CN1077245C

CN1077245C - 水泵电子自动控制器

Info

Publication number: CN1077245C
Application number: CN99108753A
Authority: CN
Inventors: 余家红; 涂启纯
Original assignee: HONGMEN ELECTROMECHANICAL EQUIPMENT CO Ltd SHENZHEN CITY
Current assignee: HONGMEN ELECTROMECHANICAL EQUIPMENT CO Ltd SHENZHEN CITY
Priority date: 1999-07-16
Filing date: 1999-07-16
Publication date: 2002-01-02
Anticipated expiration: 2019-07-16
Also published as: CN1245872A

Abstract

本发明涉及一种对水泵抽水进行全自动控制用的水泵电子自动控制器，该控制器含有一个延时控制电路1，一个信号综合处理电路2，一个可控硅开关电路3，一个电源整流电路4及一个信号检测电路5；上述信号综合处理电路的输入端分别与延时控制电路、电源整流电路及信号检测电路相连，其输出端则与可控硅开关电路相连；可控硅开关电路的输入。输出端则分别与电源和电机7相连；信号检测电路5中的水流检测探头51装在水泵排水管的出水口处，另两个水位检测探头52、53则分不同高度装在楼房的高位贮水容器6内。

Description

水泵电子自动控制器

本发明涉及一种水泵控制器，具体地说是涉及一种对水泵抽水进行全自动控制用的水泵电子自动控制器。

目前，我国城镇普遍存在供水不足或供水水压不足的问题，特别在一些中小城市和村镇，上述问题更为突出。由于供水不足或水压不够等原因，许多住宅楼的居民都自行安装抽水机抽水，造成一种无序抽水的状况。在此过程中由于缺乏控制而导致水泵空转或过量抽水造成能源和资源浪费。为解决上述问题，目前市场上推出了一些水泵控制器，它们的共同特点是在水泵进水口前安装水源检测器，这种安装方式又包括三种情况，一是在抽水泵进水口前砌一个水池，通过检测水池水位而得到水源信号，其缺点是占用空间大，成本高，影响市容，且由于线路多而安装困难；二是在水泵进水管道中安装水源检测器，其缺点是水泵停止供水后，许多管道中还会有一定量的存水，使控制器容易产生误动，且线路多，安装困难。第三是用于深井水泵的水源检测器安装于深井内，其缺点是难于检查，且安装困难。

本发明就是为解决现有技术中存在的问题，而提供一种能对水泵抽水进行全自动控制，能有效避免人力及水电资源的浪费，抽水效率高，工作可靠，安装使用方便的水泵控制器。

为达到上述目的，本发明提供一种水泵电子自动控制器，该控制器含有一个用于充放电时间调节的延时控制电路1，一个用于接收和处理水位、水流信号并发出控制信号的信号综合处理电路2，一个由信号综合处理电路控制其导通或截止的可控硅开关电路3，一个电源整流电路4及一个用于检测水泵排水管出水口水流和贮水容器水位的信号检测电路5；上述信号综合处理电路的输入端分别与延时控制电路及信号检测电路相连，其输出端则与可控硅开关电路相连；可控硅开关电路的输入、输出端则分别与电源和电机7相连；电源整流电路为各电路提供直流电源；所述信号检测电路5中的水流检测探头51(K1)装在水泵排水管的出水口处，另两个水位检测探头52(K2)、53(K3)则分不同高度装在楼房的高位贮水容器6内，上述K1、K2、K3的其中一端连线作为公共极。

所述延时控制电路1由集成电路芯片IC1、IC2及其外围电路组成；信号综合处理电路2由集成电路芯片IC3及其外围电路组成；可控硅开关电路3主要包括双向可控硅VS和光电耦合器MC，两者串接而成；电源整流电路4主要包括整流堆VD、变压器T及稳压器N；信号检测电路5主要包括水流检测探头51(K1)、上水位检测探头52(K2)及中水位检测探头53(K3)；上述延时控制电路经继电器J的常闭触点与信号综合处理电路相连，信号综合处理电路通过集成电路芯片IC3与其它各电路相连；可控硅开关电路的双向可控硅VS和光电耦合器MC分别与电机和信号综合处理电路相连；电源整流电路将市电由变压器降至12V后经整流堆整流后供各电路使用；信号检测电路的上水位和中水位探头与IC3相连，公共极与电源正极相连，水流检测探头分别与电源和信号综合处理电路相连。

