CN205349679U - 一种水泵自动控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种水泵自动控制装置，包括依次连接的管路压力检测单元、压力限值调整单元以及水泵控制单元，管路压力检测单元检测目标水泵中管路的压力值，经压力限值调整单元将检测到的压力值与预设压力限值执行加法运算，输出调整后的压力限值，水泵控制单元接收调整后的压力限值，控制目标水泵启动、停止。本实用新型能够基于管路压力实现水泵启停的自动控制，具有结构简单紧凑、成本低廉、智能化程度高且控制合理性及精度高的优点。

Description

一种水泵自动控制装置

技术领域

本实用新型涉及水泵控制技术领域，尤其涉及一种水泵自动控制装置。

背景技术

水泵是用来移动液体、气体或特殊流体介质的机械装置，其是通过增加液体、气体或特殊流体介质的压力使之输送流动，在不同领域中均有着广泛应用。目前对于水泵的启动、停止控制通常是基于人工操作，需要依赖相关技术人员依据水泵的状态对水泵执行相应的控制水泵，一方面所需的人工成本高，另一方面，由于是基于人工判断，还极易出现操作不及时、操作不当等的状况，控制精度以及可靠性不高。

有从业者提出自动控制水泵启动、停止的方法，即通过设置启动、停止压力限值，当水泵中管路的压力达到启动、停止压力限值时，由控制器控制水泵启动、停止，实现水泵的自动控制。但该类方法中，启动、停止压力限值在整个控制过程中均是固定的，其未考虑管路本身的压力，而实际上不同管路本身的管路压力是不相同的，因而直接通过设定的压力值来控制水泵会导致控制误差，不能实现合理、精确的控制，如可能在不需要水泵启动、停止时会错误的执行控制操作。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种能够基于实时管路压力实现水泵启停的自动控制，结构简单紧凑、成本低廉、智能化程度高且控制合理性及精度高的水泵自动控制装置。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：

一种水泵自动控制装置，包括依次连接的管路压力检测单元、压力限值调整单元以及水泵控制单元，所述管路压力检测单元检测目标水泵的管路压力值，经压力限值调整单元将检测到的所述压力值与预设压力限值执行加法运算，输出调整后的压力限值，水泵控制单元接收所述调整后的压力限值，控制目标水泵启动、停止。

作为本实用新型的进一步改进：所述管路压力检测单元设置在目标水泵的出口端。

作为本实用新型的进一步改进：所述管路压力检测单元包括相互连接的第一压力传感器以及用于将模拟管路压力信号转换为数字压力值的第一AD转换器。

作为本实用新型的进一步改进：所述水泵控制单元包括依次连接的用于检测目标水泵压力值的水泵压力检测电路、比较器以及控制器，所述比较器的一个输入端与所述压力限值调整单元连接，所述控制器与目标水泵的控制开关连接。

作为本实用新型的进一步改进：所述水泵压力检测电路包括相互连接的第二压力传感器以及用于将模拟水泵压力信号转换为数字压力值的第二AD转换器。

作为本实用新型的进一步改进：所述压力限值调整单元包括并联连接的第一加法器、第二加法器，所述第一加法器、第二加法器的输入端中，一端均分别连接所述压力限值调整单元的输出端，另一端分别接入预设压力上限值、预设压力下限值。

作为本实用新型的进一步改进：还包括用于存储采集到的管路压力值的存储单元，所述存储单元与所述管路压力检测单元的输出端连接。

作为本实用新型的进一步改进：所述存储单元为掉电非易失性存储器。

作为本实用新型的进一步改进：还包括用于控制所述水泵控制单元启动的开关单元，所述开关单元与所述水泵控制单元的控制端连接。

作为本实用新型的进一步改进：所述开关单元为控制按键。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型水泵自动控制装置，包括依次连接的管路压力检测单元、压力限值调整单元以及水泵控制单元，能够实现水泵启动、停止的自动控制，不需要人工参与控制，同时通过检测水泵的管路压力值来动态调整控制水泵启动、停止的压力限值，以考虑不同管路压力对水泵的控制影响，根据管路自身压力自动调节控制参数，提高了水泵自动控制的合理性以及精度，能够实现高智能化的水泵自动控制。

附图说明

图1是本实施例水泵自动控制装置的结构示意图。

图例说明：1、管路压力检测单元；11、第一压力传感器；12、第一AD转换器；2、压力限值调整单元；21、第一加法器；22、第二加法器；3、水泵控制单元；31、水泵压力检测电路；32、比较器；33、控制器；4、存储单元；5、开关单元。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本实用新型作进一步描述，但并不因此而限制本实用新型的保护范围。

