在工农业生产和日常生活中,有许多地方需要对液面高低进行控制和报警。如果液体是导电的,控制起来就很方便。
图1电路是对某厂铜版纸车间涂料液面高低进行音响告警的一种电路,经过长期使用,效果比较理想。该电路由晶体管开关电路、电极(图中A、B、C)、继电器J、电铃等部分组成。A、B、C三根电极固定于容器中,在正常情况下,电极B悬空,A、B电极之间断路,A、C两电极浸于液体中。当液面高度上升到B点时,由于涂料液体导电,因此A、B之间相当于接上一个电阻,给晶体管BG\(_{1}\)的基极注入一定的电流,使BG1饱和导通,继电器J吸合,常开接点吸合,220V交流电源通过闭合的常开接点加到电铃电路,使电铃开始报警。在此同时,由于容器中B、C间接通,晶体管BG\(_{2}\)也导通,导通情况类似于BG1。BG\(_{2}\)导通后,使BG3处于截止状态。

当被测液面处于正常位置(即液面高于A、C点,低于B点时)时,BG\(_{1}\)不导通,BG2饱和导通,BG\(_{3}\) 截止,此时继电器J不动作,电铃电路断电,电铃不响;当被测液面太低,下降到A或C点以下时,A、C点悬空,相当于BG2基极开路,BG\(_{2}\)截止,此时晶体管BG3导通,12伏直流电源通过继电器的线圈、电阻R\(_{5}\)、BG3等构成回路,继电器J吸合,于是电铃又开始报警。
车间噪音较小时,可选用一般使用220伏交流电的电铃;车间噪音较大时,为了有效地报警,可采用220伏20瓦撞击式电铃告警。读者也可以根据自己的实际需要,用继电器的触点去控制电磁阀、电动机等设备,以实现自动控制液面的高低。
液体中的探测部分,采用φ4毫米的裸铜导线固定于5毫米厚的塑料板上,然后将塑料板插到料槽中,见图2。读者也可根据实际情况,采用其它导电性较好的材料做电极。电极之间的距离最好不超过3厘米,但当将电极固定到容器中时,电极之间不要相碰。电极A、C的长度相等,其长度可根据液面所需控制的最低限度而定。电极B的长度根据液面所需控制的最高限度而定。

图1中的R\(_{1}\)、R3是基极保护电阻,可防止电极A、B或A、C相碰时损坏BG\(_{1}\)或BG2。R\(_{2}\)、R5也是限流电阻,其作用也是保护BG\(_{1}\)、BG3免受损坏。R\(_{4}\)是BG3的偏置电阻。电容C\(_{1}\)、C2是为了使继电器吸合更加可靠而设置的。调整R\(_{1}\)、R3阻值,可改变电路的灵敏度。适当调整电阻R\(_{4}\)、R5阻值,可使继电器处于可靠的工作状态。
本机选用DZ—100型中间继电器,上限报警时BG\(_{1}\)基流为0.76mA,BG2的基报电流为0.24mA。下限报警时BG\(_{1}\)、BG2的基流为零,BG\(_{3}\)的基流为0.4mA。报警时BG1、BG\(_{3}\)的集电极电流都为26毫安。电源可采用8节2号电池供电,也可以采用图3电路供电,可不加滤波电路。

继电器也可以采用其它型号的,但触点的容量应满足负载要求,而且继电器的线圈电压要与电源电压相同。由于电极A、B、C在液体中有电流流过时,会有少量的金属元素进入液体中,因此对于金属元素含量要求严格控制的液体,需在使用过程中对液体中的金属元素含量进行测试。图4为图1的印制电路板,可供制作时参考。(江平)