所述集成电路芯片IC1、IC2、IC3采用通用时基集成电路芯片。也可采用其它具有类似功能的集成电路芯片。

本发明可从根本上解决许多城市中由于供水或水压不足而产生的无序抽水状况。在水源不足情况下，当有多台水泵抽水时，本发明的延时控制电路和信号综合处理电路能自动调配时间，以做到合理抽水，并提高了抽水效率。由于本发明改变了水流检测探头的安装位置，而将其装在水泵排水管的出水口处，因而不仅使得安装更力方便，而且检测更加灵敏准确，因而可杜绝水泵的空转，节约能源。本发明可对水泵抽水实行全自动控制，而无需人工值守，且本发明的控制器为全电子式，因而体积小，造价低，接线少，安装简便。综合上述优点，本发明更适合于在中小城镇或城市化的农村乡镇使用。

下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明的电路框图。

图2是本发明电路原理图。

图3是本发明安装使用状态示意图。

图4是本发明外形示意图。

如图1所示，本发明的水泵电子自动控制器含有一个延时控制电路1，一个信号综合处理电路2，一个可控硅开关电路3，一个电源整流电路4及一个信号检测电路5。上述各电路均设置于电路板8上，而电路板则装在如图4所示的外壳9内。

参见图2，所述延时控制电路1由集成电路芯片IC1、IC2及其外围电路组成，其中，IC1、IC2采用通用时基集成电路，其外围电路则包括延时充电电路11和放电电路12，延时充电电路由电阻R、二极管D1、电位器W1、电阻R1、电容C1串接而成，用于实现充电时间调节；放电电路由二极管D2、电位器W2、电阻R2、电容C1串接而成，用于实现放电时间调节。上述充放电电路并接后与IC1的7、6脚相连。IC1的输出端3脚经继电器J的常闭触点与信号综合处理电路2的IC3的4脚相连，其1、5脚接地，8脚同电源正极相连，2、6脚并接后与电容C1正极相连。IC2的3脚与IC1的4脚相连，其2脚与信号综合处理电路2相连，其1、5脚接地，4、8脚同电源正极相连，6脚与信号综合处理电路2相连，7脚则接于电位器W1和电阻R1之问。当电路处于充电状态时，IC1的7脚为高电平，电流经电阻R、R1、二极管D1、电位器W1对电容C1充电，这时，IC1的3脚输出高电平。当充电一定时间，使C1的电压上升到约供电电压的三分之二时，IC1的3脚翻转，从高电平变为低电平而进入放电状态，电容C1经二极管D2、电位器W2、电阻R2及IC1的7脚对地放电到一定时间，C1的电压下降到电源电压的三分之一时，IC1的3脚从低电平翻转为高电平，电容器C1又开始充电。因此而构成IC1的3脚电位约1小时为低电平，约40秒为高电平，不断进行周期性循环。

所述信号综合处理电路2由集成电路芯片IC3及其外围电路组成，其中，IC3也采用通用时基集成电路，其外围电路则包括分别与信号检测电路5和继电器J1相连的三极管BG1、接于IC2输出端6脚、IC3的3脚的三极管BG2、继电器J1、二极管D3、电容C4、C5及电阻R4～R9。信号综合处理电路通过集成电路芯片IC3与其它各电路相连。其中，IC3的2脚与中水位检测探头53(K3)相连，6脚同上水位检测探头52(K2)相连，3脚与三极管BG2基极相连，8脚同电源正极相连，其4脚在继电器J1工作时经常开触点与电源正极相连，在继电器失电时经常闭触点与IC1的3脚相连。该信号综合处理电路是控制器的关键部分，它主要用于接收和处理水位、水流信号并发出控制信号。

所述可控硅开关电路3主要包括双向可控硅VS和光电耦合器MC，两者串接而成。它还包括电容C6和电阻R11～R13。双向可控硅的输入端经C6、R12、R11与MC的触发极相连，而其输出端则与电源及电机M相连。该开关电路的主要作用是由信号综合处理电路控制其导通或截止。

所述电源整流电路4主要包括整流堆VD、变压器T、三端稳压器N及压敏电阻RV，它还包括与整流堆及稳压器相连的电容C7、C8。上述整流堆两端分别与变压器和电容C7相连，三端稳压器并接于上述两电容之间。该电源整流电路将220V的市电由变压器降至12V后经整流堆整流，电容C1滤波，稳压管稳压后为整个电路提供12V直流电源。

所述信号检测电路5主要包括水流检测探头51(K1)，上水位检测探头52(K2)及中水位检测探头53(K3)。上述各探头均采用市售产品。其中上水位检测探头经电阻R4与信号综合处理电路的IC3的6脚相连；中水位探头经电阻R5与IC3的2脚相连，上述各探头K1、K2、K3其中一端连线为公共极，该公共极与12V电源正极相连，水流检测探头一条经电阻R14与三极管BG1基极相连，另一条与12V电源正极相连。上述各探头安装方式如图3所示，其中上水位检测探头52、中水位检测探头53分不同高度装在楼房的高位贮水容器6内，水流检测探头51则装在水泵10排水管的出水口处。

