趙全起
(唐山市新區(qū)污水處理廠)

　　唐山市新區(qū)污水處理廠地處郊區(qū)，廠區(qū)給水使用自備井，有水塔一座。原水塔采用浮標(biāo)式水位計(jì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上水，因其是機(jī)械控制，在使用過(guò)程中存在以下缺點(diǎn)：
　?、?浮標(biāo)的滑軌需要經(jīng)常潤(rùn)滑加油，以利于浮標(biāo)能靈活升降；
　?、?連接浮標(biāo)的鋼絲繩存在磨損，需定期更換；
　?、?鐵制浮標(biāo)存在因銹蝕而漏水問(wèn)題；
　?、?行程開(kāi)關(guān)存在觸點(diǎn)電蝕問(wèn)題；
　?、?以上問(wèn)題均需上塔頂維修，存在安全隱患。
　　為解決上述問(wèn)題，應(yīng)用MC1413集成電路實(shí)現(xiàn)水塔自動(dòng)供水，經(jīng)實(shí)際安裝運(yùn)行，效果令人滿(mǎn)意。

1 基本原理

　　MC1413集成電路為七達(dá)林頓結(jié)構(gòu)非門(mén)，具有集成度高、性能可靠、靜態(tài)功耗電流低、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，其工作電壓范圍3～18 V，輸出電流200 mA。由于輸入阻抗高，故輸入電流在1 μA以下。最高時(shí)鐘頻率可達(dá)10 MHz。利用MC1413集成電路檢測(cè)水柜(貯水池)中水的電阻值，通過(guò)執(zhí)行機(jī)構(gòu)形成簡(jiǎn)單的"0-1"裝置來(lái)控制深井泵電機(jī)的停啟，使水塔貯水池的水位控制在預(yù)定范圍(A、B兩點(diǎn))之間。

2 執(zhí)行方案

　　具體執(zhí)行方案如圖1所示。首先在水塔的貯水池中安裝三個(gè)電極，分別為低水位電極A、高水位電極B和公共電極C 。C安裝在水塔貯水池的底部，長(zhǎng)期淹沒(méi)在水中，A安裝在略高于C 20～30 cm的位置，以保證供水的連續(xù)性；B安裝在貯水池的上部，溢流管以下。
　　當(dāng)貯水池水位低于A時(shí)，因C與A之間無(wú)水，控制電路部分檢測(cè)到的電阻值為無(wú)窮大，執(zhí)行機(jī)構(gòu)吸合繼電器J₁，啟動(dòng)深井泵向水塔供水。
　　當(dāng)貯水池水位超過(guò)A時(shí)，控制電路雖檢測(cè)到了電阻，將J₁接點(diǎn)釋放，但因電路中ZJ₁₀有自鎖裝置，已經(jīng)自鎖。因此，供水繼續(xù)進(jìn)行。直到電路檢測(cè)到B與C之間的電阻值由無(wú)窮大變到一定數(shù)值(趨近于0)時(shí)，將通過(guò)執(zhí)行機(jī)構(gòu)吸合繼電器J₂，切斷ZJ₁₀，從而關(guān)閉水泵停止供水。
　　電路繼續(xù)檢測(cè)到A與C之間的電阻為無(wú)窮大時(shí)，深井泵啟動(dòng)，從而保證了供水的連續(xù)性。

3 控制系統(tǒng)的特點(diǎn)

　?、?控制電路的檢測(cè)部分所用元件為1413集成電路，驅(qū)動(dòng)能力很強(qiáng)。它不但能直接驅(qū)動(dòng)JRX-1000型小型繼電器，而且能夠同時(shí)檢測(cè)到電阻的變化，從而簡(jiǎn)化了外圍電路，與用晶體管組裝的裝置相比，故障率極低。這一點(diǎn)已被實(shí)際運(yùn)行所證實(shí)。
　　② 電路解決了繼電器觸點(diǎn)電蝕問(wèn)題。在觸點(diǎn)兩端并聯(lián)上電容器C₁和C₂，利用電容兩端電壓不能突變的原理，防止產(chǎn)生電火花及觸點(diǎn)粘連現(xiàn)象。
　?、?電路中的穩(wěn)壓二極管D₁、D₂防止繼電器J₁、J₂產(chǎn)生反向高壓擊穿MC1413集成電路，起保護(hù)作用。
　?、?電路中設(shè)置了檢修開(kāi)關(guān)，當(dāng)自動(dòng)供水系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，可由自動(dòng)轉(zhuǎn)為手動(dòng)，能夠由QA、TA兩個(gè)按鈕實(shí)現(xiàn)深井泵停啟。

4 需要說(shuō)明的幾個(gè)問(wèn)題

　?、?變壓器的功率應(yīng)在50 W以上，以防變壓器長(zhǎng)期帶電，自身電損太高，發(fā)熱燒毀。
　?、?作為電源用的LW7812不僅有穩(wěn)壓作用，還有過(guò)流自動(dòng)保護(hù)功能。
　?、?在機(jī)械設(shè)備方面，一定要定期檢修，不能因?yàn)閷?shí)現(xiàn)了全自動(dòng)控制而忽視了這方面的維護(hù)。

5 結(jié)論及建議

使用MC1413集成電路實(shí)現(xiàn)水塔自動(dòng)供水，2年來(lái)沒(méi)發(fā)生任何問(wèn)題，運(yùn)行效果良好，減少了高空作業(yè)量，節(jié)省了大量的人力、物力。
① 用MC1413集成電路實(shí)現(xiàn)水塔自動(dòng)供水，投資小、成本低、使用方便。很多城鎮(zhèn)、企事業(yè)單位有自備井，其水塔自動(dòng)供水均可試用本系統(tǒng)。
② 該系統(tǒng)還可應(yīng)用于污水處理廠的集水井、格柵井等處，也可應(yīng)用于其它工業(yè)生產(chǎn)工藝中的液位控制。
③ 建議此系統(tǒng)還可做成多極液位指示計(jì)，對(duì)一個(gè)或多個(gè)液位進(jìn)行指示或報(bào)警。

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　　作者通訊處：064000 唐山市新區(qū)污水處理廠
　　(收稿日期 1998-07-25)