如图1所示，本实施例水泵自动控制装置，包括依次连接的管路压力检测单元1、压力限值调整单元2以及水泵控制单元3，管路压力检测单元1检测目标水泵的管路压力值，经压力限值调整单元2将检测到的压力值与预设压力限值执行加法运算，输出调整后的压力限值，水泵控制单元3接收调整后的压力限值，控制目标水泵启动、停止。

本实施例上述结构，能够实现水泵启动、停止的自动控制，不需要人工参与控制，同时通过检测水泵的管路压力值来动态调整控制水泵启动、停止的压力限值，以考虑不同管路压力对水泵的控制影响，根据管路自身压力自动调节控制参数，从而提高水泵自动控制的合理性以及精度，实现高智能化的水泵自动控制。

本实施例中，管路压力检测单元1设置在目标水泵的出口端，以检测目标水泵出口端管路的压力值。进口压力在水泵运行过程中的变化通常可以不予考虑，即水泵的进、出口压力相差不大，本实施例通过管路压力检测单元1检测水泵出口端管路的压力值来作为进口端管路压力值P_inlet，检测方式简单且不影响检测精度；管路压力检测单元1检测到的管路压力值输出至压力限值调整单元2，由压力限值调整单元2对压力限值进行调整，以基于管路压力实现对进口压的校准。

本实施例中，管路压力检测单元1包括相互连接的第一压力传感器11以及用于将模拟管路压力信号转换为数字压力值的第一AD转换器12。第一压力传感器11设置在目标水泵的出口端，检测目标水泵出口端管路的压力信号，经第一AD转换器12转换为数字压力值输出。第一AD转换器12具体可以采用单片机的形式，由单片机采集第一压力传感器11检测到的管路压力信号并控制转换为数字压力值。

本实施例中，水泵控制单元3包括依次连接的用于检测目标水泵压力值的水泵压力检测电路31、比较器32以及控制器33，比较器32的一个输入端与压力限值调整单元2连接，控制器33与目标水泵的控制开关连接。水泵压力检测电路31实时检测目标水泵压力值，输出给比较器32，比较器32接入检测的水泵压力值、压力限值调整单元2输出的调整后压力限值进行比较，比较结果输出至控制器33，控制器33根据比较结果闭合、断开目标水泵的控制开关，以控制目标水泵的启动、停止，其中比较结果为水泵压力值超过调整后压力限值时，对应控制器33控制闭合或断开目标水泵的控制开关；比较结果为水泵压力值未超过调整后压力限值时，对应控制器33不执行操作。

本实施例中，水泵压力检测电路31包括相互连接的第二压力传感器以及用于将模拟水泵压力信号转换为数字压力值的第二AD转换器。第二压力传感器实时检测目标水泵的压力信号，经第二AD转换器转换为数字压力值输出。本实施例具体可采用单片机执行模数转换，即实现第一AD转换器12、第二AD转换器的功能，由单片机的输入端分别与第一压力传感器11、第二压力传感器连接，输出端分别与压力限值调整单元2、水泵控制单元3连接；第一压力传感器11、第二压力传感器具体可采用一个压力传感器实现，以及第一AD转换器12、第二AD转换器可采用一个AD转换器实现，即由压力传感器分别检测管路压力以及水泵压力信号，由AD转换器转换得到数字压力值。

本实施例中，压力限值调整单元2包括并联连接的第一加法器21、第二加法器22，第一加法器21、第二加法器22的输入端中，一端均分别连接管路压力检测单元1的输出端，另一端分别接入预设压力上限值、预设压力下限值。第一加法器21、第二加法器22分别输出调整后的压力上限值、压力下限值至水泵控制单元3的比较器32。

本实施例包括为水泵设定的压力上限值和压力下限值，分别对应停止水泵的最大压力值以及启动水泵的最小压力值；当管路系统关闭时，压力上升，达到压力上限值时，水泵的控制开关断开，使得水泵停止运行；当管路系统投入使用时，压力下降，达到压力下限值时，水泵的控制开关闭合，使得水泵启动运行；考虑不同管路压力的影响，本实施例通过并联的两个加法器对预设压力上限值、预设压力下限值分别进行调整，即在压力限值设定的基础上加上管路压力值(P_inlet)，以根据管路自身压力自动调节控制参数，实现更合理、稳定的水泵自动控制。本实施例比较器32具体接收第一加法器21、第二加法器22输出的调整后压力上限值、压力下限值与检测到的目标水泵压力值进行比较，比较结果中若目标水泵压力值大于压力上限值，控制器33控制断开水泵的控制开关，使水泵停止运行；比较结果中若目标水泵压力值小于压力下限值，控制器33控制闭合水泵的控制开关，使得水泵启动运行，比较结果中若目标水泵压力值在压力上限值与压力下限值范围内，控制器33不执行操作。

