CN107061300A - 智能低噪音自吸复合泵 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能低噪音自吸复合泵。本发明中的压力传感器用于检测复合泵内的压力变化来触发电机运行或停止；水流传感器用于检测复合泵内的水流的信号，即泵体内的水是否流动来触发电机运行或停止；控制板用于测量和检测压力信号和水流信号的数据结构判断输出电机启动和停止的控制指令，完成复合泵的启停智能控制。本发明在保证流量、扬程等基本性能的基础上，通过智能控制大幅提升复合泵的自动化和智能化及其使用的可操作性和舒适性，扩大其适用范围，特别是需要智能控制的工作环境。

Description

智能低噪音自吸复合泵
技术领域
本发明涉及一种智能复合泵，尤其涉及一种低噪音智能离心喷射复合泵，属于流体机械领域。
背景技术
泵是一种量大面广、能量消耗巨大的通用机械，凡是有液体流动的地方几乎都有泵在工作。据中国通用机械协会统计，近年来全国泵行业年均总产值1000亿元以上，水泵耗电量约占全国耗电量的20%。目前，在种类繁多的小型陆上泵产品中已经公开的低噪音自吸复合泵（申请号：201610813048.3；申请公布号CN 106224249 A）是一种新型、低噪音、高效、节能的泵类产品。这种泵自吸能力强，与现有小型陆上泵市场主导的旋涡泵和喷射泵相比吸程高、噪音低、流量大、效率高，在供水供暖、自来水增压、矿山机械、船舶制造、石油化工等诸多工业领域具有广阔的应用前景，其市场潜力巨大，节能降噪效果显著。
尽管如此，已公开的低噪音自吸复合泵设计均未采用智能控制实现自动启停和防止小流量频繁启动。目前，主要的小型陆上智能泵，一般采用机械式、压电式及压阻式等类型的压力传感器来触发水泵工作，即“用水开机，关水停机”的智能控制目标。将上述已公开的“低噪音自吸复合泵”（申请号：201610813048.3；申请公布号CN 106224249 A）升级为智能复合泵，实现用水开机、关水停机、防止频繁启动等诸多实用功能和智能化控制，一方面可以大大提高用户的用水体验，享受智能控制复合泵带来的静音、舒适、便捷，另一方面可以通过智能控制有效地延长复合泵的使用寿命，进一步开发和提升复合泵的性能。
发明内容
本发明针对非智能低噪音自吸复合泵的不足，提出一种智能化、能效高、流量、扬程、自吸高度等工作性能全面的智能低噪音自吸复合泵。本发明的目的在于利用压力信号、水流传感器信号等传感单元信号触发复合泵开机供水、关机截止等智能化功能，以避免频繁插拔电源提升复合泵的使用舒适性和安全性，从而提供一种噪音低、机泵效率高、流量、扬程和吸程等综合工作性能优异的智能复合泵。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种智能低噪音自吸复合泵（下称智能复合泵），包括泵体、叶轮、喷射器（由喷嘴和扩散管组成）、电机、压力传感器、水流传感器及控制板；压力传感器用于检测复合泵内的压力变化来触发电机运行或停止；水流传感器用于检测复合泵内的水流的信号，即泵体内的水是否流动来触发电机运行或停止；控制板用于测量和检测压力信号和水流信号的数据结构判断输出电机启动和停止的控制指令，完成复合泵的启停智能控制；当智能复合泵上电工作，第一次自吸完成，管路里充满水后：①复合泵供水终端关闭时，压力传感器检测到泵内压力达到设定上限便向控制板发出触发信号；水流传感器此时检测的水流信号同样发出到控制板；控制板接受到压力或水流信号后关停电机，智能复合泵达到“关水停机”；②复合泵供水终端开启用水时，压力传感器检测到泵内压力下降，并达到设定下限值时便向控制板发出触发信号，开启电机，智能复合泵实现“用水开机”。
