水泵液位控制电路原理图

多种水位控制电路图电气自动化2010-01-30 22:32:41 阅读92 评论0 字号：大中小一、自动水位控制器本电路能自动控制水泵电动机，当水箱中的水低于下限水位时，电动机自动接通电源而工作；当水灌满水箱时，电动机自动断开电源。

该控制电路只用一只四组双输入与非门集成电路(CD4011)，因而控制电路简单，结构紧凑而经济。

供电电路采用12V直流电源，功耗非常小。

控制器电路如图1所示。

指示器电路如图2所示。

图1是控制器电路图，在水箱中有两只检测探头"A"和"B"，其中"A"是下限水位探头，"B"是上限水位探头，12V直流电源接到探头"C"，它是水箱中储存水的最低水位。

下限水位探头"A"连接到晶体管T1(BC547)的基极，其集电极连到12V电源，发射极连到继电器RL1，继电器RL l接入与非门N3第○13脚。

同样，上限水位探头"B"接到晶体管T2的基极(BC547)，其集电极连到12V电源，发射极经电阻R3接地，并接入与非门N1第①、②脚，与非门N2的输出第④脚和与非门N3的第○12脚相连，N3第①脚输出端接到N2第⑥脚输入端，并经电阻R4与晶体管T3的基极相连，与晶体管T3发射极相连的继电器RL2用来驱动电动机M。

当水箱向水位在探头A以下，晶体管T1与T2均不导通，N3输出高电平，晶体管T3导通，使继电器RL2有电流通过而动作，因而电动机工作，开始将水抽入水箱。

当水箱的水位在探头A以上、探头B以下时，水箱中的水给晶体管T1提供了基极电压，使T1导通，继电器RLl得电吸合N3第○13 脚为高电平，由于晶体管T2并无基极电压，而处于截止状态，N1第①、②脚输入为低电平，第③脚输出则为高电平，而N2第⑥脚输入端仍为高电平，因而N2第④脚输出则为低电平，最终N3第11脚输出为高电平，电动机继续将水抽入水箱。

水位控制开关原理详解及水位自动控制装置原理图水位控制开关是反馈液面位置信号，通知值班室中控台，水位是否到达指定水位，并可联动控制相关设备启动或关闭（如，水泵）。

信号电压常为12V或24V安全电压。

水位控制开关--应用领域广泛应用于工业锅炉、民用建筑用水池、水塔、水箱，以及石油化工、造纸、食品、污水处理等行业内开口或密闭储罐，地下池槽中各种液体的液位测量，被检测的介质可分水、油、酸、碱、工业污水等各种导电及非导电液体。

与电动阀组成一套先进的液位显控设备，自动开、关电动阀。

水位控制开关原理--电容式电容式水位开关原理：是采用侦测水位变化时所引起的微小电容量（通常为PF）差值变化，由专用的ADA电容检测芯片进行信号处理，可以输出多种信号通讯协议，如：IO，BCD，PWM，UART，IIC，电容式水位检测的最大优势在于可以隔着任何介质检测到容器内的水位或液体的变化，大大扩展了实际应用，同时有效避免了传统水位检测方式的稳定性、可靠性差的弊端，甚至在某些特殊领域不能检测的问题。

该专用ADA电容检测芯片由于内置MCU双核处理，就可以实现很多特殊控制功能，甚至实现更多的集成化、智能化水位检测功能，诸如太阳能热水器、咖啡壶等应用中掉电后的水位变化也能可靠检测当前水位，电容式水位检测是目前水位开关中最有优势的检测方法。

水位控制开关原理--电子式电子式水位开关原理：（并不是电极式，不是靠通过水的导电性去判断水位，常规尺寸为15020mm）通过内置电子探头对水位进行检测，再由芯片对检测到的信号进行处理，当判断到有水时，芯片输出高电平24V或5V等，当判断到无水时，芯片输出0V。

