專(zhuān)利名稱(chēng)：水泵電子自動(dòng)控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水泵控制器，具體地說(shuō)是涉及一種對(duì)水泵抽水進(jìn)行全自動(dòng)控制用的水泵電子自動(dòng)控制器。
目前，我國(guó)城鎮(zhèn)普遍存在供水不足或供水水壓不足的問(wèn)題，特別在一些中小城市和村鎮(zhèn)，上述問(wèn)題更為突出。由于供水不足或水壓不夠等原因，許多住宅樓的居民都自行安裝抽水機(jī)抽水，造成一種無(wú)序抽水的狀況。在此過(guò)程中由于缺乏控制而導(dǎo)致水泵空轉(zhuǎn)或過(guò)量抽水造成能源和資源浪費(fèi)。為解決上述問(wèn)題，目前市場(chǎng)上推出了一些水泵控制器，它們的共同特點(diǎn)是在水泵進(jìn)水口前安裝水源檢測(cè)器，這種安裝方式又包括三種情況，一是在抽水泵進(jìn)水口前砌一個(gè)水池，通過(guò)檢測(cè)水池水位而得到水源信號(hào)，其缺點(diǎn)是占用空間大，成本高，影響市容，且由于線路多而安裝困難；二是在水泵進(jìn)水管道中安裝水源檢測(cè)器，其缺點(diǎn)是水泵停止供水后，許多管道中還會(huì)有一定量的存水，使控制器容易產(chǎn)生誤動(dòng)，且線路多，安裝困難。第三是用于深井水泵的水源檢測(cè)器安裝于深井內(nèi)，其缺點(diǎn)是難于檢查，且安裝困難。
本發(fā)明就是為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，而提供一種能對(duì)水泵抽水進(jìn)行全自動(dòng)控制，能有效避免人力及水電資源的浪費(fèi)，抽水效率高，工作可靠，安裝使用方便的水泵控制器。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種水泵電子自動(dòng)控制器，該控制器含有一個(gè)用于充放電時(shí)間調(diào)節(jié)的延時(shí)控制電路1，一個(gè)用于接收和處理水位、水流信號(hào)并發(fā)出控制信號(hào)的信號(hào)綜合處理電路2，一個(gè)由信號(hào)綜合處理電路控制其導(dǎo)通或截止的可控硅開(kāi)關(guān)電路3，一個(gè)電源整流電路4及一個(gè)用于檢測(cè)水泵排水管出水口水流和貯水容器水位的信號(hào)檢測(cè)電路5；上述信號(hào)綜合處理電路的輸入端分別與延時(shí)控制電路及信號(hào)檢測(cè)電路相連，其輸出端則與可控硅開(kāi)關(guān)電路相連；可控硅開(kāi)關(guān)電路的輸入、輸出端則分別與電源和電機(jī)7相連；電源整流電路為各電路提供直流電源；所述信號(hào)檢測(cè)電路5中的水流檢測(cè)探頭51(K1)裝在水泵排水管的出水口處，另兩個(gè)水位檢測(cè)探頭52(K2)、53(K3)則分不同高度裝在樓房的高位貯水容器6內(nèi)，上述K1、K2、K3的其中一端連線作為公共極。
