CN112963336A - 一种水泵的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种水泵的控制方法，属于水泵技术领域。它解决了现有水泵控制不精准等技术问题。水泵的出口端设置有用于检测压力和温度的传感器，本控制方法包括如下步骤：a、通电启动：首次通电后等待3s,水泵启动；b、设停机压力为P1，启动压力为P2，通过传感器检测水泵的出口端压力为P3，通过传感器以固定频率检测水泵的出口端温度为T；计T上升一次为﹢1，下降或不变一次为‑1，在连续一个时间段内，其和值计为M；其中，上述P1的范围为[P1min,P1max]且P1min＝P1max‑0.03MPa；P2＝P1*70％。本发明中的水泵的控制方法精准可靠。

Description

一种水泵的控制方法
技术领域
本发明属于水泵技术领域，涉及一种水泵的控制方法。
背景技术
水泵是输送液体或使液体增压的机械。它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增加，主要用来输送液体包括水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等。也可输送液体、气体混合物以及含悬浮固体物的液体。水泵性能的技术参数有流量、吸程、扬程、轴功率、水功率、效率等；根据不同的工作原理可分为容积水泵、叶片泵等类型。容积泵是利用其工作室容积的变化来传递能量；叶片泵是利用回转叶片与水的相互作用来传递能量，有离心泵、轴流泵和混流泵等类型。
随着人们生活水平以及对自动化要求的提高，人们对水泵的自动控制技术提升的需求越来越强劲。目前有些水泵依靠流量开关和压力开关双重控制技术来实现自动化控制，另外也有单独使用压力传感器来实现自动控制的。例如在自来水管中使用的民用水泵中，使用流量开关和压力开关双重控制技术虽然能实现水泵的自动化运转，但因压力开关的启动压力设定值是一定的，在自来水增压上随着自来水水压的变化无法实现自动调整启动压力，从而时常造成水泵无法启动。另外流量开关是用来控制水泵停机的，因流量开关结构复杂，在使用过程中容易结垢或卡死，从而造成水泵无法停机等现象；该类自动控制水泵的使用寿命均无法保证，给用户带来极大的不便。而单独使用压力传感器来实现水泵自动控制的方法，因其对水泵的监测信号只有一个压力信号，水泵的启停只能依靠压力信号来进行控制，实际使用过程中控制准确度不够，容易造成水泵不正常启停；特别是在进水水压变化、电源电压波动或水泵性能下降时，水泵运行压力无法达到预设停止压力时，水泵无法正常停机，造成水泵长时间运转，浪费电能，严重时更可能造成管道爆裂。
中国专利(公开号：CN110617204A；公开日：2019-12-27)公开了一种水泵智能控制方法，在水泵出口端腔体设置有压力传感器和温度传感器，控制器通过预设水泵的停机压力来控制水泵停机；当水泵运行压力无法达到预设停机压力时，控制器则通过所述温度传感器的温度变化来控制水泵停机，并重新预设水泵的停机压力。当水泵运行压力无法达到预设停机压力时，温度传感器的温升达到T摄氏度时，控制器控制水泵停机并记录当前停机压力值P，并重新预设水泵的停机压力为P-Px；其中：所述1<T<5，所述0.05bar<Px<0.5bar。
上述专利文献中的水泵在启动时容易损坏，同时精准可靠性还有所欠缺。
发明内容
本发明根据现有技术存在的上述问题，提供了一种水泵的控制方法，本发明所要解决的技术问题是：如何提高水泵运行的精准可靠性以及使用寿命。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种水泵的控制方法，所述水泵的出口端设置有用于检测压力和温度的传感器，其特征在于，所述控制方法包括如下步骤：
a、通电启动：首次通电后等待3s,水泵启动；
