CN206903920U - 水泵保护器 - Google Patents

Abstract

一种水泵保护器，包括：至少一个信号输入端，用于接收水泵内置的传感器输出的传感信号；至少一个检测比较电路，与所述至少一个信号输入端连接的，用于接收所述传感信号，并对所述传感信号进行处理获得传感参数；可编程逻辑电路，与所述至少一个检测比较电路连接，用于接收所述传感参数，与预设的参数阈值进行比较，当超出所述参数阈值时，发送故障信号；至少一个输出转换电路，与所述可编程逻辑电路连接，用于将故障信号转换成故障指示信号；终端控制器，与所述可编程逻辑电路连接，用于显示故障内容、上传故障信息以及设置参数阈值。所述水泵保护器提高可靠性和实用性。

Description

水泵保护器

技术领域

本实用新型涉及自动化控制领域，尤其涉及一种水泵保护器。

背景技术

潜水泵长期在水下工作，对设备的密封防水性能要求非常高，如果潜水泵机漏水没有及时发现及时处理，会造成潜水泵电机线圈短路烧毁，造成较大经济损失。同时如果潜水泵长期过载运行，势必会造成电机绕组、轴承以及水泵轴承的温度升高，会对电机以及水泵造成不可逆转的损伤。所以需要采用潜水泵保护器进行水泵故障的判断及处理。当水泵发生漏水或绕组、轴承温度过高时，及时停止运行，避免造成更大的损失。

目前的大多数潜水泵保护器只是根据水泵传出的故障信号对控制系统进行停车干预以及上传报警信号，一些较新的保护器还可以安装和维修时为用户提供支持。但是现有的水泵保护器的可靠性有待进一步的提高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种水泵保护器，具有较高的可靠性。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种水泵保护器，包括：至少一个信号输入端，用于接收水泵内置的传感器输出的传感信号；至少一个检测比较电路，与所述至少一个信号输入端连接的，用于接收所述传感信号，并对所述传感信号进行处理获得传感参数；可编程逻辑电路，与所述至少一个检测比较电路连接，用于接收所述传感参数，与预设的参数阈值进行比较，当超出所述参数阈值时，发送故障信号；至少一个输出转换电路，与所述可编程逻辑电路连接，用于将故障信号转换成故障指示信号；终端控制器，与所述可编程逻辑电路连接，用于显示故障内容、上传故障信息以及设置参数阈值。

可选的，还包括：保护电路，连接所述信号输入端和检测比较电路，所述保护电路包括：整流桥电路，与所述整流桥电路连接的采样电路，与所述采样电路连接的开关电路。

可选的，所述采样电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、稳压管以及比较器，所述第一电阻的一端和第三电阻的一端连接并同时连接至所述比较器的正输入端，所述第一电阻的另一端连接至整流桥电路的正输出端，所述第三电阻的另一端连接至所述整流桥电路的负输出端，所述第二电阻的一端与稳压管的负极连接并同时连接至所述比较器的负输入端，所述第二电阻的另一端连接至整流桥电路的正输出端，所述稳压管的正极连接至所述整流桥电路的负输出端。

可选的，所述开关电路包括：一开关元件和一第四电阻，所述第四电阻一段连接至所述比较器的输出端，另一端连接至所述开关元件的第一端，所述开关元件的第二端连接至所述整流桥电路的正输出端，所述开关元件的第三端连接至所述检测比较电路。

可选的，所述可编程逻辑电路包括串口通信接口和以太通信接口，通过所述串口通信接口和/或以太通信接口与所述终端控制器连接。

可选的，所述可编程逻辑电路包括一存储器，用于存储传感参数以及故障信号。

可选的，所述终端控制器包括：计算机、操作面板以及无线传输模块中的一个或多个。

可选的，所述检测比较电路包括：比较电路和模数转换电路。

可选的，所述传感器包括：热敏开关、热敏电阻器、温度传感器、机械密封传感器、湿度传感器、泵电流检测器、液位传感器、计时器中的一种或多种，每一个传感器对应一个信号输入端口。

可选的，所述输出转换电路包括至少一个指示灯，用于显示故障信号。

本实用新型的水泵保护器作为水泵系统的一部分，通过水泵内置的传感器，检测水泵的运行状态，并传输至终端控制器，在安装和维修时为用户提供支持，用户可以通过终端控制器对保护器进行编程和设置，有助于在泵的使用寿命内减少成本，方便维护工作，确保安全操作，从而增加可靠性和实用性。