所述延時(shí)控制電路1由集成電路芯片IC1、IC2及其外圍電路組成；信號(hào)綜合處理電路2由集成電路芯片IC3及其外圍電路組成；可控硅開(kāi)關(guān)電路3主要包括雙向可控硅VS和光電耦合器MC，兩者串接而成；電源整流電路4主要包括整流堆VD、變壓器T及穩(wěn)壓器N；信號(hào)檢測(cè)電路5主要包括水流檢測(cè)探頭51(K1)、上水位檢測(cè)探頭52(K2)及中水位檢測(cè)探頭53(K3)；上述延時(shí)控制電路經(jīng)繼電器J的常閉觸點(diǎn)與信號(hào)綜合處理電路相連，信號(hào)綜合處理電路通過(guò)集成電路芯片IC3與其它各電路相連；可控硅開(kāi)關(guān)電路的雙向可控硅VS和光電耦合器MC分別與電機(jī)和信號(hào)綜合處理電路相連；電源整流電路將市電由變壓器降至12V后經(jīng)整流堆整流后供各電路使用；信號(hào)檢測(cè)電路的上水位和中水位探頭與IC3相連，公共極與電源正極相連，水流檢測(cè)探頭分別與電源和信號(hào)綜合處理電路相連。
所述集成電路芯片IC1、IC2、IC3采用通用時(shí)基集成電路芯片。也可采用其它具有類(lèi)似功能的集成電路芯片。
本發(fā)明可從根本上解決許多城市中由于供水或水壓不足而產(chǎn)生的無(wú)序抽水狀況。在水源不足情況下，當(dāng)有多臺(tái)水泵抽水時(shí)，本發(fā)明的延時(shí)控制電路和信號(hào)綜合處理電路能自動(dòng)調(diào)配時(shí)間，以做到合理抽水，并提高了抽水效率。由于本發(fā)明改變了水流檢測(cè)探頭的安裝位置，而將其裝在水泵排水管的出水口處，因而不僅使得安裝更加方便，而且檢測(cè)更加靈敏準(zhǔn)確，因而可杜絕水泵的空轉(zhuǎn)，節(jié)約能源。本發(fā)明可對(duì)水泵抽水實(shí)行全自動(dòng)控制，而無(wú)需人工值守，且本發(fā)明的控制器為全電子式，因而體積小，造價(jià)低，接線少，安裝簡(jiǎn)便。綜合上述優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明更適合于在中小城鎮(zhèn)或城市化的農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)使用。
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1是本發(fā)明的電路框圖。
圖2是本發(fā)明電路原理圖。
圖3是本發(fā)明安裝使用狀態(tài)示意圖。
圖4是本發(fā)明外形示意圖。
如圖1所示，本發(fā)明的水泵電子自動(dòng)控制器含有一個(gè)延時(shí)控制電路1，一個(gè)信號(hào)綜合處理電路2，一個(gè)可控硅開(kāi)關(guān)電路3，一個(gè)電源整流電路4及一個(gè)信號(hào)檢測(cè)電路5。上述各電路均設(shè)置于電路板8上，而電路板則裝在如圖4所示的外殼9內(nèi)。
參見(jiàn)圖2，所述延時(shí)控制電路1由集成電路芯片IC1、IC2及其外圍電路組成，其中，IC1、IC2采用通用時(shí)基集成電路，其外圍電路則包括延時(shí)充電電路11和放電電路12，延時(shí)充電電路由電阻R、二極管D1、電位器W1、電阻R1、電容C1串接而成，用于實(shí)現(xiàn)充電時(shí)間調(diào)節(jié)；放電電路由二極管D2、電位器W2、電阻R2、電容C1串接而成，用于實(shí)現(xiàn)放電時(shí)間調(diào)節(jié)。上述充放電電路并接后與IC1的7、6腳相連。IC1的輸出端3腳經(jīng)繼電器J的常閉觸點(diǎn)與信號(hào)綜合處理電路2的IC3的4腳相連，其1、5腳接地，8腳同電源正極相連，2、6腳并接后與電容C1正極相連。IC2的3腳與IC1的4腳相連，其2腳與信號(hào)綜合處理電路2相連，其1、5腳接地，4、8腳同電源正極相連，6腳與信號(hào)綜合處理電路2相連，7腳則接于電位器W1和電阻R1之間。