b、设停机压力为P1，启动压力为P2，通过传感器检测水泵的出口端压力为P3，通过传感器以固定频率检测水泵的出口端温度为T；计T上升一次为﹢1，下降或不变一次为-1，在连续一个时间段内，其和值计为M且限定M的最小计数值为0；其中，上述P1的范围为[P1min,P1max]且P1min＝P1max-0.03MPa；P2＝P1*70％；
c、当P3≥P1，水泵停机；并将当前压力P3作为新的停止压力P1；
d、若P3＜P1，水泵继续运行，当M＝5时，则水泵停机；并将当前压力P3作为新的停止压力P1；
e、当P3≤P2，水泵再次启动。
其原理如下：水泵还包括泵体、驱动电机和控制器，其中，传感器安装在泵体的出水端腔体上，并与控制器通信连接；外部电源与控制器连接，控制器与驱动电机连接。本技术方案中所说的压力也可以表述为压强，其单位为MPa，传感器可以通过检测压力值F(单位：牛)除以受力面积S(单位：平方米)得到单位面积的压力，即得到压强值P3。本技术方案提供了一种控制精度高、且能够自动适应不同用水需求的水泵控制方法，来实现水泵的自动化控制，稳定可靠，使用寿命长，控制精准。
在上述的水泵的控制方法中，在步骤c和d中，当P3≥P1，或者P3＜P1且M＝5时，水泵继续运行10S，P3的数值变化小于0.02MPa，则完全满足上述水泵停机的条件。
在上述的水泵的控制方法中，步骤b与c之间，还有缺水保护判断步骤，其包括：首次通电后，水泵运转5分钟内，若P3＜0.15MPa，不停机进入缺水保护状态；水泵运转超过5分钟后，若P3＜0.15MPa且M＝+5，则水泵停机进入缺水保护状态。
在上述的水泵的控制方法中，当M＝+5，水泵停机，水泵停机时间小于1.5S，水泵启动后正常运行，若连续三次出现水泵停机时间小于1.5S的情况，则水泵停机进入缺水保护状态。
在上述的水泵的控制方法中，进入缺水保护状态后，需要重新插拔电源进行启动，且当P3的数值变化大于0.015MPa，持续5S后，水泵重新启动。
在上述的水泵的控制方法中，上述P1的范围为[0.16MPa,0.19MPa]，首次通电时的P1数值为预设值。
在上述的水泵的控制方法中，所述传感器为两个独立的传感器，分为为用于检测水泵出口端液体压力的压力传感器以及用于检测水泵出口端液体温度的温度传感器；或者所述传感器为一个同时具有液体压力检测功能和液体温度检测功能的集成传感器。
在上述的水泵的控制方法中，上述传感器每间隔10S读取一次温度数值。
与现有技术相比，本发明提供了一种控制精度高、且能够自动适应不同用水需求的水泵控制方法，来实现水泵的自动化控制，稳定可靠，使用寿命长，控制精准。
附图说明
图1是本水泵的控制方法流程图一。
图2是本水泵的控制方法流程图二。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施方式并结合附图，对本发明的技术方案做进一步的说明，但本发明并不用局限于这些实施例。
水泵的使用场景较多，比如家用自来水增压、水井抽水增压、水塔向下增压和向水塔增压等使用情景；当水泵在增压过程中，用户不再继续用水时，水泵则需要实现自动控制停机，一般水泵的自动控制系统则包括压力传感器和控制器，控制器中预设水泵的停机压力，当水泵运行压力达到预设停机压力时，控制器则控制水泵自动停机。当用户不再继续用水，所有水泵出水口的阀门均被用户关闭，此时水泵的运行压力若由于工况变化而无法达到预设停机压力时，由于水泵的出口管路均被封闭，水泵在叶轮的高速旋转下，能量传递形式会发生变化，经叶轮的高速旋转与封闭在泵腔内的水快速撞击，部分电能被转化为热能，泵腔内的水被逐渐加热，温度上升。
本技术方案中在水泵的出口端设置有用于检测压力和温度的传感器，如图1和图2所示，本控制方法包括如下步骤：
a、通电启动：首次通电后等待3s,水泵启动；
b、设停机压力为P1，启动压力为P2，通过传感器检测水泵的出口端压力为P3，通过传感器以固定频率检测水泵的出口端温度为T；计T上升一次为﹢1，下降或不变一次为-1，在连续一个时间段内，其和值计为M，在一段时间内，M的最小计数为0，不让其变为负数；具体来说，上述传感器每间隔10S读取一次温度数值；其中，上述P1的范围为[P1min,P1max]且P1min＝P1max-0.03MPa；