高低电平的信号通过PLC或其它控制电路板来读取，并驱动水泵等用电器工作。

产品可以任意方向安装，当横向安装时，水位到达蓝线就动作，且精度较高。

产品竖向安装时，水位到达红线就动作，有一定的防波浪功能。

图中的BZ2401为普通型电子式水位开关，适用常温水体环境。

西安祥天和电子科技有限公司主营产品：液位传感器控制箱报警器GKY仪表液位控制系统，液位控制器，无线传输收发器等详情咨询官网什么是液位开关液位开关原理液位开关，顾名思义，就是根据液位来自动开关水泵。

实现这种功能的方式有很多，主要由所采用的液位传感器来决定。

现在的液位传感器无外乎电极式、UQK/GSK式、光电式、压力式、GKY式等几种。

分析其基本原理就能够发现这些传感器的优缺点。

有些固有的缺点，无论怎么做都无法避免。

当然传感器的制造工艺和材质也会影响其性能，所以市场上有不同品质和价格的液位传感器。

我们先从其实现原理分析，再从其制造工艺和材质来探讨。

液位控制的核心在于液位传感器，它决定了液位控制系统的可靠性、稳定性及使用寿命。

所以应该根据使用环境来慎重选择。

至于如何开关水泵？可以有各种设计方案，实现不同的功能。

具体设计方案可以登录本公司官网的“资料免费下载”栏目下载。

一、电极式液位控制传感器电极式是最早的液位控制方式，其控制原理很简单：因为水是导体，有水的时候两个电极间导电，交流接触器吸合。

图1.1为电极式在水中控制原理示意图。

但是电极在水中会分解而且会吸附很多杂质。

如果不及时清理，电极就会失去作用，这是电极式液位传感器固有的缺陷。

电极式液位传感器的制造非常简单，有人将导线外皮拨开，插到水里就可以做成电极式液位控制器。

所以电极式液位控制器造价很低，价格便宜，但使用寿命很短。

当然，如果采用不锈钢做电极，硬度较强，分解得就会慢一点。

如果表面再处理光滑一些,电镀一下，吸附的杂质就会少一些，使用寿命就会长一点。

但是无论怎么做，其品质都不可能超过干簧管。

二、UQK液位控制原理干簧管将电极触点密封在玻璃管内，接近磁铁，触点就会吸合。

所以人们在浮球里放一块磁铁和上、下两个干簧管，通过导线将浮球固定于水池中，如图2.1。

这就是UQK的液位控制方式。

当水池无水的时候，浮球下垂，磁铁在下限干簧管处，故下限干簧管吸合。

当水池有水的时候如图2.2，浮球上翻，磁铁在上限干簧管处，故上限干簧管吸合。

西安祥天和电子科技有限公司详情咨询官网主营产品：液位传感器水泵控制箱报警器GKY仪表液位控制系统，液位控制器，无线传输收发器等液位控制器工作原理图示液位控制器是简单的液位控制系统，接线简单、使用灵活。

常见的有GKY通用液位控制器和水位报警器，可以接入GKY液位传感器、电极探头（如GKYC-DJ）、UQK01等液位传感器。

以下，以GKY传感器为例来说明其工作原理。

一、GKY通用液位控制器工作原理图通用液位控制器外形尺寸长150宽90高70mm，继电器输出I、输出II同步工作，在低水位吸合高水位断开，继电器触点负荷均为220V10A。

用于供水时选择4端接入控制回路，用于排水时选择5端接入控制回路。

以下为UGKY典型的电气控制接线方案，其中KA为中间继电器或交流接触器：供水接线方案排水接线方案二、GKY液位报警器工作原理图水位报警器外形尺寸长150宽90高70mm，可以配一个或两个液位传感器。