本发明工作原理可参见图2，当蓄水池内中水位检测探头K3还没有离开水面(即K3闭合)时，集成电路芯片IC2、IC3的2脚是高电平，所以IC2的7脚低电平C1的电压经R1(因R1阻值小放电快，所以经充电电阻R1进行放电)对地放电，IC1的2、6脚得低电平，但其复位4脚受IC2的3脚的控制，此时IC2的3脚输出低电平，所以IC1的3脚也输出低电平，而且所有IC的3脚都输出低电平，电泵不启动。

随着用水时间的增加，中水位检测探头K3离开水面，即三个探头K1、K2、K3断开，IC2、IC3的2脚通过电阻R5得负信号，电路翻转，IC2的7脚变为零电位，因此停止对电容C1放电，电容C1通过电阻R、R1二极管D1、电位器W1进入充电延时阶段，约40秒后，IC1、IC2、IC3的3脚全部输出高电平，三极管BG2的发射极正偏导通，可控硅VS经光耦合器MC耦合触发导通。水泵得电抽水，此时三极管BG1的发射极由三极管BG2集电极提供负极电源(因BG2饱和导通)，水流检测探头K1流过水介质(K1闭合)，给BG1的发射结提供正偏电压，BG1导通，继电器J1吸合，IC3的4脚通过继电器J1常开触头闭合后从电源取得正12V电源电压，同时与IC1延时电路完全隔开，使IC3不受延时电路控制而正常工作。当抽水水位到达上水位探头时，由公共极(K1、K2、K3的一端连线)经水介质给IC3的6脚输入正信号(K2、K3闭合)，使IC3的3脚输出低电平，三极管BG2截止，可控硅VS关闭电源，水泵断电停止抽水。

当中水位检测探头K3离开水面而水源又无水情况下，虽然电路已触发启动，但水流检测探头无水介质流过，K1依然断开，三极管BG1基极无信号而截止，继电器J1不工作，IC3的4脚只有依赖IC1的3脚提供正电源，IC1的3脚跟随延时控制电路周期性供电，即40秒为高电平，1小时为低电平，所以水泵每隔1小时开机40秒，对水源进行自动探测。一旦水源恢复，K1有水介质流过而使三极管BG1基极闭合，得正信号导通，继电器J1吸合，IC3的4脚摆脱对IC1的3脚供电的依赖，而顺利完成抽水过程。IC2的6脚和三极管BG1的发射极同时接在BG2的集电极，目的是增强工作可靠性，避免由于干扰而引起误动。RV为防雷压敏电阻，能将高频、高压感应雷电短路。

Claims

1、一种对水泵进行自动控制用的水泵电子自动控制器，其特征在于它含有一个用于充放电时间调节的延时控制电路(1)，一个用于接收和处理水位、水流信号并发出控制信号的信号综合处理电路(2)，一个由信号综合处理电路控制其导通或截止的可控硅开关电路(3)，一个电源整流电路(4)及一个用于检测水泵排水管出水口水流和贮水容器水位的信号检测电路(5)；上述信号综合处理电路的输入端分别与延时控制电路及信号检测电路相连，其输出端则与可控硅开关电路相连；可控硅开关电路的输入、输出端则分别与电源和电机(7)相连；电源整流电路为各电路提供直流电源；所述信号检测电路(5)中的水流检测探头(51)装在水泵排水管的出水口处，另两个水位检测探头(52)、(53)则分不同高度装在楼房的高位贮水容器(6)内，上述K1、K2、K3的其中一端连线作为公共极。

2、根据权利要求1所述的水泵电子自动控制器，其特征在于所述延时控制电路(1)由集成电路芯片IC1、IC2及其外围电路组成；信号综合处理电路(2)由集成电路芯片IC3及其外围电路组成；可控硅开关电路(3)主要包括双向可控硅VS和光电耦合器MC，两者串接而成；电源整流电路(4)主要包括整流堆VD、变压器T及稳压器N；信号检测电路(5)主要包括水流检测探头(51)、上水位检测探头(52)及中水位检测探头(53)；上述延时控制电路经继电器J的常闭触点与信号综合处理电路相连，信号综合处理电路通过集成电路芯片IC3与其它各电路相连；可控硅开关电路的双向可控硅VS和光电耦合器MC分别与电机和信号综合处理电路相连；电源整流电路将市电由变压器降至12V后经整流堆整流后供各电路使用；信号检测电路的上水位和中水位探头与IC3相连，公共极与电源正极相连，水流检测探头分别与电源和信号综合处理电路相连。

3、根据权利要求1或2所述的水泵电子自动控制器，其特征在于所述集成电路芯片IC1、IC2、IC3采用通用时基集成电路芯片。