进一步，所述水泵保护器在信号输入端与检测比较电路之间设置保护电路，用于保证水泵保护器不被感应高电压损坏。

附图说明

图1为本实用新型一具体实施方式的水泵保护器的结构示意图；

图2为本实用新型一具体实施方式的水泵保护器的结构示意图；

图3为本实用新型一具体实施方式的水泵保护器的保护电路的结构示意图；

图4为本实用新型一具体实施方式的水泵保护器的保护电路的电路结构图；

图5为本实用新型一具体实施方式的水泵保护器的工作原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型提供的水泵保护器的具体实施方式做详细说明。

请参考图1，为本实用新型一具体实施方式的水泵保护器的结构示意图。

所述水泵保护器包括：信号输入端101、检测比较电路102、可编程逻辑电路103、输出转换电路104和终端控制器105。

所述信号输入端101用于接收水泵内置的传感器输出的传感信号，在本实用新型的具体实施方式中，所述水泵保护器包括一个或两个以上的信号输入端101，每个信号输入端101对应一个传感器的输出信号。所述水泵内置的传感器包括：热敏开关、热敏电阻器、温度传感器、机械密封传感器、湿度传感器、泵电流检测器、液位传感器、计时器中的一种或多种，用于检测水泵内部的密封泄露情况、电机湿度、电机绕组温度、电机轴承温度、泵端轴承温度、工作电流、电机运行计时等，用于监测水泵的运行状态，每一个传感器对应一个信号输入端101，通过所述信号输入端101将水泵运行过程中的各个状态参数传输至水泵保护器。

所述检测比较电路102，与信号输入端101连接，用于接收传感信号。在本实用新型的具体实施方式中，所述水泵保护器包括一个或两个以上的检测比较电路102，每个检测比较电路102对应一个信号输入端101，分别对对应的信号出入端101输入的传感信号进行接收，以及进行数据处理，获得传感参数。在本实用新型的具体实施方式中，可以根据不同监测场景，选择一个或多个传感器作为信号输入源，从而通过对应的信号输入端101、检测比较电路102，获取传感信号，并对信号进行处理，获得传感参数。

在本实用新型的一个具体实施方式中，所述检测比较电路102至少包括：比较电路和模数转换电路。其中，所述检测比较电路102用于将获得的传感参数与标准信号值进行比较，并将比较结果通过模数装换电路进行模数转换，将传感信号最终转换为数字信号，发送至可编程逻辑电路中。

可编程逻辑电路103，与至少一个检测比较电路102连接，用于接收所述传感参数，与预设的参数阈值进行比较，当超出所述参数阈值时，发送故障信号。所述可编程逻辑电路103是整个保护器的核心单元，通过对所述可编程逻辑电路103进行编程，可以将接收到的传感参数进行处理，实现对水泵运行状态的监控、记录；同时，将传感参数与参数阈值进行比较，以判断水泵运行状态是否发生异常，例如发生泄漏、温度超出阈值、湿度过高或者工作电流过大等异常情况，及时发送对应的故障信号。在本实用新型的具体实施方式中，不同传感信号的异常，对应不同的故障信号，以便用户能够快速进行异常判断和定位。在本实用新型的一个具体实施方式中，所述故障信号可以是数字信号，例如当传感参数超过阈值时，产生故障信号为1；当传感信号未超过阈值时，输出数字信号0。在本实用新型的其他具体实施方式中，所述故障信号也可以是模拟信号，例如电流或电压信号，当传感参数超过阈值时，产生故障信号为一高电流或高电压；当传感参数超过阈值时，输出一低电流或低电压。

在本实用新型的具体实施方式中，所述可编程逻辑电路103能够通过编程对不同类别的传感信号分别进行处理，以准确获取传感参数；并且，用户还可以通过对所述可编程逻辑电路103的编程，设定所述可编程逻辑电路103对水泵运行的控制方式，例如在传感参数超过阈值一定比例，例如30％、50％等，及时停止水泵运行，避免造成更大的损失。

在本实用新型的一个具体实施方式中，所述可编程逻辑电路103包括一存储器，用于记录和存储传感参数以及故障信号，便于用户查看以及将数据进行传输至其他设备上。

所述输出转换电路104，与所述可编程逻辑电路103连接，用于将故障信号转换成故障指示信号。在本实用新型的具体实施方式中，所述输出转换电路104至少包括一个指示灯，用于指示故障；当所述可编程逻辑电路103输出故障信号时，通过所述输出转换电路104将所述故障信号转换指示灯驱动电流，驱动所述指示灯亮起，从而指示故障。在本实用新型的具体实施方式中，所述水泵保护器包括一个或两个以上的输出转换电路104，与不同传感数据对应的故障信号分别通过不同的输出转换电路104输出，并分别转换成故障指示信号，对用户进行指示。用户通过不同的故障指示信号，就能及时判断故障原因以及故障发生位置等信息，方便用户及时掌握水泵故障信息。