本实施例中，还包括用于存储采集到的管路压力值的存储单元4，存储单元4与管路压力检测单元1的输出端连接。通过将采集到的管路压力值进行存储，可以使得在管路设定不变的情况下，无需重新启动管路压力检测单元1及压力限值调整单元2，保证控制稳定性，同时降低控制成本。

本实施例中，存储单元4为掉电非易失性存储器，具体可采用外部扩展E²P等，通过掉电非易失性存储器可以保证在出现断电情况时存储数据不丢失。若出现断电的情况，通过使得存储的管路压力值保持不变，则重新上电后可以无需重新启动管路压力检测单元1及压力限值调整单元2。

本实施例中，还包括用于控制水泵控制单元3启动的开关单元5，开关单元5与水泵控制单元3的控制端连接，通过开关单元5控制启动水泵自动控制功能。本实施例中开关单元5具体采用控制按键。

上述水泵自动控制装置安装完毕后，当按下控制按键时，第一压力传感器11启动，采集当前水泵出口端的管路压力信号，单片机实时将该采集到的模拟管路压力值进行模数转换，输出数字压力值并作为进口压力值Pinlet，由存储单元4中存储一份进口压力值Pinlet，同时启动压力调整单元2，由压力调整单元2根据进口压力值Pinlet对用户预先设定的启动/停止压力限值(压力上限、压力下限值)进行调整，完成进口压校准过程；水泵控制单元3接收调整后压力限值，实时根据水泵压力值与调整后压力限值的比较结控制水泵启动、停止；当用户改变管路设定更新安装环境时，重新按下控制按键，重新启动第一压力传感器11，更新当前的进口压力值Pinlet，以同步修正启动/停止压力限值。

上述只是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何形式上的限制。虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种水泵自动控制装置，其特征在于：包括依次连接的管路压力检测单元(1)、压力限值调整单元(2)以及水泵控制单元(3)，所述管路压力检测单元(1)检测目标水泵的管路压力值，经所述压力限值调整单元(2)将检测到的所述压力值与预设压力限值执行加法运算，输出调整后的压力限值，所述水泵控制单元(3)接收所述调整后的压力限值，控制目标水泵启动、停止。

2.根据权利要求1所述的水泵自动控制装置，其特征在于：所述管路压力检测单元(1)设置在目标水泵的出口端。

3.根据权利要求2所述的水泵自动控制装置，其特征在于：所述管路压力检测单元(1)包括相互连接的第一压力传感器(11)以及用于将模拟管路压力信号转换为数字压力值的第一AD转换器(12)。

4.根据权利要求1或2或3所述的水泵自动控制装置，其特征在于：所述水泵控制单元(3)包括依次连接的用于检测目标水泵压力值的水泵压力检测电路(31)、比较器(32)以及控制器(33)，所述比较器(32)的一个输入端与所述压力限值调整单元(2)连接，所述控制器(33)与目标水泵的控制开关连接。

5.根据权利要求4所述的水泵自动控制装置，其特征在于：所述水泵压力检测电路(31)包括相互连接的第二压力传感器以及用于将模拟水泵压力信号转换为数字压力值的第二AD转换器。

6.根据权利要求1或2或3所述的水泵自动控制装置，其特征在于：所述压力限值调整单元(2)包括并联连接的第一加法器(21)、第二加法器(22)，所述第一加法器(21)、第二加法器(22)的输入端中，一端均分别连接所述压力限值调整单元(2)的输出端，另一端分别接入预设压力上限值、预设压力下限值。

7.根据权利要求1或2或3所述的水泵自动控制装置，其特征在于：还包括用于存储采集到的管路压力值的存储单元(4)，所述存储单元(4)与所述管路压力检测单元(1)的输出端连接。

8.根据权利要求7所述的所述的水泵自动控制装置，其特征在于：所述存储单元(4)为掉电非易失性存储器。

9.根据权利要求1或2或3所述的水泵自动控制装置，其特征在于：还包括用于控制所述水泵控制单元(3)启动的开关单元(5)，所述开关单元(5)与所述水泵控制单元(3)的控制端连接。

10.根据权利要求9所述的所述的水泵自动控制装置，其特征在于：所述开关单元(5)为控制按键。