配一个传感器时，报警器为水满报警：即在这个传感器有水时发出声光报警，同时上限继电器吸合。

如果将报警器设置1（7、8端子）用一段导线连接（即短路），则报警器为缺水报警：即在这个传感器无水时发出声光报警，同时下限继电器吸合。

如果配两个传感器时，则报警器在下限无水或上限有水时发出声光报警，同时相应的继电器吸合。

继电器触点负荷均为220V10A。

如果不需要声音报警则把设置2（9、10端子）用一段导线连接即可。

以下为GKY-BJ典型的电气控制接线方案，其中KA为中间继电器或交流接触器：以上是最简单电气控制方案，复杂的控制功能可以通过电气控制柜的设计方案来实现。

具体可在的“资料免费下载”栏目中下载所需的电气控制柜设计图。

GKY 液位控制现在很多家庭使用简易水箱，用一个单相泵或电磁阀向水箱里供水或排水。

如何实现自动控制呢？下面介绍一种简单的控制方案（如果是电磁阀则直接将图中水泵换为电磁阀）。

该方案采用通用液位控制报警器（UGKY
），接线原理如下图：
UGKY 通用液位控制报警器外形尺寸长150宽90高70mm ，继电器触点负荷均为220V10A ，两组触电可以并联使用，直接控制一台单相泵或电磁阀。

UGKY 可以用于供水或排水，设置水满/缺水报警或不报警，使用灵活。

UGKY 采用的是GKY 液位传感器，使用寿命长，三年内包换。

西安祥天和电子商务有限公司专门从事液位控制的安装、维修服务二十多年，熟悉各类液位控制器的性能。

最早，我们使用传统的电极探头，价格很便宜，但用一段时间后，电极就会吸附很多杂质，寿命极短。

后来用UQK/GSK 干簧管，但水位波动，触点频繁吸合，使用寿命也短。

目前质量好一些的液位传感器可以用一年多，差的只能用几个月。

而现代微电子产品使用寿命可达十年以上，所以我们结合传统浮子和现代微电子技术研发了GKY 液位传感器，使用
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寿命长，三年内包换。

GKY液位传感器也是目前唯一可以在污水中长期使用的传感器，欢迎登录本公司网站了解详情。

水泵的液位控制器原理水泵的液位控制器原理主要包括传感器、控制器和执行器三个部分。

其中传感器用于检测水位，控制器用于处理传感器信号，并通过执行器控制水泵的启动和停止。

传感器是液位控制器的核心部件，通常使用浮球开关或电容传感器。

浮球开关通过浮力的变化来感知液位的高低，一般由浮子、存储槽和开关组成。

当液位上升到一定高度时，浮子上升并使得开关闭合，传感器输出高电平信号；当液位下降时，浮子下降使开关断开，传感器输出低电平信号。

电容传感器则是通过测量电容的变化来判断液位高低，可以直接将电容传感器安装在液位容器内，当液位上升时，电容值相应增大，反之减小，从而进行液位的检测。

控制器是液位控制系统的核心部分，其作用是接收传感器的信号并按照设定的控制策略进行控制，以实现水泵的自动启停。

控制器通常由微处理器、电路板和显示屏组成。

微处理器负责对传感器信号进行采集和处理，并根据设定的液位范围进行判断和控制；电路板则提供了电源和信号调理等功能；显示屏用于显示当前的液位状态和控制参数。

执行器是液位控制系统中用于控制水泵启停的装置，通常是电磁继电器或可编程逻辑控制器（PLC）。

当液位低于设定的最低液位时，执行器将启动水泵；当液位超过设定的最高液位时，执行器将停止水泵。

执行器通过接收控制器的指令来实现水泵的启停操作。

水泵的液位控制器工作原理如下：当液位低于设定的最低液位时，传感器将信号传输给控制器，控制器判断液位低于设定值，发送启动指令给执行器；执行器接收到指令后，将启动水泵。

水泵开始工作，将液体抽入到储存容器中，液位开始上升。

当液位达到设定的最高液位时，传感器将信号传输给控制器，控制器判断液位超过设定值，发送停止指令给执行器；执行器接收到指令后，将停止水泵。

水泵停止工作，液位不再上升。

在以上过程中，控制器可以根据实际需求进行调整，如设定最低液位和最高液位的高度、启停水泵的时间间隔等。

通过传感器的检测和控制器的控制，液位控制器可以实现对水泵的自动控制，无需人工干预。

液位开关的接线方法及工作原理液位开关是一种常用的工业控制元件，用于检测液体的液位高低，并根据液位的变化来控制设备的运行。

本文将详细介绍液位开关的接线方法和工作原理。

一、液位开关的接线方法液位开关的接线方法一般分为两种：串联接线和并联接线。

1. 串联接线：串联接线是将液位开关与控制电路串联连接，通过开关的通断来控制电路的运行。

具体接线方法如下：（1）将电源的正极连接到液位开关的一端，将液位开关的另一端与控制电路的输入端连接；（2）将控制电路的输出端连接到需要控制的设备上；（3）将电源的负极与控制电路的地线连接。

