一種簡單實用的水位自動控制系統(tǒng)設(shè)計論文
摘要：本文介紹一種簡單實用的水箱水位自動控制系統(tǒng)的基本組成及工作原理，通過對該系統(tǒng)組裝測試，達(dá)到預(yù)期效果，正式應(yīng)用于鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水系統(tǒng)中。實踐證明，該水位控制系統(tǒng)設(shè)計方案合理，運行效果好，具有低成本、高使用價值的優(yōu)點。
關(guān)鍵詞：水位自動控制系統(tǒng)
0引言
近年來對城市供水提出了更高的要求，水塔水位控制自動化系統(tǒng)被不斷地改造，以適應(yīng)社會的發(fā)展和人民生活水平的提高，滿足及時、準(zhǔn)確、安全和保證充足供水。目前水位自動控制系統(tǒng)有很多成熟的產(chǎn)品，控制手段主要有單片機監(jiān)控、比較電路監(jiān)控、利用PLC和傳感器構(gòu)成水塔水位恒定的控制系統(tǒng)等，運行可靠，可實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和無人值守。在許多偏遠(yuǎn)地區(qū)，特別是居住相對分散的.農(nóng)村地區(qū)，供水問題也待解決。如果仍然沿用人工方式，勞動強度大，工作效率低，安全性難以保障。本文針對鄉(xiāng)鎮(zhèn)和偏遠(yuǎn)農(nóng)村家庭供水的特點，設(shè)計一款簡單實用、符合要求的水位自動控制系統(tǒng)。
1水箱水位自動控制系統(tǒng)的組成
針對偏遠(yuǎn)農(nóng)村分散居住，取水不方便（包括從水井取水）的特點，考慮到農(nóng)民生活消費水平不高，設(shè)計的供水系統(tǒng)必須是既方便農(nóng)民的生活，又經(jīng)濟實惠等特點的水箱水位自動控制系統(tǒng)。水箱水位自動控制系統(tǒng)的組成。
由圖中可知，水位自動控制系統(tǒng)電路主要由主電路和控制電路兩大部分組成。主電路是一臺抽水水泵，由220V交流電源電壓供電�？刂齐娐酚砂ㄕ�、濾波、穩(wěn)壓電路、感應(yīng)電路及限流限壓電路組成。
2水箱水位自動控制系統(tǒng)的設(shè)備
水位自動控制系統(tǒng)的設(shè)備只需選用價格低廉、安全可靠的設(shè)備。
由設(shè)備表可知，所有的設(shè)備都是簡單而常用的小型設(shè)備，價格低廉，控制和維護簡單易于掌握，對遠(yuǎn)離城市的偏遠(yuǎn)地區(qū)非常適用。傳統(tǒng)的水位控制系統(tǒng)通常使用傳感器進行上、下限控制，以保證水位在上、下限之間。此設(shè)計中只用三根導(dǎo)線來代替?zhèn)鞲衅鞣胖迷谏�、下限水位之間，利用水的導(dǎo)電特性完成上、下限水位的自動控制，節(jié)省了購買傳感器的費用，也不必考慮傳感器的故障，進一步降低成本，提高系統(tǒng)的可靠性。
常見的生活用水供應(yīng)系統(tǒng)工作形式是由外來補充水源（一次水源）向一個高位水塔和一個低位水池補水，再由高位水塔和低位水池（二次水源）向各用戶供水。此設(shè)計主要考慮針對家庭供水系統(tǒng)（或者某些單獨取用水之處），因此只需用（儲）水箱而非水塔供水。系統(tǒng)供水是由水箱直接供應(yīng)，不用考慮由位置高度所形成的壓力來進行供水，不用氣壓供水，不必在屋頂上設(shè)置水箱，也不用單獨建筑水塔，僅在廚房或需用水的地方放置一足夠大的（儲）水箱即可滿足供水要求。
3水箱水位自動控制系統(tǒng)的控制原理
該水箱水位自動控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，控制原理如下：系統(tǒng)上電后，交流電源經(jīng)整流、濾波、穩(wěn)壓后，由電位器調(diào)節(jié)獲得12V直流工作電壓。當(dāng)水箱水位低于下限時，接觸器線圈失電，其常閉觸頭使水泵接通工作，抽水到水箱中；當(dāng)水位上升到上限時，接觸器線圈得電，常閉觸頭斷開，常開觸頭閉合，水泵停止抽水。
V1、V2用來保護LM317輸出端電壓為安全電壓，使其免受短路電流的影響；V3用來保護三極管，同時避免觸電事故的發(fā)生。水位的上、下限可通過調(diào)整三根導(dǎo)線的位置設(shè)定。
4測試應(yīng)用
該設(shè)計經(jīng)安裝調(diào)試，結(jié)合實驗室給排水系統(tǒng)進行測試，效果良好。正式應(yīng)用于某鄉(xiāng)鎮(zhèn)幾個家庭的日常用水裝置中已將近兩年，至今未發(fā)生故障。該系統(tǒng)在運行期間穩(wěn)定性高，完全符合預(yù)先規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，只需將控制電路穩(wěn)壓輸出調(diào)整在10V-12V之間，可投入使用�？捎媒涣髯儔浩鞴╇姡部梢杂弥绷鞴╇�。
5結(jié)束語
設(shè)計的水箱水位控制系統(tǒng)因價格便宜，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，不易發(fā)生故障，可用于要求不高的給排水系統(tǒng)中，特別適用于城鎮(zhèn)及偏遠(yuǎn)山區(qū)取水裝置。
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