更低，滲入開關腔18的液體，會在開關腔18內積累，要達到接線孔15的高度時，才會從接線孔15中洩出。這時主微動開關9和接線端早已浸沒在液體中了。由於大多數液體具有導電性，就可能發生兩種情況如果主微動開關9直接拖動繼電器，使用電壓較高時，會使整個貯液池帶電，而造成危險。如果主微動開關9通過工作在低電壓，弱電流狀態下的電子器件拖動繼電器時，會造成給出錯誤控制信號。本液位開關具有洩液孔，而且主微動開關9處於開關腔18的上部位置，接線端的位置更高，滲入開關腔18的少量液體可以從洩液孔中流出，這時，處於開關腔18上部的主微動開關9仍能給出正確的控制信號。即使開關腔內的液體達到輔助微動開關11的高度，由於輔助微動開關11用於給出損壞報警信號，使用電壓低，所以不會造成危險。
(2)與先行技術的液位開關一樣，本液位開關的機械強度最弱處在擺杆芯5和擺杆2連接處，圖1，圖2，圖3上的箭頭所指處，即為機械強度最弱處。當由於意外原因，使擺杆芯5斷裂時，液位開關完全喪失工作能力，並給出錯誤控制信號。由於先行技術無損壞報警功能，所以要在整個控制系統發生不正常情況，如液位過高，大量液體溢出時，操作者才能發現問題。而本液位開關能在擺杆芯斷裂時，立即發出損壞報警信號。其理由如下本液位開關正常工作時，擺杆向下擺動的極限位置，決定於擺杆2端部的外徑和壓圈4的內徑，當擺杆2擱在壓圈4上時，擺杆2處於向下擺動的極限位置，決定於擺杆2端部的外徑和壓圈4的內徑，當擺杆2擱在壓圈4上時，擺杆2處於向下擺動的極限位置。這也是擺杆芯5和槓桿7的在正常工作時的一個極限位置。當擺杆芯5斷裂時，擺杆2從擺杆芯5上脫落，不能再對擺杆芯5和槓桿7的位置起限制作用。這時，槓桿7在彈簧10的作用下，向順時針方向旋轉，壓下輔助微動開關11的按動端子，使輔助微動開關11切換，發出擺杆芯斷裂的報警信號。圖5為擺杆芯5斷裂時，本液位開關的狀態圖。
(3)當密封洩漏嚴重時，滲入開關腔18的液體達到輔助微動開關11高度，由於多數液體具有導電性，使輔助微動開關11的接線端間接入了液體的漏電阻，這個電阻值約在幾百歐到幾百千歐之間，可以作為密封嚴重洩漏的標誌。輔助微動開關11的常開接點間的電阻值，有三個狀態a.正常狀態-常開接點間的電阻值＞10兆歐。b.密封嚴重洩漏狀態-常開接點間的電阻值為幾百歐到幾百千歐之間。c.擺杆芯斷裂狀態-常開接點間的電阻值為零。這三個狀態值經過專用適配器(分案申請)的處理，分別驅動密封洩漏和擺杆芯5斷裂的聲光報警信號，並可向計算機控制系統發出執行故障處理程序的中斷信號。
綜上所述，本液位開關的特點是安全性高，並在密封洩漏和擺杆芯5斷裂時，具有損壞報警功能。
附圖的簡單說明。
圖1為先行技術液位開關的原理圖。
圖2為本申請液位開關的原理圖。
圖3為先行技術液位開關的內部結構圖。
圖4為本申請液位開關的內部結構圖。
圖5為本申請液位開關在擺杆芯5斷裂時的狀態圖。
圖中序號的含義為1-浮球 2-擺杆 3-密封波紋套4-壓圖 5-擺杆芯 6-密封圈7-槓桿 8-槓桿支點 9-主微動開關10-彈簧 11-輔助微動開關 12-後蓋13-開關體 14-螺紋套 15-接線孔16-支架 17-洩液孔 18-開關腔本申請的最佳實施例如圖4所示，其中螺紋套14的作用是把本液位開關安裝在貯液池的壁上，開關體13是安裝本液位開關各種結構件的基礎。
主要技術難點是密封波紋套3和密封圈6的材料選用，尺寸確定等問題，必須使密封件密封可靠，耐老化，並且活動阻力小，其次，浮球1，擺杆2，擺杆芯5，槓桿7的結構尺寸和彈簧10的拉力等，還必須按微動開關的尺寸和按動力來核算，使各方面動作配合好，才能達到構思的要求。
其中，彈簧10可以是圖4所示的拉簧，也可以是裝在槓桿7其他位置上的壓簧，扭簧或彈簧片。
本實施例的外形尺寸約為長230毫米，寬50毫米，高70毫米。
本申請的液位開關可用於非易燃，非強腐蝕，非有機溶劑性液體的貯液池中，在液位聯鎖控制，泵或電磁閥控制，液位越位報警系統中，起檢測作用。由於本申請的液位開關安全性高和具有損壞報警功能，所以特別適用於複雜的，要求具有自診斷功能的液位控制系統中。
權利要求
一種基本電氣元件，用於檢測液位高度，它的先行技術的結構是一端是一個裝在擺杆2上的浮球1，中部是開關體13和螺紋套14，另一端是後蓋12，在開關體13上，裝有密封波紋套3，密封圈6，擺杆芯5，槓桿7，主微動開關9，其中槓桿7和主微動開關9在後蓋12的開關腔18內，和先行技術的液位開關作對比，本申請的液位開關具有以下所述的特徵1、本液位開關在後蓋12上的特徵是在後蓋12的下緣有洩液孔。2、本液位開關在主微動開關9安裝位置方面的特徵是處在開關腔18的上部，並且接線端處於主微動開關9的上部。3、本液位開關在槓桿7剖面開關方面的特徵是槓桿7的剖面為「一」字形，並且旋轉中心在槓桿7的中部位置。4、本液位開關在槓桿支點8位置方面的特徵是槓桿支點8的位置介於擺杆芯5和主微動開關9的按動端子之間。5、本液位開關在槓桿7受力方面的特徵是槓桿7上有一根彈簧10，在槓桿7上產生順時針方向的力矩。6、本液位開關在開關腔18方面的特徵是在開關腔18的下部，裝有一個輔助微動開關11，並使它和主微動開關9分別處於槓桿7的上下兩邊。7、權利要求中第5項所述的彈簧10是裝在槓桿7上的拉簧。8、權利要求中第5項所述的彈簧10是裝在槓桿7其它位置上的壓簧。9、權利要求中第5項所述的彈簧10是裝在槓桿7其它位置上的扭簧。10、權利要求中第5項所述的彈簧10是裝在槓桿7其它位置上的彈簧片。
全文摘要
本液位開關可用於液位聯鎖控制，液位越位報警等自動控制裝置中，在液位達到給定值時，浮球浮起，通過擺杆，擺杆芯和槓桿，使主微動開關給出控制信號，本液位開關具有損壞報警功能，當密封洩漏或擺杆芯斷裂時，本液位開關能發出對應的報警信號，在報警電路或專用的適配器的配合下，發出聲光信號，並能對計算機控制系統發出執行故障處理程序的中斷信號，所以，本液位開關特別適用於複雜的，要求具有自診斷功能的液位控制系統。
文檔編號H01H35/18GK1057124SQ91107408
公開日1991年12月18日 申請日期1991年5月27日 優先權日1991年5月27日
發明者童曉楓 申請人:童曉楓