CN201202661Y - 用于供水系统的恒压变频泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于供水系统的恒压变频泵，该变频泵包括加压马达、储压桶和水泵，其还包括：微电脑恒压控制器，与管路相连接，检测管路压力变化，并将检测的压力变化值转换为电压信号并输出；变频器，与控制器及压力马达相连接，接收电压信号并输出变频信号至加压马达，控制加压马达的转速。该变频泵的加压马达能够根据管路压力而实时变速，从而使供水系统保持恒压出水，避免马达因启动频繁而受损，延长了马达的使用寿命，保证了人们日常生活用水的需求，并且通过屏蔽外壳隔绝了外界干扰，保证了工作的准确和正常。

Description

用于供水系统的恒压变频泵

技术领域

本实用新型涉及供水系统中的水泵，更具体地说，涉及一种用于供水系统的恒压变频泵，该变频泵的马达能够根据管路压力而实时变速，从而使供水系统保持恒压。

背景技术

随着人口的逐年增加，使得民生用水的供应不足也日益显现，很多地区一年之中水源的供应并不稳定，而随着城市高层建筑的发展迅速，高楼大厦公寓式的房舍随处可见，受水源供应不稳定的影响，使得居住在公寓大楼的居民经常因水压不足而深受其苦，尤其是在冷冬时节，由于水压过低而根本无法使用热水沐浴，给人们的日常生活带来不便。在此状况下，一般均在高楼水塔顶端或供水管路间加装增压机(俗称压力机)，如此以来即可解决水压水量不足的现象，而然一般的水压机的制造品质均不稳定，其原因在于:仅使用简单的感应计(压力开关)，于水压不足时，马达则全力转动将水压出，当水管内的压力够高时，则马达停止运转，待管内水压不足时再开启马达，因此则存在以下缺点:一，因马达的启动频繁，而自动启动开关节点易烧毁而引起故障；二，马达的用水系统上下压力变化，压力忽大忽小，于使用热水时会因压力的变化而导致出水忽冷忽热；三，耗电量视马达的启动次数(即使用微水量时)而增加，只要压力降至下限，就启动全速运转，开一个水龙头与开十个水龙头皆为全速运转，无法控制水量。

请参阅图1所示，随着压力检测技术的不断发展，出现了一些变频压力机，虽然其机具有所改良，但由于其压力指示器、压力传感器及控制器各自分开，容易受到干扰，因为周围环境中，充斥着磁场，而控制器必须将压力传感器所感测到的微小变化信号(0.2～0.3mA)，放大到足以推动变频器所需的直流十伏特电压，而受到广大磁场的干扰，常使机件无法稳定工作，且分离式设计还存在着调整不易且价格昂贵的缺点。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述马达启动频繁、出水压力和出水量不稳定以及易受磁场干扰的缺点，本实用新型的目的是提供一种用于供水系统的恒压变频泵，该变频泵能够自动检测管路压力而相应改变其马达的转速，使供水系统保持恒压。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:

该用于供水系统的恒压变频泵设于供水系统的管路上，包括加压马达、储压桶和由加压马达驱动的水泵，该变频泵还包括:微电脑恒压控制器，与所述的管路相连接，包括压力传感器、信号调理电路、差动放大电路，压力传感器检测管路压力变化，并将检测信号输入信号调理电路并输出至差动放大电路；差动放大电路接收检测信号并与压力设定值进行比较和放大，并输出电压信号；变频器，与所述的控制器及压力马达相连接，接收电压信号并输出变频信号至加压马达，控制加压马达的转速。

所述的微电脑恒压控制器进一步包括:一稳压电路，与压力传感器连接，提供稳定电源；一CPU，为一CMOS的省电芯片，包括A/D转换及复数组I/O接口，分别接收信号调理电路和差动放大电路输出的电压信号，并输出控制信号；一LED显示器，接收控制信号并显示压力值。

所述的微电脑恒压控制器还包括一无水、漏水保护电路，其包括:一无水、漏水检测单元，检测无水停车及漏水，并输出一参考电压信号；一窗口比较器，接收参考电压信号并与设定值的上、下限进行比较，并输出一比较信号至CPU，并通过CPU输出控制信号；一缓冲降速、快速升速单元，接收控制信号并启动降速或升速；一缓冲停车单元，当第一段缓冲降速后，若设定时间内管路压力未发生变化，向CPU输出一准备停车信号；若设定时间内管路压力发生变化，其向CPU输出一取消所有停车并快速升速的信号。