當(dāng)電路處于充電狀態(tài)時(shí)，IC1的7腳為高電平，電流經(jīng)電阻R、R1、二極管D1、電位器W1對(duì)電容C1充電，這時(shí)，IC1的3腳輸出高電平。當(dāng)充電一定時(shí)間，使C1的電壓上升到約供電電壓的三分之二時(shí)，IC1的3腳翻轉(zhuǎn)，從高電平變?yōu)榈碗娖蕉M(jìn)入放電狀態(tài)，電容C1經(jīng)二極管D2、電位器W2、電阻R2及IC1的7腳對(duì)地放電到一定時(shí)間，C1的電壓下降到電源電壓的三分之一時(shí)，IC1的3腳從低電平翻轉(zhuǎn)為高電平，電容器C1又開(kāi)始充電。因此而構(gòu)成IC1的3腳電位約1小時(shí)為低電平，約40秒為高電平，不斷進(jìn)行周期性循環(huán)。
所述信號(hào)綜合處理電路2由集成電路芯片IC3及其外圍電路組成，其中，IC3也采用通用時(shí)基集成電路，其外圍電路則包括分別與信號(hào)檢測(cè)電路5和繼電器J1相連的三極管BG1、接于IC2輸出端6腳、IC3的3腳的三極管BG2、繼電器J1、二極管D3、電容C4、C5及電阻R4～R9。信號(hào)綜合處理電路通過(guò)集成電路芯片IC3與其它各電路相連。其中，IC3的2腳與中水位檢測(cè)探頭53(K3)相連，6腳同上水位檢測(cè)探頭52(K2)相連，3腳與三極管BG2基極相連，8腳同電源正極相連，其4腳在繼電器J1工作時(shí)經(jīng)常開(kāi)觸點(diǎn)與電源正極相連，在繼電器失電時(shí)經(jīng)常閉觸點(diǎn)與IC1的3腳相連。該信號(hào)綜合處理電路是控制器的關(guān)鍵部分，它主要用于接收和處理水位、水流信號(hào)并發(fā)出控制信號(hào)。
所述可控硅開(kāi)關(guān)電路3主要包括雙向可控硅VS和光電耦合器MC，兩者串接而成。它還包括電容C6和電阻R11～R13。雙向可控硅的輸入端經(jīng)C6、R12、R11與MC的觸發(fā)極相連，而其輸出端則與電源及電機(jī)M相連。該開(kāi)關(guān)電路的主要作用是由信號(hào)綜合處理電路控制其導(dǎo)通或截止。
所述電源整流電路4主要包括整流堆VD、變壓器T、三端穩(wěn)壓器N及壓敏電阻RV，它還包括與整流堆及穩(wěn)壓器相連的電容C7、C8。上述整流堆兩端分別與變壓器和電容C7相連，三端穩(wěn)壓器并接于上述兩電容之間。該電源整流電路將220V的市電由變壓器降至12V后經(jīng)整流堆整流，電容C1濾波，穩(wěn)壓管穩(wěn)壓后為整個(gè)電路提供12V直流電源。
所述信號(hào)檢測(cè)電路5主要包括水流檢測(cè)探頭51(K1)，上水位檢測(cè)探頭52(K2)及中水位檢測(cè)探頭53(K3)。上述各探頭均采用市售產(chǎn)品。其中上水位檢測(cè)探頭經(jīng)電阻R4與信號(hào)綜合處理電路的IC3的6腳相連；中水位探頭經(jīng)電阻R5與IC3的2腳相連，上述各探頭K1、K2、K3其中一端連線為公共極，該公共極與12V電源正極相連，水流檢測(cè)探頭一條經(jīng)電阻R14與三極管BG1基極相連，另一條與12V電源正極相連。上述各探頭安裝方式如圖3所示，其中上水位檢測(cè)探頭52、中水位檢測(cè)探頭53分不同高度裝在樓房的高位貯水容器6內(nèi)，水流檢測(cè)探頭51則裝在水泵10排水管的出水口處。