所述终端控制器105，与所述可编程逻辑电路103连接，用于显示故障内容、上传故障信息以及设置参数阈值。在本实用新型的具体实施方式中，所述终端控制器包括：计算机、操作面板以及无线传输模块中的一个或多个终端设备。可以通过计算机、操作面板等具有显示和处理能力的终端设备对水泵的相关信息进行访问，也可以通过无线传输模块连接无线网络终端，通过无线网络终端对水泵的相关信息进行访问。所述终端控制器105具有设置模块，客户可以通过终端控制器105的设置模块，对水泵内置的传感器进行选择、对参数阈值进行设定，以及对其他监控参数进行设置；所述终端控制器105还可以具有计算模块，利用终端控制器105上的计算模块可以获得并即时分析所需的详细运行数据；所述终端控制器105还包括显示模块，用于现场显示故障内容，进行快速处理。终端控制器105的操作可以通过按键或菜单系统进行，按键和菜单系统采用直观设计，便于用户进行操作。

无线传输模块可用于将可编程逻辑电路103中存储的水泵运行以及故障信号上传到用户的无线终端，用户可以随时随地通过无线网络掌握水泵的运行状态以及故障信息。

在本实用新型的具体实施方式中，所述可编程逻辑电路103包括串口通信接口和以太通信结构，可以通过所述串口通信接口与所述计算机、操作面板灯设备连接，也可以通过以太通信接口与无线传输模块连接。在本实用新型的一个具体实施方式中，所述串口通信接口采用RS485通信接口。

当水泵应用在变频器场合的情况使，变频器会产生相当大的对地漏电流，这是由变频器的输出固有电压特性决定的。变频器输出的PWM电压波形含有大量谐波，这些谐波会通过点击绕组的对地寄生电容和电机电缆的对地寄生电容产生出对地漏电流，进而产出感应电压。所以，在本实用新型的另一具体实施方式中，在水泵保护器的输入端之后增加保护电路，以确保水泵保护器不被感应高电压损坏。

请参考图2，为本实用新型另一具体实施方式的水泵保护器的结构示意图。

该具体实施方式中，所述水泵保护器还包括保护电路201，所述保护电路201与信号输入端101连接，且所述水泵保护器的检测比较电路102与所述保护电路201连接。

所述保护电路201用来保护输入通道，确保不被各种原因产生的高电压损坏保护器电路。在本实用新型的具体实施方式中，水泵保护器包括至少一个保护电路，与每个信号输入端101对应，保护对应的输入通道。

在本实用新型的一个具体实施方式中，请参考图3，所述保护电路201包括：整流桥电路301，与所述整流桥电路301连接的采样电路302，与所述采样电路302连接的开关电路303。所述整流桥电路301用于对输入的传感信号进行整流，将交流信号整流为直流信号；所述采样电路302用于采集所述整流后的直流信号，例如电压信号；开关电路303，连接至检测比较电路102，用于根据所述采样电路302输出的采样信号导通或断开电路，具体的，当采样信号过大时，所述开关电路303断开。

请参考图4，为本实用新型一具体实施方式的保护电路的电路结构示意图。

该具体实施方式中，所述保护电路中的整流桥电流301为全桥整流电路Z1，在本实用新型的其他具体实施方式中，所述整流桥电路301还可以采用半桥整流电路。

所述采样电路302包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、稳压管D1以及比较器U1，所述第一电阻R1的一端和第三电阻R3的一端连接并同时连接至所述比较器U1的正输入端，所述第一电阻R1的另一端连接至整流桥电路Z1的正输出端，所述第三电阻R3的另一端连接至所述整流桥电路Z1的负输出端，所述第二电阻R2的一端与稳压管D1的负极连接并且同时连接至所述比较器U1的负输入端，所述第二电阻R2的另一端连接至整流桥电路Z1的正输出端，所述稳压管D1的正极连接至所述整流桥电路Z1的负输出端。

所述开关电路303包括：一开关元件Q1和一第四电阻R4，所述第四电阻R4一端连接至所述比较器U1的输出端，另一端连接至所述开关元件Q1的第一端，所述开关元件Q1第二端连接至所述整流桥电路Z1的正输出端，所述开关元件Q1的第三端连接至所述检测比较电路。

当电路正常工作时，采样电路302采集到输入端的电压，该采样电压为整流桥电路301的输出电压在第三电阻R3上的分压，通过电压比较器U1进行比较，如果比较器U1正输入端采集到的电压值小于稳压管D1的电压值，即比较器U1正输入端电压小于负输入端电压，比较器U1输出低电平，所述开关元件Q1导通，所述保护电路导通，本安电源能够正常输出；如果输入电压超过本安电源额定电压，比较器U1正输入端采集到的电压值高于负输入端稳压管的电压值，则比较器U1输出高电平，则开关元件Q2迅速关断，电路断开，起到安全保护作用。当故障消除后，电路自动启动，恢复输入。