2. 并联接线：并联接线是将液位开关与控制电路并联连接，通过开关的通断来改变电路的状态。

具体接线方法如下：（1）将电源的正极连接到控制电路的输入端，将电源的负极与控制电路的地线连接；（2）将液位开关的一端与控制电路的输入端连接，将液位开关的另一端与控制电路的输出端连接；（3）将控制电路的输出端连接到需要控制的设备上。

二、液位开关的工作原理液位开关的工作原理基于液位的变化，通过机械或电子传感器来检测液位高低，并将检测到的信号转化为电信号，从而控制设备的运行。

1. 机械液位开关的工作原理：机械液位开关通常由浮球和开关组成。

当液位上升时，浮球会浮在液体表面，将开关关闭；当液位下降时，浮球会下沉，开关打开。

机械液位开关通过浮球的浮沉来改变开关的通断状态，从而控制设备的运行。

2. 电子液位开关的工作原理：电子液位开关采用压力传感器或电容传感器等电子传感器来检测液位高低。

当液位上升时，传感器检测到液压或电容的变化，将信号转化为电信号，从而控制开关的状态。

电子液位开关通过电子传感器的检测来改变开关的通断状态，从而实现对设备的控制。

三、液位开关的应用领域液位开关广泛应用于各个行业的液体控制系统中，常见的应用领域有：1. 污水处理系统：用于监测污水槽或水泵的液位，控制水泵的启停，以维持合适的液位。

2. 油罐或储罐：用于监测油罐或储罐的液位，避免过度填充或过度排空，防止泄漏或溢出。

水位控制开关原理详解及水位自动控制装置原理图水位控制开关是反馈液面位置信号，通知值班室中控台，水位是否到达指定水位，并可联动控制相关设备启动或关闭（如，水泵）。

信号电压常为12V或24V安全电压。

水位控制开关--应用领域广泛应用于工业锅炉、民用建筑用水池、水塔、水箱，以及石油化工、造纸、食品、污水处理等行业内开口或密闭储罐，地下池槽中各种液体的液位测量，被检测的介质可分水、油、酸、碱、工业污水等各种导电及非导电液体。

与电动阀组成一套先进的液位显控设备，自动开、关电动阀。

水位控制开关原理--电容式电容式水位开关原理：是采用侦测水位变化时所引起的微小电容量（通常为PF）差值变化，由专用的ADA电容检测芯片进行信号处理，可以输出多种信号通讯协议，如：IO，BCD，PWM，UART，IIC，电容式水位检测的最大优势在于可以隔着任何介质检测到容器内的水位或液体的变化，大大扩展了实际应用，同时有效避免了传统水位检测方式的稳定性、可靠性差的弊端，甚至在某些特殊领域不能检测的问题。

该专用ADA电容检测芯片由于内置MCU双核处理，就可以实现很多特殊控制功能，甚至实现更多的集成化、智能化水位检测功能，诸如太阳能热水器、咖啡壶等应用中掉电后的水位变化也能可靠检测当前水位，电容式水位检测是目前水位开关中最有优势的检测方法。

水位控制开关原理--电子式电子式水位开关原理：（并不是电极式，不是靠通过水的导电性去判断水位，常规尺寸为15020mm）通过内置电子探头对水位进行检测，再由芯片对检测到的信号进行处理，当判断到有水时，芯片输出高电平24V或5V等，当判断到无水时，芯片输出0V。

高低电平的信号通过PLC或其它控制电路板来读取，并驱动水泵等用电器工作。

产品可以任意方向安装，当横向安装时，水位到达蓝线就动作，且精度较高。

产品竖向安装时，水位到达红线就动作，有一定的防波浪功能。

图中的BZ2401为普通型电子式水位开关，适用常温水体环境。

液位控制器原理图
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，方法有多种，根据选用不同的产品而不同。