所述的压力传感器和水流传感器可以同时配备，也可以只单独配压力传感器或水流传感器；
所述的水流传感器可以安装于复合泵入口、出口及泵体内的其它位置；
所述的压力传感器可以安装于分流压水室内、复合泵出口及泵体内的其它位置；
所述的压力传感器可以为机械式、压阻式、压电式及其它类型的压力传感器；
所述的水流传感器可以为速度式、霍尔、激光传感、热阻式及其它类型的水流传感器；
所述的控制板可以为单张也可以根据整机布局、传感器数量等需要，采用多张控制板。
所述的智能泵可以增设温度传感器以监测泵体内流体的温度，用于过载保护、故障自愈及其它智能功能的控制；
所述的智能复合泵可以增设压力罐以减小频繁启动和稳定泵体内部压力、流量。
通过采用以上技术方案，具有的有益效果是：
1、在保证流量、扬程等基本性能的基础上，通过智能控制大幅提升复合泵的自动化和智能化及其使用的可操作性和舒适性，扩大其适用范围，特别是需要智能控制的工作环境。
2、压力传感器与流量传感器的引入，不仅可作为触发复合泵工作的关键传感单元，还可以对泵内压力和流量进行实时监测，及时反馈复合泵整体性能正常与否，有利于水泵其它智能功能的扩展；
3、水流传感器的采用可以有效检测小流量情况下的用水情况，为防止频繁启动提供可靠、准确的水泵小流量运行信号，延长水泵的使用寿命，从根本上解决频繁启动的问题，同时也可以做恒流量供水；
4、压力传感器和水流传感器的同时采用可以实现两组信号的相互验证，提高控制的准确性；当有一组信号受阻或故障时，智能复合泵仍能正常工作，同时给出故障报警，增强智能复合泵的适用性和可靠性；
相比普通非智能复合泵，智能复合泵可以保留复合泵噪音低、高扬程及大流量等诸多优点的同时，减小人工插拔电源带来的用电安全和繁琐操作等问题。
附图说明
图1为本发明智能复合泵纵向剖面示意图；
图2为本发明智能复合泵水流传感器局部剖面示意图；
图3为本发明智能复合泵压力传感器局部剖面示意图；
附图标记：1、智能复合泵泵体；2、智能复合泵入口；3、智能复合泵出口；4、喷嘴；5、扩散管；6、离心叶轮；7、水流传感器；8、压力传感器；9、控制板；10、电机；11、电机转子；12、电机定子；13、控制板外罩；14、分流压水室。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明中的附图，对发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然所描述的仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于发明保护的范围。
参照图1~3对本发明智能低噪音自吸复合泵做进一步说明，如上所述，本发明的智能复合泵可能仅包括压力传感器或仅包括水流传感器，也可能同时包括压力传感器和水流传感器，以下以同时含有压力传感器和水流传感器的实例进行具体实施方案的介绍。本实例主要包括泵体1、叶轮6、喷射器（由喷嘴4和扩散管5组成）、电机10、压力传感器8与水流传感器7及控制板9；其中，水流传感器7安装于复合泵入口2，而压力传感器8安装于分流压水室14、靠近复合泵出口3。
压力传感器8用于检测复合泵内的压力变化来触发电机10运行或停止；水流传感器7用于检测复合泵内的水流的信号，即泵体1内的水是否流动来触发电机10运行或停止；控制板9用于接收压力传感器8和水流传感器7的触发信号，并在控制板9上的微芯片处理后，发出指令控制电机10，完成复合泵的启停智能控制；当智能复合泵上电工作，第一次自吸完成，管路里充满水后：①复合泵供水终端关闭时，压力传感器8检测到泵内压力达到设定上限便向控制板9发出触发信号；水流传感器7此时检测的信号消失，信号同样发出到控制板9；控制板9接受到压力或水流信号后关停电机，智能复合泵实现“关水停机”。