所述的缓冲停车单元内的设定时间为20秒。

所述的微电脑恒压控制器密封设于一具有屏蔽干扰信号功能的金属外壳内。

在上述技术方案中，本实用新型的用于供水系统的恒压变频泵包括加压马达、储压桶和水泵，其还包括:微电脑恒压控制器，密封于一屏蔽壳内，并与管路相连接，检测管路压力变化，并将检测的压力变化值转换为电压信号并输出；变频器，与控制器及压力马达相连接，接收电压信号并输出变频信号至加压马达，控制加压马达的转速。该变频泵的加压马达能够根据管路压力而实时变速，从而使供水系统保持恒压出水，避免马达因启动频繁而受损，延长了马达的使用寿命，保证了人们日常生活用水的需求，并且通过屏蔽壳隔绝了外界干扰，保证了工作的准确和正常；另外，还通过保护回路进行无水漏水的检测以及缓冲停车控制，从而起到保护作用。

附图说明

图1是现有技术的变频压力机的原理框图；

图2是本实用新型的用于供水系统的恒压变频泵的结构示意图；

图3是本实用新型的变频泵的微电脑恒压控制器与变频器的结构示意图；

图4是本实用新型的变频泵的微电脑恒压控制器的原理框图；

图5是本实用新型的变频泵的微电脑恒压控制器的电路图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本实用新型的技术方案。

请参阅图2、图3所示，本实用新型的用于供水系统的恒压变频泵10设于供水系统的管路1上，包括一加压马达11、一储压桶12和一由加压马达驱动的水泵13，该变频泵10还包括:一微电脑恒压控制器14，密封设于一具有屏蔽干扰信号功能的金属外壳内，并与管路1相连接；一变频器15，与控制器14及压力马达11相连接。该微电脑恒压控制器14将压力指示、压力传感以及压力控制功能融合成一，成为三机一体的形式，并且将其密封设于具有屏蔽干扰信号功能的金属外壳之内，用于隔绝外界的一切干扰，微电脑恒压控制器14对供水系统的管道1内的压力变化值进行检测，并将该压力变化值转换为电压模拟信号DC0-10V，并通过导线输出至变频器15，变频器15接收电压信号，依此信号的变化而改变频率，并输出变频信号至加压马达11，从而控制加压马达11的转速，使加压马达11根据不同频率变化而改变转速，从而实现无级变速，保证管路1恒压出水。

请结合图4所示，微电脑恒压控制器包括压力传感器、信号调理电路和差动放大电路，压力传感器检测管路内的压力变化，并将检测后的电压信号输入至信号调理电路(图2、3中的141即示为压力传感器)，信号调理电路包括滤波放大器和缓冲器，分别对输入的检测信号进行滤波、放大及缓冲后，输出至差动放大电路，差动放大电路包括差动放大器和缓冲器，将信号调理电路输入的压力变化值(电压信号)与压力设定值进行比较，然后再经差动放大将误差范围作一适当的放大，并经过二次滤波及缓冲，而达到足以推动变频器的0～10VDC的电压模拟信号。该微电脑恒压控制器进一步包括:一稳压电路，为压力传感器以及压力设定提供所需的稳定电源；一CPU，为一CMOS的省电芯片，包括A/D转换及复数组I/O接口，分别接收信号调理电路和差动放大电路输出的电压信号，并输出控制信号；一LED显示器，接收控制信号并显示压力值(图2、3中的142即示为LED显示器)。该微电脑恒压控制器还包括一无水、漏水保护电路，其包括:一无水、漏水检测单元，检测无水停车及漏水，并输出一参考电压信号；一窗口比较器，接收参考电压信号并与设定值的上、下限进行比较，并输出一比较信号至CPU，并通过CPU输出控制信号；一缓冲降速、快速升速单元，接收控制信号并启动降速或升速；一缓冲停车单元，当第一段缓冲降速后，若设定时间内管路压力未发生变化，向CPU输出一准备停车信号；若设定时间内管路压力发生变化，其向CPU输出一取消所有停车并快速升速的信号。在此需要说明的是，第二段缓冲停车单元内的设定时间为20秒。

