无源固态液位控制继电器(以下简称JYGW)可用来制成液位自动控制器。它具有体积小,安全性好,工作可靠,以及便于扩展等优点。由于控制极能直接感受阻抗变化实现输出端“触头”的通断,在变化过程中仅有μA级电流,因而控制极几乎无极化现象,使得寿命较长,可广泛应用于自动供液、排液等领域。还可作液位高低显示,自动报警装置等。
外形及触头功能
国产JYGW的外形见图1(a),管脚采用焊接式,器件上配有固定螺钉孔,可以与结合面紧固连结。JYGW分A型和B型两种,B型的“2”脚为空脚(即B型产品为4个引脚)。此液位继电器各引脚功能见图1(b)。

图2为JYGW的内部方框图。其中无触点开关接受触发脉冲。间歇振荡器在同步调制电源和温度补偿电路作用下产生一串串稳幅脉冲群,该脉冲群中每一个脉冲的宽度都受到磁隔离器和控制绕组的控制。由整流电路和开关检测电路控制着隔离阻抗器。电极与液面接触与否,共同确定着控制绕组的状态。当绕组外接电阻较小时,流过绕组中有较大的退磁电流,则间歇脉冲振荡器产生的脉冲宽度变窄,从而不能触发可控硅,使得输出端“触头”断开。反之则输出端“触头”闭合。其特性曲线见图3。


主要技术指标
1.输出端额定工作电压U\(_{(4}\).5),为交流220V,工作频率50Hz。
2.输出额定工作电流I\(_{(4}\).5)max为1A;3A。
3.输出有功功率压降U\(_{(4}\).5)≤2.5V。
4.电极液体电阻驱动门限阻值Ro为5kΩ~50kΩ。
5.控制端电极导线长度l<1km。
6.电极控制端1、2、3脚与输出端4,5脚间的介质耐压≥2500V,两端间的绝缘电阻≥500MΩ。
基本使用方法
1.作全自动电开水器的自动供水装置

图4是选用A型JYGW-3A与一个型号为22D-L10B-T电磁阀(YV)组成的自动供水装置,其中RV是压敏电阻。当水位低于Z点时,电极控制端1、2、3脚断开,绕组外接电阻无穷大,输出端“触头”4、5脚闭合,电磁阀通电。阀门被打开,使容器内水位上升,上升到Z点时,由于4、5脚闭合,隔离阻抗器电阻为无穷大,仍保持供水,一直上升到S点时,S、D两点之间的液体电阻小于控制绕组的退磁电阻(Ro),则输出端“触头”4、5脚断开,电磁阀失电,关闭阀门,停止供水。由于4、5脚断开,隔离阻抗器呈低阻值,且2脚与3脚之间的液体电阻较小,从而保证了水位在低于S点的情况下,控制绕组两端仍为较小电阻,使输出端“触头”保持在断开状态,直到低于Z点时,电磁阀阀门打开再次供水。如此周而复始,可把液面始终控制在给定的S、Z两控制端点之间。
2.作扩展型无触点液位控制器
图5是选用A型JYGW-1A推动大电流可控硅,以便控制潜水泵作水塔的自动供水装置。JYGW-1A可以推动3A~100A的双向可控硅。此电路优点在于无触点、无火花、无机械噪声,可靠性高,寿命较长。其工作过程与例1基本相同。

3.带接触器作大中型供液装置
图6是选用A型JYGW-1A作主令控制。用它控制交流接触器线圈,从而控制电机带动水泵实现自动供水装置,其中KM是接触器,可选用10A、20A或40A的。本装置可用于中型水塔及生产线上的液位定深控制。

4.作自动排液型控制

图7是采用B型JYGW-1A与中间继电器KA(型号为JQX—10A)控制交流接触器(KM)来实现自动排液装置的电路。本装置适用于煤窑、废水排放等场合。当液面低于Z点时,由于Z、D之间断开,跨接在1、3脚之间的电阻无穷大,输出端“触头”4、5脚导通,KA得电,KA触点KA-1、KA-2由常闭变成常开,KM接触器不工作,电机停转。当液面升至Z点及其以上而未达到S点时,由于KA-1触头是断开的,接触器KM仍不工作。当水位到达S点时,由于S、D两点之间的液体电阻小于Ro,输出端“触头”4、5脚断开,KA失电使KA-1、KA-2恢复成常闭触头,接触器KM线圈通电,从而电机带动水泵抽水,使液面逐渐下降。在下降的过程中由于Z、D两点间的液体电阻小于Ro,所以电机仍工作。一直到水位降低到Z点以下,电机停止工作。周而复始,使液面在规定的位置进行排液。且Z点位置可以自行设定。对于额定负载电流不超过5A的单相电机可不用接触器,直接利用KA—2触点控制电机工作。
5.低水位报警器
图8是利用B型JYGW-1A构成的具有声光报警的液位报警器。可用于锅炉、水池等有严格要求的场合。当水位低于极限设定点a时,便发出电铃声和灯光显示,表示到了最低水位。

注意事项
1.为了使JYGW继电器免受浪涌电流及过电压的冲击,外电路需加RC吸收回路及压敏电阻进行保护。图4~图8中电阻R可选用功率为1W~2W的阻值为56Ω~240Ω的电阻。电容C选耐压为400V~630V、容量为0.1μF~0.33μF的电容器,压敏电阻RV选耐压为390V~470V的那种。
2.电路图中连接三根探极的引线最好使用胶质钢芯线,探极的材料自行选定。为了提高可靠性,探极与液面的接触面应大于0.25cm\(^{2}\)。同时应保证探极与液面断开时,相互之间的电阻应大于0.5MΩ。
3.适用于相对湿度不大于85%场合。(陈光辉)