②复合泵供水终端开启用水时，压力传感器8检测到泵内压力下降，并在压力达到设定下限值时便向控制板9发出触发信号；水流传感器7此时检测到水流信号从0上升到设定值（设定值可能为大于零而小于最大流量的任何值），信号同样发出到控制板9；控制板9接受到压力或水流信号后开启电机10，智能复合泵实现“用水开机”。③当复合泵的供水终端出现小流量用水时，水流传感器7始终检测到水流信号，而优先让电机10持续运行不停机，从而避免只有压力传感器8检测用水终端用水情况时出现的“频繁启动”现象，即因为小流量供水时压力下降很快，电机10开启后泵内压力又迅速达到压力传感器的“停机”上限压力而停机，但因为小流量持续供水，使得压力又迅速回落至“停机”上限压力，导致压力传感器的信号触发电机10再次“启动”，如此快速反复造成复合泵“频繁启动”，使智能复合泵的正常使用寿命大大缩短。
综上，本发明提出了一种智能低噪音自吸复合泵，实现复合泵的自动启停、防止频繁启动及过载保护等多个智能功能。在保证单体复合泵流量、扬程、自吸等优势性能的基础上，进一步提升复合泵的适用性、舒适性、可操作性、扩大其适用范围、挖掘市场潜力。
以上结合附图对本发明的具体实施方式作了说明，但这些说明不能被理解为限制了本发明的范围，本发明的保护范围由随附的权利要求书限定，任何在本发明权利要求基础上的改动都是本发明的保护范围。

Claims (8)

1.智能低噪音自吸复合泵，包括泵体、叶轮、喷射器、电机、压力传感器、水流传感器及控制板；其特征在于：
压力传感器用于检测复合泵内的压力变化来触发电机运行或停止；
水流传感器用于检测复合泵内的水流的信号，即泵体内的水是否流动来触发电机运行或停止；
控制板用于获取压力信号和/或水流信号的数据判断输出电机启动或停止的控制指令，完成复合泵的启停智能控制；
当智能复合泵上电工作，第一次自吸完成，管路里充满水后：
复合泵供水终端关闭时，压力传感器检测到泵内压力上升，并达到设定上限时便向控制板发出信号；水流传感器此时检测的水流信号消失，同样将该信号发出到控制板；控制板接收到来自压力传感器或水流传感器的信号后关停电机，智能复合泵达到“关水停机”；
复合泵供水终端开启用水时，压力传感器检测到泵内压力下降，并达到设定下限值时便向控制板发出信号；水流传感器此时检测到水流信号从0上升到设定值，水流传感器的信号同样发出到控制板；控制板接收到来自压力传感器或水流传感器的信号后开启电机，智能复合泵实现“用水开机”。
2.根据权利要求1所述的智能低噪音自吸复合泵，其特征在于：当复合泵的供水终端出现小流量用水时，水流传感器始终检测到水流信号，而优先让电机持续运行不停机，从而避免只有压力传感器检测用水终端用水情况时出现的“频繁启动”现象。
3.根据权利要求1或2所述的智能低噪音自吸复合泵，其特征在于：所述的水流传感器安装于复合泵入口或出口。
4.根据权利要求1或2所述的智能低噪音自吸复合泵，其特征在于：所述的压力传感器安装于复合泵内的分流压水室内或复合泵出口。
5.根据权利要求3所述的智能低噪音自吸复合泵，其特征在于：所述的水流传感器为速度式、霍尔、激光传感或热阻式水流传感器。
6.根据权利要求4所述的智能低噪音自吸复合泵，其特征在于：所述的压力传感器为机械式、压阻式或压电式压力传感器。
7.根据权利要求2所述的智能低噪音自吸复合泵，其特征在于：还包括用于监测泵体内流体温度的温度传感器。
8.根据权利要求2或7所述的智能低噪音自吸复合泵，其特征在于：还包括用于减小频繁启动和稳定泵体内部压力、流量的压力罐。
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