本發(fā)明工作原理可參見(jiàn)圖2，當(dāng)蓄水池內(nèi)中水位檢測(cè)探頭K3還沒(méi)有離開(kāi)水面(即K3閉合)時(shí)，集成電路芯片IC2、IC3的2腳是高電平，所以IC2的7腳低電平C1的電壓經(jīng)R1(因R1阻值小放電快，所以經(jīng)充電電阻R1進(jìn)行放電)對(duì)地放電，ICI的2、6腳得低電平，但其復(fù)位4腳受IC2的3腳的控制，此時(shí)IC2的3腳輸出低電平，所以IC1的3腳也輸出低電平，而且所有IC的3腳都輸出低電平，電泵不啟動(dòng)。
隨著用水時(shí)間的增加，中水位檢測(cè)探頭K3離開(kāi)水面，即三個(gè)探頭K1、K2、K3斷開(kāi)，IC2、IC3的2腳通過(guò)電阻R5得負(fù)信號(hào)，電路翻轉(zhuǎn)，IC2的7腳變?yōu)榱汶娢?，因此停止?duì)電容C1放電，電容C1通過(guò)電阻R、R1二極管D1、電位器W1進(jìn)入充電延時(shí)階段，約40秒后，IC1、IC2、IC3的3腳全部輸出高電平，三極管BG2的發(fā)射極正偏導(dǎo)通，可控硅VS經(jīng)光耦合器MC耦合觸發(fā)導(dǎo)通。水泵得電抽水，此時(shí)三極管BG1的發(fā)射極由三極管BG2集電極提供負(fù)極電源(因BG2飽和導(dǎo)通)，水流檢測(cè)探頭K1流過(guò)水介質(zhì)(K1閉合)，給BG1的發(fā)射結(jié)提供正偏電壓，BG1導(dǎo)通，繼電器J1吸合，IC3的4腳通過(guò)繼電器J1常開(kāi)觸頭閉合后從電源取得正12V電源電壓，同時(shí)與IC1延時(shí)電路完全隔開(kāi)，使IC3不受延時(shí)電路控制而正常工作。當(dāng)抽水水位到達(dá)上水位探頭時(shí)，由公共極(K1、K2、K3的一端連線)經(jīng)水介質(zhì)給IC3的6腳輸入正信號(hào)(K2、K3閉合)，使IC3的3腳輸出低電平，三極管BG2截止，可控硅VS關(guān)閉電源，水泵斷電停止抽水。
當(dāng)中水位檢測(cè)探頭K3離開(kāi)水面而水源又無(wú)水情況下，雖然電路已觸發(fā)啟動(dòng)，但水流檢測(cè)探頭無(wú)水介質(zhì)流過(guò)，K1依然斷開(kāi)，三極管BG1基極無(wú)信號(hào)而截止，繼電器J1不工作，IC3的4腳只有依賴(lài)IC1的3腳提供正電源，IC1的3腳跟隨延時(shí)控制電路周期性供電，即40秒為高電平，1小時(shí)為低電平，所以水泵每隔1小時(shí)開(kāi)機(jī)40秒，對(duì)水源進(jìn)行自動(dòng)探測(cè)。一旦水源恢復(fù)，K1有水介質(zhì)流過(guò)而使三極管BG1基極閉合，得正信號(hào)導(dǎo)通，繼電器J1吸合，IC3的4腳擺脫對(duì)IC1的3腳供電的依賴(lài)，而順利完成抽水過(guò)程。IC2的6腳和三極管BG1的發(fā)射極同時(shí)接在BG2的集電極，目的是增強(qiáng)工作可靠性，避免由于干擾而引起誤動(dòng)。RV為防雷壓敏電阻，能將高頻、高壓感應(yīng)雷電短路。
權(quán)利要求