在该具体实施方式中，所述开关元件Q1为场效应晶体管，在本实用新型的其他具体实施方式中，所述开关元件Q1还可以是三极管、二极管等具有开关特性的开关元件。

请参考图5，为本实用新型另一具体实施方式的水泵保护器的工作原理示意图。

水泵内置的多个传感器向水泵保护器的输入端输入多个输入信号，包括密封泄露信号、电极湿度信号、电极绕组温度I、电极绕组温度II、电极轴承温度、泵端轴承温度、工作电流AI1、工作电流AI2、工作电流DI1、电机运行计时信号等，分别经过多个保护电路501之后，通过对应的多个检测比较电路502进行数据处理之后，获得传感参数，发送至可编程逻辑电路503，经过所述可编程逻辑电路503处理，与参数阈值比较判断之后，发送故障信号，至输出转换电路504中对应的传输通道，所述输出转换电路504将故障信号转换成故障指示信号，通过对应的指示灯显示。

并且，所述可编程路基电路503还包括串口通信接口，如RS485接口，以及以太网络接口，通过串口通信接口连接至触摸屏、PC机，通过以太网络通信接口连接至无线通信模块等终端控制器，用户可以通过所述终端控制器设置水泵保护器的各个参数及查看水泵的工作状态，及时处理故障。

上述水泵保护器作为水泵系统的一部分，通过水泵内置的传感器，检测水泵的运行状态，并传输至终端控制器，在安装和维修时为用户提供支持，用户可以通过终端控制器对保护器进行编程和设置，有助于在泵的使用寿命内减少成本，方便维护工作，确保安全操作，从而增加可靠性和实用性。

并且，所述水泵保护器在信号输入端与检测比较电路之间设置保护电路，用于保证水泵保护器不被感应高电压损坏。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种水泵保护器，其特征在于，包括：

至少一个信号输入端，用于接收水泵内置的传感器输出的传感信号；

至少一个检测比较电路，与所述至少一个信号输入端连接的，用于接收所述传感信号，并对所述传感信号进行处理获得传感参数；

可编程逻辑电路，与所述至少一个检测比较电路连接，用于接收所述传感参数，与预设的参数阈值进行比较，当超出所述参数阈值时，发送故障信号；

至少一个输出转换电路，与所述可编程逻辑电路连接，用于将故障信号转换成故障指示信号；

终端控制器，与所述可编程逻辑电路连接，用于显示故障内容、上传故障信息以及设置参数阈值。

2.根据权利要求1所述的水泵保护器，其特征在于，还包括：保护电路，连接所述信号输入端和检测比较电路，所述保护电路包括：整流桥电路，与所述整流桥电路连接的采样电路，与所述采样电路连接的开关电路。

3.根据权利要求2所述的水泵保护器，其特征在于，所述采样电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、稳压管以及比较器，所述第一电阻的一端和第三电阻的一端连接并同时连接至所述比较器的正输入端，所述第一电阻的另一端连接至整流桥电路的正输出端，所述第三电阻的另一端连接至所述整流桥电路的负输出端，所述第二电阻的一端与稳压管的负极连接并同时连接至所述比较器的负输入端，所述第二电阻的另一端连接至整流桥电路的正输出端，所述稳压管的正极连接至所述整流桥电路的负输出端。

4.根据权利要求2所述的水泵保护器，其特征在于，所述开关电路包括：一开关元件和一第四电阻，所述第四电阻一段连接至所述比较器的输出端，另一端连接至所述开关元件的第一端，所述开关元件的第二端连接至所述整流桥电路的正输出端，所述开关元件的第三端连接至所述检测比较电路。

5.根据权利要求1所述的水泵保护器，其特征在于，所述可编程逻辑电路包括串口通信接口和以太通信接口，通过所述串口通信接口和/或以太通信接口与所述终端控制器连接。

6.根据权利要求1所述的水泵保护器，其特征在于，所述可编程逻辑电路包括一存储器，用于存储传感参数以及故障信号。

7.根据权利要求1所述的水泵保护器，其特征在于，所述终端控制器包括：计算机、操作面板以及无线传输模块中的一个或多个。

8.根据权利要求1所述的水泵保护器，其特征在于，所述检测比较电路包括：比较电路和模数转换电路。

9.根据权利要求1所述的水泵保护器，其特征在于，所述传感器包括：热敏开关、热敏电阻器、温度传感器、机械密封传感器、湿度传感器、泵电流检测器、液位传感器、计时器中的一种或多种，每一个传感器对应一个信号输入端口。

10.根据权利要求1所述的水泵保护器，其特征在于，所述输出转换电路包括至少一个指示灯，用于显示故障信号。