干簧管式浮球液位計接線方式
點擊次數(shù):7697 發(fā)布時間:2021-07-13 01:03:44
液體的液位控制,廣泛應(yīng)用于水池、水塔、水井、水箱、石油化工、造紙、食品、排澇和污水處理等行業(yè)開口或密閉儲罐各種液體的液位控制,被測介質(zhì)可以是水、油、酸堿液、工業(yè)污水等各種導(dǎo)電或非導(dǎo)電液體。
液位的控制,可以是兩個方面:液位低于一定限度時,啟動電動機-水泵機組,使液體能得到及時的補充,比如水塔;液位高于或達到一定限度時,啟動電動機-水泵機組,將液體及時排出,比如地道橋積水或污水池等。
液位信號的獲取,通常采用限位式控制方式,如壓力、液位高限或低限,這些物理量轉(zhuǎn)換為電信號后進而驅(qū)動執(zhí)行電路,完成既定目標。
常用的控制器(傳感器)有干簧管式、電接點壓力表式、晶體管電路式和球形液位控制器等。本文介紹干簧管液位控制電路。
1. 元器件介紹
1)干簧管開關(guān)和干簧管液位控制器(SL)
干簧管開關(guān):由一組或幾組導(dǎo)磁金屬簧片封裝在充有惰性氣體的玻璃管中組成的元件,每組簧片既能導(dǎo)磁又能導(dǎo)電,起開關(guān)電路和磁路的雙重作用,如圖1。對于常開型:當(dāng)干簧管在外加永久磁場或電磁場的作用時,干簧管中的兩根簧片分別被磁化,在兩根簧片接近的地方產(chǎn)生異性磁*而吸引,兩根簧片相接觸使電路導(dǎo)通。反過來,當(dāng)磁場取消時,簧片依靠本身的彈性力恢復(fù)原狀,兩簧片分離,電路斷開,這樣便完成了一個開關(guān)的作用。常閉型干簧管原理可自行分析。干簧開關(guān)有許多優(yōu)點:由于接點密閉在充滿惰性氣體的玻璃管中,不易腐蝕、氧化和污染,接點免于維護;接通或釋放的時間只有1~3毫秒,僅為電磁繼電器的1/5~1/10,可以作為速動開關(guān)使用;由于接點部分使用了金、鐒、鈀合金鍍層,壽命長,開關(guān)約為106~107次。
干簧管液位控制器:見圖2。由2只或以上的干簧管開關(guān)作為主控元件,置于絕緣導(dǎo)管中,浮子連同環(huán)形磁鋼套在導(dǎo)管外面,浮球隨液位的高低上下移動,當(dāng)磁環(huán)浮動到干簧管外周時,干簧管內(nèi)的開關(guān)受磁場作用或開或關(guān),輸出一個液位信號,啟動控制電路動作,*終使電動機-水泵機組啟動或停止,從而實現(xiàn)液位高低的改變。導(dǎo)管上部為接線盒,內(nèi)設(shè)接線端子,下部密封。導(dǎo)管的長度可以調(diào)節(jié),使用時垂直于液面固定。
2)轉(zhuǎn)換開關(guān)(SA)
又稱組合開關(guān)。它是刀開關(guān)的另一種結(jié)構(gòu)形式,是一種多擋位、多觸頭、能夠控制多個回路的手動電器,它是左右旋轉(zhuǎn)的平面操作,外形如圖3所示。其控制容量比較小,結(jié)構(gòu)緊湊,常用于比較狹小的空間,如機床設(shè)備控制電路中,作電源引入開關(guān)或電路功能轉(zhuǎn)換開關(guān)等。也可以用它來直接啟動或停止5千瓦以下小功率電動機或使電動機正反轉(zhuǎn),倒順等。照明電路也常用它來控制。
轉(zhuǎn)換開關(guān)有單*、雙*和多*之分,在開關(guān)的上部裝有定位機構(gòu),它能使觸頭處在一定的位置上。額定持續(xù)電流有10、25、60、100A等多種。定位角有30°、45°、60°、90° 等幾種。
表1 轉(zhuǎn)換開關(guān)通斷表
轉(zhuǎn)換開關(guān)主要由手柄、轉(zhuǎn)軸、彈簧、凸輪、絕緣墊板、動觸片、靜觸片、接線柱和絕緣桿組成。它的動、靜觸點分別疊裝于數(shù)層絕緣座內(nèi),動觸點與方軸相連,每層的動觸點與方軸一起轉(zhuǎn)動,使動靜觸點接通或斷開。之所以又稱為組合開關(guān),是因為絕緣座的層數(shù)可以根據(jù)需要自由組合。在液位控制中,多用于“自動”和“手動”的轉(zhuǎn)換。
圖4是一款轉(zhuǎn)換開關(guān)的圖形和符號,表1是它在左旋和右旋兩個部位時8個開關(guān)對應(yīng)的通斷情況。
3)其他器件
繼電器、交流接觸器、各種按鈕開關(guān)、指示燈等也都是常用器件,因為有太多的資料可以查詢,不再贅述。
2. 高位停低位開液位控制電路
水塔供水系統(tǒng)就屬于這種情況,當(dāng)液位降到設(shè)定下限水位時,啟動電動機-水泵機組,為水塔注水;當(dāng)液位達設(shè)定上限水位時,電動機-水泵機組停止運轉(zhuǎn)。