P2＝P1*70％；
c、当P3≥P1，水泵停机；并将当前压力P3作为新的停止压力P1；
d、若P3＜P1，水泵继续运行，当M＝5时，则水泵停机；并将当前压力P3作为新的停止压力P1；
e、当P3≤P2，水泵再次启动。
进一步的，在步骤c和d中，当P3≥P1，或者P3＜P1且M＝+5时，水泵继续运行10S，P3的数值变化小于0.02MPa，则完全满足上述水泵停机的条件。
步骤b与c之间，还有缺水保护判断步骤，其包括：首次通电后，水泵运转5分钟内，若P3＜0.15MPa，不停机进入缺水保护状态；水泵运转超过5分钟后，若P3＜0.15MPa且M＝+5，则水泵停机进入缺水保护状态。
当M＝+5，水泵停机，水泵停机时间小于1.5S，水泵启动后正常运行，若连续三次出现水泵停机时间小于1.5S的情况，则水泵停机也进入缺水保护状态。进入缺水保护状态后，需要重新插拔电源进行启动，且当P3的数值变化大于0.015MPa，持续5S后，水泵重新启动。
作为优选，本实施例中P1的范围为[0.16MPa,0.19MPa]，首次通电时的P1数值为预设值。
本实施例中传感器为两个独立的传感器，分为为用于检测水泵出口端液体压力的压力传感器以及用于检测水泵出口端液体温度的温度传感器；或者所述传感器为一个同时具有液体压力检测功能和液体温度检测功能的集成传感器。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (8)

1.一种水泵的控制方法，所述水泵的出口端设置有用于检测压力和温度的传感器，其特征在于，所述控制方法包括如下步骤：
a、通电启动：首次通电后等待3s,水泵启动；
b、设停机压力为P1，启动压力为P2，通过传感器检测水泵的出口端压力为P3，通过传感器以固定频率检测水泵的出口端温度为T；计T上升一次为﹢1，下降或不变一次为-1，在连续一个时间段内，其和值计为M且限定M值最小为0；其中，上述P1的范围为[P1min,P1max]且P1min＝P1max-0.03MPa；P2＝P1*70％；
c、当P3≥P1，水泵停机；并将当前压力P3作为新的停止压力P1；
d、若P3＜P1，水泵继续运行，当M＝5时，则水泵停机；并将当前压力P3作为新的停止压力P1；
e、当P3≤P2，水泵再次启动。
2.根据权利要求1所述的水泵的控制方法，其特征在于，在步骤c和d中，当P3≥P1，或者P3＜P1且M＝5时，水泵继续运行10S，P3的数值变化小于0.02MPa，则完全满足上述水泵停机的条件。
3.根据权利要求1或2所述的水泵的控制方法，其特征在于，步骤b与c之间，还有缺水保护判断步骤，其包括：首次通电后，水泵运转5分钟内，若P3＜0.15MPa，不停机进入缺水保护状态；水泵运转超过5分钟后，若P3＜0.15MPa且M＝+5，则水泵停机进入缺水保护状态。
4.根据权利要求3所述的水泵的控制方法，其特征在于，当M＝+5，则水泵停机，水泵停机时间小于1.5S，水泵启动后正常运行，若连续三次出现水泵停机时间小于1.5S的情况，则水泵停机进入缺水保护状态。
5.根据权利要求4所述的水泵的控制方法，其特征在于，进入缺水保护状态后，需要重新插拔电源进行启动，且当P3的数值变化大于0.015MPa，持续5S后，水泵重新启动。
6.根据权利要求1或2所述的水泵的控制方法，其特征在于，上述P1的范围为[0.16MPa,0.19MPa]，首次通电时的P1数值为预设值。
7.根据权利要求1或2所述的水泵的控制方法，其特征在于，所述传感器为两个独立的传感器，分为为用于检测水泵出口端液体压力的压力传感器以及用于检测水泵出口端液体温度的温度传感器；或者所述传感器为一个同时具有液体压力检测功能和液体温度检测功能的集成传感器。
8.根据权利要求1或2所述的水泵的控制方法，其特征在于，上述传感器每间隔10S读取一次温度数值。
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