关于双点干簧管液位控制器结构简化的研究

【摘 要】液位控制器是指通过机械式或电子式的方法来进行高低液位的控制，可以控制电磁阀、水泵等，从而来实现半自动化或者全自动化液位控制。液位控制器的种类很多，干簧管浮子开关液位控制器是其中应用比较广泛的一类，而双点干簧管液位控制器又是其中应用最多的一种液位控制器。简化其结构，降低其成本，就能产生较大的经济效益。

【关键词】液位控制；干簧管；浮子

在我国工农业生产中有许多情况下需要对液体的液面高度进行自动化或半自动化控制，这就需要有一种设备能在液体的液面达到规定高度时发出信号，这种设备我们称为液位控制器。液位控制器有许多种类型，其大致可分为接触式液位控制器和非接触式液位控制器，干簧管浮子开关液位控制器就是接触式液位控制器的一种。

一、双控制点干簧管浮子开关液位控制器的结构及工作原理

浮球实际应为浮球环，它可套在不锈钢管上随液位浮动，浮球内部中间位置固定有磁环。

不锈钢管上部与接线盒相连，下部置于液体中，底部封闭。不锈钢管中可放置1至3枚干簧管

图一是一种许多厂家生产的竖直式双液位控制的干簧管浮子开关液位控制器的结构示意图。在图中我们能看到该液位控制器有两个浮子、四个定位卡环。两个浮子均可沿不锈钢管上下浮动，不锈钢管中按不同的控制高度安放有两个三接点干簧管。两个浮子中置放永磁体磁环。两个浮子分别在两个干簧管附近上下浮动。当浮子中的永磁体磁环与不锈钢管中的干簧管接近到一定距离时，干簧管中的簧片将发生动作（常闭接点断开、常开接点闭合）。这一位置也正是浮子2、3分别落于卡环6、8的位置。一般情形是箱体中液位有三种情况。

1、箱体中液位高度位于两规定液位之间，此时高位浮子2无液体浮力作用故落于卡环6的位置，高位干簧管动作（常闭节点断开、常开接点闭合）。低位浮子3置于液体中，受液体浮力作用上浮于卡环7之下，低位干簧管无动作（常闭接点闭合、常开接点断开） 。

2、箱体中液位达到或低于规定低位液位时，此时高位浮子2落于卡环6的位置，高位干簧管动作（常闭接点断开、常开接点闭合）。低位浮子3落卡环8的位置，低位干簧管动作（常闭接点断开、常开接点闭合）。

3、箱体中液位达到或高于于规定高位液位时，此时高位浮子2受液体浮力作用上浮于卡环5的位置，高位干簧管无动作（常闭接点闭合、常开接点断开）。低位浮子3受液体浮力作用上浮于卡环6的位置，低位干簧管无动作（常闭接点闭合、常开接点断开）。

箱体中液位达到或低于规定低位液位时，我们用到的是低位干簧管常开接点闭合接通继电器，为箱体补充液体。箱体中液位达到或高于于规定高位液位时，我们用到的是高位干簧管常闭接点闭合接通继电器，停止为箱体补充液体。

二、干簧管浮子开关液位控制器的结构改进

改进一：由图一我们可以看到该液位控制器具有两个浮子。浮子2落于卡环6是高液位控制点，浮子3落于卡环8是低液位控制点。两控制点的干簧管动作信号变化均由浮子随液位的下降而产生的。在实际中我们一般应用的是干簧管由断开到闭合的变化信号，所以液位的高位控制用到的是高位干簧管的常闭接点，液位的低位控制用到的是低位干簧管的常开接点。那么我们是否可以去掉一个浮子、两个卡环而达到上述控制目哪？将图一中控制器结构改为如图二所示时，

1、当箱体液位处于高低两液位控制点之间时，浮子也浮于两控制点之间，此时高低两液位控制点处的干簧管均不受浮子中永久磁环的作用而无动作。

2、当箱体液位落到低液位控制点或低液位控制点以下时，浮子落于低液位控制点卡环6上而不再下落，此时高液位控制点处的干簧管不受浮子中永久磁环的作用而无动作，而低液位控制点处的干簧管受浮子中永久磁环的作用而使其常闭接点断开、常开接点闭合。

3、当箱体液位升高到高液位控制点或高液位控制点以上时，浮子上浮卡在高液位控制点卡环5之下而不再上升，此时高液位控制点处的干簧管受浮子中永久磁环的作用而使其常闭接点断开、常开接点闭合，而低液位控制点处的干簧管不受浮子中永久磁环的作用而无动作。

改进二：干簧管一般按接点形式分类有图三所示的三种形式。图三（a）所示的干簧管是常开接点型干簧管。图三（b）所示的干簧管是两种转换接点型干簧管。

图一所示的双点液位控制器因为及要用到干簧管的常开接点也要用到干簧管的常闭接点，所以其采用的是图三（b）所示的转换接点型干簧管

由于图二所示的改进，高、地两控制点的干簧管用到的都是干簧管的常开接点，而用不到干簧管的常闭接点。所以改进后的双点液位控制器就可采用图三（a）所示的常开接点型干簧管。

综上所述，通过对双控制点干簧管浮子开关液位控制器的两点简化改进就可以减掉一个浮子、两个卡环，以及将两个转换接点型干簧管变为常开接点型干簧管，这样就可节约单个双控制点干簧管浮子开关液位控制器成本的25%。如批量生产也可形成经济效益。

作者简介：

高原（1962.03）男，辽宁沈阳人，工程师，大学本科，沈阳药科大学医疗器械学院实验员，研究方向为医疗器械实验实训教学。