電原理圖如圖5所示。
電路具有手動和自動兩種工作方式,依靠轉(zhuǎn)換開關(guān)SA完成切換。干簧管液位控制器采用GSK-1或YW-67型,接線方式采用圖2(c)形式,其中SL1常開,SL2常閉,分別為液位下限和上限干簧管。
手動控制時的工作過程:閉合三相開關(guān)QF,電路接通電源。右旋轉(zhuǎn)換開關(guān)SA至手動位置,觸點⑤—⑥接通,①—②、③—④斷開。按壓啟動按鈕SB1,交流接觸器KM線圈得電,主開關(guān)KM閉合并自鎖,電動機-水泵機組運轉(zhuǎn),工作指示燈HL1亮起,表示水泵向水箱注水;人工觀察水箱注滿后,按壓停止按鈕SB2,交流接觸器失線圈電,自鎖解除,主開關(guān)KM打開,電動機停轉(zhuǎn),停止指示燈HL2亮起,工作指示燈HL1熄滅。
自動控制時的工作過程:閉合三相開關(guān)QF,電路接通電源。左旋轉(zhuǎn)換開關(guān)SA至自動位置,觸點⑤—⑥斷開,①—②、③—④接通。若浮子(液位)處在圖2(b)位置,磁環(huán)遠離干簧管,電路不工作,停機指示燈HL2亮起。當(dāng)液位下降到液位h1時,磁環(huán)磁場使干簧管SL1閉合,繼電器KA線圈得電并自鎖,交流接觸器KM線圈得電,主開關(guān)KM導(dǎo)通,電動機-水泵機組啟動注水,同時工作指示燈HL1亮起,停止指示燈HL2熄滅。注水過程中,即使浮子上升、下限干簧管SL1打開,由于繼電器KA的自鎖作用,機組繼續(xù)運行。當(dāng)液位上升到上限液位h2時,在磁環(huán)磁場作用下,干簧管液位控制器常閉開關(guān)SL2打開,繼電器KA線圈失電復(fù)位,2個動合開關(guān)打開,交流接觸器KM線圈失電,主開關(guān)KM打開,電動機-水泵機組停機,注水結(jié)束,同時工作指示燈HL1熄滅,停止指示燈HL2亮起。
電鈴HA作為運行中出現(xiàn)因故障而停機報警使用。電鈴HA報警時,停機指示燈HL2同時亮起,通知排除故障。
在任何情況下出現(xiàn)故障,按壓停止按鈕SB2,都能及時停機,故SB2又稱急停按鈕。
FR為熱保護繼電器,當(dāng)電動機因過載而過熱時,自動切斷控制電路電源停機。
控制電路工作在線電壓(380V)狀態(tài)下,安裝時務(wù)必注意良好的絕緣工藝,尤其是干簧管液位控制器置于液體中,更要小心,謹防漏電??紤]到安全問題,可在電路的×處斷開后接入一個雙線圈降壓變壓器(100W足夠),為控制電路低壓供電,當(dāng)然,控制電路的所有元器件的額定工作電壓要相應(yīng)改變。
3. 高位開低位停液位控制電路
只需對干簧管液位控制器的接法稍加改造如圖2(d),上述電路即可改造為高液位排水、低液位停機電路,可用于積水排澇、排污等自動控制,如圖6所示。
手動控制時的工作過程:閉合三相開關(guān)QF,電路接通電源。右旋轉(zhuǎn)換開關(guān)SA至手動位置,觸點⑤—⑥接通,①—②、③—④斷開。按壓啟動按鈕SB1,交流接觸器KM線圈得電,主開關(guān)KM閉合并自鎖,電動機-水泵機組運轉(zhuǎn),工作指示燈HL1亮起,表示水泵為水箱排水;人工觀察水箱到合適水位時后,按壓停止按鈕SB2,交流接觸器線圈失電,主開關(guān)KM打開,電動機停轉(zhuǎn),停止指示燈HL2亮起,工作指示燈HL1熄滅。
自動控制時的工作過程:閉合三相開關(guān)QF,電路接通電源。左旋轉(zhuǎn)換開關(guān)SA至自動位置,觸點⑤—⑥斷開,①—②、③—④接通。若浮子(液位)處在圖2(b)位置,因磁環(huán)遠離干簧管,電路不工作,停機指示燈HL2亮起。當(dāng)浮子上升到上限液位h2時,磁環(huán)磁場使干簧管SL2閉合,繼電器KA線圈得電并自鎖,交流接觸器KM線圈得電,主開關(guān)KM導(dǎo)通,電動機-水泵機組啟動排水,同時工作指示燈HL1亮起,停止指示燈HL2熄滅。排水過程中,即使浮子下降、上限干簧管SL2打開,由于繼電器KA的自鎖作用,機組繼續(xù)運行。當(dāng)浮子下降到下限液位h1時,在磁環(huán)磁場作用下,干簧管液位控制器常閉開關(guān)SL1打開,繼電器KA線圈失電,所有開關(guān)KA打開,交流接觸器KM線圈失電,主開關(guān)KM打開,電動機-水泵機組停機,排水結(jié)束,同時工作指示燈HL1熄滅,停止指示燈HL2亮起。
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