中财网烟台预备役大院:水箱浮子式液位控制
来源：百度文库 编辑：中财网 时间：2024/05/03 06:45:21
冲洗厕所靠水箱 水位高低要适当
——浮子式液位控制
浮子在很多领域中常用来测量液位，但是在日常生活中它却常常发挥着其他用途，用它常常可以构成简单的比例调节器，例如最常见的厕所水箱里面装浮子并不是用来测水位，而是用来控制水位的；在汽车的“化油器”中，用来控制油位的高低。还是让我们来细细地道来吧。
为了节省水，冲厕所必须用足够多的水以足够的冲力一次冲净。为了有足够的冲力，蓄水用的水箱中的水必须有足够的水位，而控制这个水位的任务就交给了水箱中的浮子。其具体原理是：水箱里的浮子通过长柄带动进水阀门，水位低时阀门开大，当水位到达足够使用的高度时，浮子就把进水阀门关闭了。其机构在下图上可以看出。
图中的装置在水进满以后就不再工作了，这是因为厕所冲水是不定期的，而且是一次性的。但是，假如水箱底部出水处的放水阀（空心橡皮塞）关闭不严的话，水位就不可能维持长久，一旦水位稍低，浮子就会把进水阀门微微的打开一些。这时有了进水补充，若进水和出水能平衡，水位就不再下降，稳定在一个新高度上。如果出水塞破损，水漏得太快，水位必然要下降，浮子也就要降低，进水阀也就会开大，进水流量也就会增加，水位不至于下降太多。你若把出水塞的漏水看成某人在用水，如果没有任何控制进水的装置，肯定很快就要漏光。但现在就不同了。在连续用水的情况下，有了这套装置也会是水位变化不致太大。换句话说，连续用水情况下，它对水位也有自动调节作用。水位偏差越大进水阀的动作幅度也越大，这种特性就叫“比例动作”。只不过在厕所水箱正常使用中体现不出连续调节的作用，只看到它能控制进水终了时的水位。
比例调节方式是一种广泛使用的控制方式，特别在水位、温度、压力和流量等控制中使用的很多；如果再加上积分和微分控制就构成了PID控制器，其控制效果更好，已被广泛应用于工业控制。只是在日常生活中较少见到罢了。
再来谈谈汽车发动机上的“化油器”（新式有电喷装置的汽车没有化油器），其功能是“化”汽油用的，但不是化合而是混合。
活塞在汽缸里运动的吸气过程，会使进气的喉管处形成气流，气流把汽油从浮子室里吸出来并冲成雾状，再加上汽油的挥发作用就和空气充分混合变成易燃气体。为了混合均匀，要保持汽油在进入气流时有恒定的压力，这就必须维持小室里的油位恒定。
汽油的消耗量随载重量、车速、路况等因素而变，所以浮子室往外送出的汽油流量是会变的，但无论怎么变，浮子室的油位不应该有太大的波动。用浮子控制进油流量就能达到这个要求。耗油多时油位低，浮子下降，把进油针阀开大，油位也就不会太低了。反之，耗油少时进油减少，小室里的油也不会过满。这就是比例调节的效果。
正是这种简单的比例调节为我们日常生活提供着各种实用的服务。