智能水平衡系统技术领域
本发明属于液体储存量及液面控制技术领域，尤其涉及一种可以控制动态液面的智能水平衡系统。
背景技术
液面的监测与控制对于涉及液体的领域都是需要的。一般来说，任何使用液体的设备或者装置，都需要对液面进行监测与控制。因为液面的高度反映了液体的储存量，而对于某些需要液面高度恒定（即储存量保持不变）的设备或者装置来说，意味着设备的正常运行和安全。
现有技术对于液面的控制，一般采用机械的浮球阀或者电子传感器来实现。当液面高度不足时，浮球阀直接打开补液或通过传感器发出信号实现补液。但对于需要监控的液面处于高温，且液面波动的特殊情况来说，浮球阀和电子传感器的技术就不及了。例如，中国专利CN201335362Y公开了一种纳米蒸汽发生器的加热总成，如图1所示，这种装置所要监控的水位就涉及到上述的两个特殊情况，这种蒸汽发生器是通过加热管将管内的水加热到汽化点而获得蒸汽，这种加热管要求管内的水位高度必须始终高于加热管的工作面，否则造成加热管的工作面空烧，在几秒钟内损坏。
发明内容
本发明提供的智能水平衡系统，有效地解决了上述技术问题。其基本构思为：在加热管之外建立一个标准水位，标准水位与用水设备内的受控水位一致，只要保持标准水位不变，受控水位就不会变，避免了在高温环境中设置水位感应器；其二，当水被加热沸腾时，加热管内的水面是一个无规律的波动面，现有的任何感应器都无法实现水位的即时监测，而本发明可以准确、有效地解决此问题。
本发明提供的智能水平衡系统，公开的技术方案如下：系统包括智能控制单元、水箱、水泵、水位感应器和水箱内阁，智能控制单元与水泵和水位感应器电性连接，水位感应器感应水箱的水位高度；所述水箱内阁设置在水箱内，水箱内阁与需要控制水位的用水设备连接，形成一个类连通器，水箱内阁的水位高度与用水设备的受控水位高度一致；所述水箱内阁与水泵连接，通过水泵泵水，使水箱内阁的水位始终保持在标准水位状态，多余的水溢出回流至水箱中。
优选地，所述水泵包括第一水泵和第二水泵。其中，第一水泵与水箱连接，将外部水泵入水箱，其工作状态由水位感应器监测，由智能控制单元控制；第二水泵将水箱的水泵入水箱内阁，建立一个标准水位，并在水箱和水箱内阁之间形成一个水循环，其工作状态由智能控制单元控制。所述水位感应器包括第一感应器和第二感应器，其中，第一感应器设置在水箱的中部，用于感应水箱的高水位，反馈给智能控制单元控制第一水泵停止工作；第二感应器设置在水箱的下部，用于感应水箱的低水位，反馈给智能控制单元控制第一水泵启动。
优选地，所述水箱内阁设置隔层，将水箱内阁分隔成第一内阁和第二内阁，所述隔层的高度低于水箱内阁的高度，第二水泵将水箱的水泵入第一内阁，第一内阁水满后自然流入第二内阁，第二内阁与用水设备连通。
优选地，所述水箱内阁的阁壁设置有溢出口，所述溢出口的出口高度与用水设备所需的水位高度一致，且高于上述隔层的高度。
优选地，所述系统还包括设置在水箱内底部的第三感应器，用于感应最低水位，反馈给智能控制单元，控制整机断电，禁止工作。
优选地，所述水箱带有排气口和冷凝回水口，以保证箱内气压正常和冷凝水回收再用。
优选地，所述水箱内阁经过止回阀后再与用水设备连通，防止用水设备因背压而将水压回至水箱而导致设备损坏。
本发明的有益效果在于：
系统要检测、控制的水位处于高温环境中，传统的机械浮球阀和电子传感器的可靠性和使用寿命都无法得到保证。运用连通器的原理将要控制的水位引出高温环境，建立一个标准水位，与受控水位等高并保持不变来实现控制。
2、系统可以准确监测到水沸腾时的基准水位，即当水沸腾时液面成了一个无规律的波动面，系统准确地控制着它的基准水位，现有的任何感应器都无法做到。
3、本发明的技术方案，没用使用任何水位感应器监控标准水位，实现了受控水位成为一个常量，保证了用水设备的安全运行。
附图说明
图1为中国专利CN201335362Y的蒸汽发生装置采用的水位监控方法。
图2为连通器原理图。
图3为本发明实施例的结构原理图。
具体实施方式
如图1所示，为现有技术（实用新型专利授权公告号CN201335362Y）所采用的水位监控方法，应用于蒸汽发生装置当中，包括回水箱1a和上水箱2a，上水箱2a与回水箱1a通过加热管3a连接，并在上水箱2a内设置有水位感应器4。当水位低于水位感应器4的监测高度时，外部给予补水。这种结构使水位感应器工作在摄氏一百多度的高温中，感应器极易损坏；当水加热至沸腾时，水面波动，感应器无法测得准确值；上水箱2a中水、汽无法分离，输出的蒸汽中必然含有一定量的沸水。
下面结合附图对本发明作进一步阐述，应当理解，本实施方式只是介绍本发明的具体方法，并不在于限定本发明的保护范围。图2为连通器原理图，连通器原理为：两个或N个盛有同一种液体并互相连通的容器，其液面上的压力相等，则液面高度相等。本发明的核心就是将加热管3a中的受控水位由本发明的智能水平衡系统100的标准水位来控制，只要保持标准水位不变，受控水位就始终等于标准水位。这样就勿需在高温、液面波动的环境中设置感应器来监控水位。
本实施例的智能水平衡系统100应用于用水设备200的加热管3a水面监控上，当然，用水设备200的受控水位可以是静态水面，也可以是波动水面，受控水位即为用水设备200所需的水位，其结构如图3所示，包括智能控制单元1、水箱2、第一水泵31、第二水泵32、水位感应器4和水箱内阁5，水箱内阁5设置隔层6将水箱内阁分成第一内阁51和第二内阁52，第一水泵31将外部水源泵入水箱2中，然后经第二水泵32泵入第一内阁51接着流入第二内阁52，第二内阁52经止回阀7与用水设备200连通，通过水泵供水，使水箱内阁5的水位始终保持在满水状态，因连通器原理，其水位高度必定与用水设备200所需的水位高度一致，水泵持续给水箱内阁5供水，水箱内阁5隔壁设置溢出口53，多余的水从溢出口53溢出回流至水箱2中，水位感应器4包括设置在水箱中部的第一感应器41和设置在水箱下部的第二感应器42，水箱2内的水达到第一感应器41高度，第一水泵31停止工作，第二水泵32继续工作，水消耗后，水位达到第二感应器42高度，第一水泵开始工作，因此不管用水设备200的水位如何变化（因沸腾而波动、因蒸发而降低），始终在水箱内阁5标准水位的控制之下。
水箱2内底部的第三感应器43，若第一水泵31故障，水位达到第三感应器43高度时，整机停止工作，水箱2设置排气口21和冷凝水回水口22，以便于箱内气压正常和冷凝水回收再用。
本发明的实施例只是介绍具体实施方式，不在于限制其保护范围。凡按照本发明所做的等效变化或修饰，均属于本发明的专利权利要求范围内。