1.一種對(duì)水泵進(jìn)行自動(dòng)控制用的水泵電子自動(dòng)控制器，其特征在于它含有一個(gè)用于充放電時(shí)間調(diào)節(jié)的延時(shí)控制電路(1)，一個(gè)用于接收和處理水位、水流信號(hào)并發(fā)出控制信號(hào)的信號(hào)綜合處理電路(2)，一個(gè)由信號(hào)綜合處理電路控制其導(dǎo)通或截止的可控硅開(kāi)關(guān)電路(3)，一個(gè)電源整流電路(4)及一個(gè)用于檢測(cè)水泵排水管出水口水流和貯水容器水位的信號(hào)檢測(cè)電路(5)；上述信號(hào)綜合處理電路的輸入端分別與延時(shí)控制電路及信號(hào)檢測(cè)電路相連，其輸出端則與可控硅開(kāi)關(guān)電路相連；可控硅開(kāi)關(guān)電路的輸入、輸出端則分別與電源和電機(jī)(7)相連；電源整流電路為各電路提供直流電源；所述信號(hào)檢測(cè)電路(5)中的水流檢測(cè)探頭(51)裝在水泵排水管的出水口處，另兩個(gè)水位檢測(cè)探頭(52)、(53)則分不同高度裝在樓房的高位貯水容器(6)內(nèi)，上述K1、K2、K3的其中一端連線作為公共極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泵電子自動(dòng)控制器，其特征在于所述延時(shí)控制電路(1)由集成電路芯片IC1、IC2及其外圍電路組成；信號(hào)綜合處理電路(2)由集成電路芯片IC3及其外圍電路組成；可控硅開(kāi)關(guān)電路(3)主要包括雙向可控硅VS和光電耦合器MC，兩者串接而成；電源整流電路(4)主要包括整流堆VD、變壓器T及穩(wěn)壓器N；信號(hào)檢測(cè)電路(5)主要包括水流檢測(cè)探頭(51)、上水位檢測(cè)探頭(52)及中水位檢測(cè)探頭(53)；上述延時(shí)控制電路經(jīng)繼電器J的常閉觸點(diǎn)與信號(hào)綜合處理電路相連，信號(hào)綜合處理電路通過(guò)集成電路芯片IC3與其它各電路相連；可控硅開(kāi)關(guān)電路的雙向可控硅VS和光電耦合器MC分別與電機(jī)和信號(hào)綜合處理電路相連；電源整流電路將市電由變壓器降至12V后經(jīng)整流堆整流后供各電路使用；信號(hào)檢測(cè)電路的上水位和中水位探頭與IC3相連，公共極與電源正極相連，水流檢測(cè)探頭分別與電源和信號(hào)綜合處理電路相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水泵電子自動(dòng)控制器，其特征在于所述集成電路芯片IC1、IC2、IC3采用通用時(shí)基集成電路芯片。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種對(duì)水泵抽水進(jìn)行全自動(dòng)控制用的水泵電子自動(dòng)控制器,該控制器含有一個(gè)延時(shí)控制電路1,一個(gè)信號(hào)綜合處理電路2,一個(gè)可控硅開(kāi)關(guān)電路3,一個(gè)電源整流電路4及一個(gè)信號(hào)檢測(cè)電路5;上述信號(hào)綜合處理電路的輸入端分別與延時(shí)控制電路、電源整流電路及信號(hào)檢測(cè)電路相連,其輸出端則與可控硅開(kāi)關(guān)電路相連;可控硅開(kāi)關(guān)電路的輸入、輸出端則分別與電源和電機(jī)7相連;信號(hào)檢測(cè)電路5中的水流檢測(cè)探頭51裝在水泵排水管的出水口處,另兩個(gè)水位檢測(cè)探頭52、53則分不同高度裝在樓房的高位貯水容器6內(nèi)。
文檔編號(hào)F04D27/00GK1245872SQ9910875
公開(kāi)日2000年3月1日 申請(qǐng)日期1999年7月16日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月16日
發(fā)明者余家紅, 涂啟純 申請(qǐng)人:深圳市紅門(mén)機(jī)電設(shè)備有限公司