请参阅图5所示，其中，IO(C)为一稳压电路，组成定电压、定电流的供应器，提供压力传感器以及压力设定所需的稳定电源，比米娜温度漂移而造成不稳定现象；IC(D)、IC(B)为具有滤波、放大和缓冲的信号调理电路，除可消除因管路水压脉动造成压力传感器产生杂波，还可减少外部储压桶的容量，从而达到稳定输出及减少产品组合体积的效果；IC(A)、IC(J)为具有差动放大、二次滤波及缓冲功能的差动放大电路，其将压力传感器检测的管路中的压力变化值与压力设定器所设定的压力设定值进行比较，然后再进行差动放大、二次滤波以及缓冲后，输出一0～10VDC的电压信号至变频器；IC(H)、IC(I)为无水、漏水检测单元，在检测到管路内没有水或漏水时，能够输出一参考电压信号至窗口比较器，与设定值的上、下限进行比较，该无水停车和漏水检测两项功能也是传统的变频压力机所不具备的。IC(E)为窗口比较器，将；IC(H)、IC(I)所输出的信号与设定值作比较，如果超出设定值的上、下限则窗口比较器即输出一比较信号供CPU作功能判断，同时驱动双色LED进行显示，表明动作情况。IC(F)、IC(K)为一具备第一段的缓冲降速、快速升速功能的缓冲降速、快速升速单元，当CPU接收到无水、漏水检测信号时经判断无误后，即通知IC(F)、IC(K)准备降速，缓冲降速的功能为避免快速降速时造成管路的冲击；IC(G)、IC(L)为一具备第二段的缓冲停车功能的缓冲停车单元，当第一段缓冲降速后，若管路内压力未发生变化，经二十秒后输出一准备停车信号至CPU；若在此期间内，管路压力发生了变化，其输出一取消所有停车并使IC(F)、IC(K)快速升速的信号至CPU；CPU为一CMOS的省电芯片，具有A/D转换及多组I/O接口，控制LED显示器进行数字显示以及一些内部的功能判断。

综上所述，本实用新型的用于供水系统的恒压变频泵不但工作稳定、装配简单，而且其数字压力显示的精密度或线性范围非一般指针式压力表所能比拟，并且其加压马达能够根据管路压力而实时变速，从而使供水系统保持恒压出水，避免马达因启动频繁而受损，延长了马达的使用寿命，保证了人们日常生活用水的需求，还隔绝了外界干扰，保证了工作的准确和正常；另外，还通过保护回路进行无水漏水的检测以及缓冲停车控制，从而起到保护作用，效果十分显著。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。

Claims (5)

1.一种用于供水系统的恒压变频泵，该变频泵设于供水系统的管路上，包括加压马达、储压桶和由加压马达驱动的水泵，其特征在于，

该变频泵还包括:

微电脑恒压控制器，与所述的管路相连接，包括压力传感器、信号调理电路、差动放大电路，压力传感器检测管路压力变化，并将检测信号输入信号调理电路并输出至差动放大电路；差动放大电路接收检测信号并与压力设定值进行比较和放大，并输出电压信号；

变频器，与所述的控制器及压力马达相连接，接收电压信号并输出变频信号至加压马达，控制加压马达的转速。

2.如权利要求1所述的用于供水系统的恒压变频泵，其特征在于，

所述的微电脑恒压控制器进一步包括:

一稳压电路，与压力传感器连接，提供稳定电源；

一CPU，为一CMOS的省电芯片，包括A/D转换及复数组I/O接口，分别接收信号调理电路和差动放大电路输出的电压信号，并输出控制信号；

一LED显示器，接收控制信号并显示压力值。

3.如权利要求2所述的用于供水系统的恒压变频泵，其特征在于，

所述的微电脑恒压控制器还包括一无水、漏水保护电路，其包括:

一无水、漏水检测单元，检测无水停车及漏水，并输出一参考电压信号；

一窗口比较器，接收参考电压信号并与设定值的上、下限进行比较，并输出一比较信号至CPU，并通过CPU输出控制信号；

一缓冲降速、快速升速单元，接收控制信号并启动降速或升速；

一缓冲停车单元，当第一段缓冲降速后，若设定时间内管路压力未发生变化，向CPU输出一准备停车信号；若设定时间内管路压力发生变化，其向CPU输出一取消所有停车并快速升速的信号。

4.如权利要求3所述的用于供水系统的恒压变频泵，其特征在于:

所述的缓冲停车单元内的设定时间为20秒。

5.如权利要求1所述的用于供水系统的恒压变频泵，其特征在于:

所述的微电脑恒压控制器密封设于一具有屏蔽干扰信号功能的金属外壳内。

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