液位自动控制器工作原理：电路简单易制，无需调试，可用于各种工矿储液池的液位检测与控制。

该液位自动控制器电路由电源电路和液位检测控制电路组成，如图所示。

电源电路由刀开关Q、熔断器FU1、FU2、电源开关S1、电源变压器T、整流桥堆UR和滤波电容器C组成。

整流桥堆在很多电路中都起到了重要的作用。

液位检测控制电路由干簧管SA1、SA2、继电器K1、0、晶闸管VT、电阻器R、交流接触器KM、热继电器KR、控制按钮S2、S4和手动/自动控制开关S3组成。

HL1和HL2分别为电源指示灯和工作指示灯。

接通刀开关Q和电源开关S1，相线L1端和中性线N端之间的交流220V电压经T降压后产生交流12V电压，作为HL1和HL2的工作电压，同时还经UR整流及C滤波后，为液位检测控制电路提供12V直流工作电压。

SA1为低液位检测与控制用干簧管，SA2为高液位检测与控制用干簧管。

液位控制/水位控制的核心在于液位传感器，它决定了液位控制系统的可靠性、稳定性及使用寿命。

液位控制显示仪表做得好坏，可以起到景上添花的作用，可以增加很多功能，但并不是决定液位控制系统寿命的核心。

目前大部分液位传感器在清水中使用寿命最长。

一般一年多，好一点的两年，一般不超过三年，差的仅几个月。

在热水中绝大部分液位传感器不能使用，在污水中液位传感器的使用寿命会大打折扣。

所以，现有的液位自动控制系统使用寿命一般就是一两年，这和现代微电子技术的发展形成鲜明对比。

现代微电子技术如我们的冰箱彩电等使用寿命至少都在七八年以上。

因此我们有必要对现有液位传感器技术，如电极式、光电式、GSK/UQK/GKY、压力传感器、超声波传感器等的原理分析一下，这样我们就知道使用时该注意什么了。

一、电极式液位控制/水位控制原理电极式是最早的液位控制/水位控制方式，其控制原理很简单：因为水是导体，有水的时候两个电极间导电，交流接触器吸合。

图1.1为电极式在水中控制原理示意图。

但是电极在水中会分解而且会吸附很多杂质。

如果不及时清理，电极就会失去作用。

所以电极式液位传感器在清水中使用也只有几个月的寿命，在污水和热水中均不能使用。

电极式液位控制技术，简单便宜，但使用寿命较短。

为了弥补电极式液位控制技术的缺陷，人们想办法将电极和水分离出来，于是出现了干簧管，形成了UQK和GSK两种液位控制技术。

二、UQK液位控制/水位控制原理干簧管将电极触点密封在玻璃管内，接近磁铁，触点就会吸合。

所以人们在浮球里放一块磁铁和上、下两个干簧管，通过导线将浮球固定于水池中，如图2.1。

这就是UQK的液位控制/水位控制方式。

当水池无水的时候，浮球下垂，磁铁在下限干簧管处，故下限干簧管吸合。

当水池有水的时候如图2.2，浮球上翻，磁铁在上限干簧管处，故上限干簧管吸合。

将干簧管触点串接交流接触器，就可以控制水泵启动，见图2.3。

这种方式依靠水的浮力使浮球上下翻转，上限、下限间的距离依据导线的长度来决定。

实验三 液位、流量测试与控制实验一实验简介通过液位、流量测试与控制实验，使材料成型与控制工程专业的本科生对材料加工过程中的物理量——流量、液位等的检测与控制方法、原理和硬件组成有比较深刻的了解。

熟悉各种工业传感器、控制器的使用方法和原理。

了解工业控制器的PID 特性。

二实验原理图1.1 A3000 高级过程控制试验系统A3000 高级过程控制试验系统，可以设计上百个实验，本实验课只开展4组实验，两组为必做实验，两组为选作实验。

有兴趣的同学还可以自己进行实验设计。

1流量、调节阀PID 单回路检测与控制实验实验原理如图1.2所示图1.2流量、调节阀PID 单回路检测与控制实验示意图大储水箱下水箱 水泵2 涡轮流量计 电动调节阀出水口P LC 输出一个开关量控制水泵2的通断。

当水泵2导通时，把水从大储水箱吸到下水箱中。

涡轮流量计根据管路中水流量的大小，向PLC 输入模拟量信号（4~20mA ）。

PLC 根据事先编好的程序，向电动调节阀输出相应的模拟量信号，根据模拟量信号的变化，改变管路的开度，从而起到改变管路中水流量的作用。

使下水箱的进水与出水达到动态平衡。

2单容下水箱液位、调节阀PID 单回路检测与控制实验实验原理如图1.3所示图1.3单容下水箱液位、调节阀PID 单回路检测与控制实验示意图实验原理与实验1基本相同，也是一组模拟量输出、一组模拟量输入。

3单容下水箱液位、变频器PID 单回路检测与控制实验（选作实验）实验原理如图1.4所示图1.4单容下水箱液位、变频器PID 单回路检测与控制实验示意图PLC 输出一个开关量控制变频器的通断。

当变频器导通时，通过水泵1把水从大储水箱吸到下水箱中。

根据液位的高低，液位传感器向PLC 输入模拟量信号（4~20mA ）。

PLC 根据事先编好的程序，向变频器输出相应的模拟量信号，出水口PLC 出水口 大储水箱 水泵1变频器 液位传感器下水箱根据模拟量信号的变化，变频器的输出频率变化，电机的转速V=2*60f/p ，（其中f 为频率，p 为电机的级数）发生变化。

GKY 液位控制现在很多家庭使用简易水箱，用一个单相泵或电磁阀向水箱里供水或排水。

如何实现自动控制呢？下面介绍一种简单的控制方案（如果是电磁阀则直接将图中水泵换为电磁阀）。

该方案采用通用液位控制报警器（UGKY
），接线原理如下图：
UGKY 通用液位控制报警器外形尺寸长150宽90高70mm ，继电器触点负荷均为220V10A ，两组触电可以并联使用，直接控制一台单相泵或电磁阀。

UGKY 可以用于供水或排水，设置水满/缺水报警或不报警，使用灵活。

UGKY 采用的是GKY 液位传感器，使用寿命长，三年内包换。

西安祥天和电子商务有限公司专门从事液位控制的安装、维修服务二十多年，熟悉各类液位控制器的性能。

最早，我们使用传统的电极探头，价格很便宜，但用一段时间后，电极就会吸附很多杂质，寿命极短。

后来用UQK/GSK 干簧管，但水位波动，触点频繁吸合，使用寿命也短。

目前质量好一些的液位传感器可以用一年多，差的只能用几个月。

而现代微电子产品使用寿命可达十年以上，所以我们结合传统浮子和现代微电子技术研发了GKY 液位传感器，使用
西安祥天和电子商务有限公司
（原名：西安祥和电子科技有限公司）
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GKY液位传感器也是目前唯一可以在污水中长期使用的传感器，欢迎登录本公司网站了解详情。

液位继电器的工作原理
液位继电器是一种用于监测和控制液体水平的设备，它的工作原理基于液体的电导性。

液位继电器由两个电极组成，一个是感应电极，另一个是接地电极。

当液位低于感应电极时，感应电极处于干燥状态，没有液体与之接触。

在这种情况下，感应电极与接地电极之间的电路是断开的，继电器中的触点保持在断开状态。

当液位上升到感应电极时，液体会接触感应电极并具有一定的电导性。

在这种情况下，液体与感应电极之间形成了导电通路，继电器中的触点会关闭。

通过连接继电器与其他电气设备，可以实现液位的监测和控制功能。

比如，当液位高于预设的上限时，继电器会触发警报或关闭泵的电路，以防止液体溢出或泵继续运行。

当液位低于预设的下限时，继电器可以触发相应的控制动作，如打开水泵进行补充。

总之，液位继电器的工作原理是基于液体的电导性，在液位变化时通过感应电极与接地电极之间的导电或断电来实现液位的监测和控制。