CN220773273U - 一种用于检测水箱有无水的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于检测水箱有无水的装置，包括有监测电路板，所述监测电路板包括：输入电源单元、连接于所述输入电源单元的主控制模块及连接所述主控制模块与水泵的驱动模块，该驱动模块包括有MOS管Q2，其中，所述MOS管Q2的G极连接于所述主控制模块，所述MOS管Q2的D极连接于所述水泵中的电机，所述MOS管Q2的S极经电阻R100接地。采用在水泵的控制MOS管Q2的D极设置电阻R100接地，当水泵无水空转时，泵阀施加给电机的抗力较小，电机处于轻载，其工作电流较小；而当水泵在抽水时，泵阀对电机有相对较大的抗力，电机处于重载，其工作电流会较大，通过电机工作电流的不同，来检测水箱容器中有无水。

Description

一种用于检测水箱有无水的装置

技术领域：

本实用新型涉及水量监测技术领域，特指一种用于检测水箱有无水的装置。

背景技术：

在农业灌溉系统、消防系统、污水处理系统、工业供水系统及生活供水系统等方面，水箱和水泵在其中发挥着关键作用，当水箱内有足够的水时，水泵能够顺利地从水箱中抽水并将其送到需要的位置，以满足水流的需求。水泵通过在水箱底部建立压力差来运作，通过吸入水并将其排出来来产生水流。因此，水箱内有足够的水对于水泵的正常运行至关重要。然而，当水箱内没有足够的水时，水泵将无法正常工作。在没有水的情况下，水泵无法形成足够的压力差来吸入和推出水。这可能会导致水泵运转时出现噪音、振动或过热等问题，甚至可能损坏水泵的运转部件。另外，如果水箱内完全没有水，水泵运行时可能会出现干转的情况。干转是指水泵在没有润滑和冷却的情况下运转，这可能会导致严重的损坏。因此，保持水箱内有足够的水对于水泵的正常运行非常重要。确保水箱内水位始终维持在适当的水平，以避免对水泵造成损坏。

目前市面上常用的水箱无水检测方案包括以下几种：

1、浮球开关检测：当水箱无水时，浮球开关掉到水箱底部，通过底部的磁簧开关感应到无水信号。此方式因浮球内部有磁铁且需要浮在水面，且浮球需要定位，所以对水箱的体积有内部结构有一定要求，不适用于水量少、水位低的水箱。如：中国专利公告号为CN218419435 U的一种水箱检测结构。

2、导电探针检测：利用水的导电性，当水接触到探针时为有水，当水与探针脱离接触时为无水。此方式对水的导电性有要求，即对于几乎不导电的纯水无法检测，且在检测过程中，因探针处于通电状态，探针会对水产生电解反应，水中的矿物质离子会与探针产生置换反应，造成探针的腐蚀。此方式可靠性及耐久性较低。如：中国专利公告号为CN203405254 U的一种水箱水位检测装置。

3、电容感应式检测：利用容器中水与容器的电容效应，当无水时其电容值与有水时不同做检测。此方式在水箱容器中无需器件，与前两种方式相比无结构限制。此方式缺点是容器必须是非金属绝缘体，且检测灵敏度易受温湿度影响，稳定性较低。如：中国专利公告号为CN 215573224 U的电容式水位检测水箱。

4、超声水位检测：此方式在水箱顶部安装超声波收发装置，装置向水面发出超声波，再接收水的回波做检测。此方式较复杂，成本高。一般用于工业大型设备，家电等小型设备不适用。如：中国专利公开号为CN 115839749 A的一种水机类超声波检测净水箱液位的方法。

有鉴于此，本发明人提出以下技术方案。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于检测水箱有无水的装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了下述技术方案：一种用于检测水箱有无水的装置，包括有监测电路板，所述监测电路板包括：输入电源单元、连接于所述输入电源单元的主控制模块及连接所述主控制模块与水泵的驱动模块，该驱动模块包括有MOS管Q2，其中，所述MOS管Q2的G极连接于所述主控制模块，所述MOS管Q2的D极连接于所述水泵中的电机，所述MOS管Q2的S极经电阻R100接地。

进一步而言，上述技术方案中，所述主控制模块包括有MCU芯片U3，其中，所述MOS管Q2的G极连接于所述MCU芯片U3的PA3引脚上，所述MOS管Q2的S极还连接于所述MCU芯片U3的PB3引脚上，所述电机的负极连接于所述MOS管Q2的D极，所述电机的正极连接于所述输入电源单元的DC5V端。

进一步而言，上述技术方案中，所述电阻R100上还并联设置有电容C100，所述MOS管的G极经电阻R101连接于所述MCU芯片U3的PA3引脚上，且所述MOS管的G极还经电容C8接地。

进一步而言，上述技术方案中，所述监测电路板上还设置有水位警示指示灯单元，该水位警示指示灯单元包括有LED灯D4及电阻R10，其中，所述电阻R10连接于VCC端，所述LED灯D4连接于所述MCU芯片U3的PD6引脚上。

采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比较具有如下有益效果：本实用新型中采用在水泵的控制MOS管Q2的D极设置电阻R100接地，当水泵无水空转时，泵阀施加给电机的抗力较小，电机处于轻载，其工作电流较小；而当水泵在抽水时，泵阀对电机有相对较大的抗力，电机处于重载，其工作电流会较大，通过电机工作电流的不同，来检测水箱容器中有无水。

附图说明：

图1是本实用新型中驱动模块的电路图；

图2是本实用新型中水位警示指示灯单元的电路图；

图3是本实用新型中主控制模块的电路图。

具体实施方式：

下面结合具体实施例和附图对本实用新型进一步说明。

见图1至图3所示，为一种用于检测水箱有无水的装置，包括有监测电路板，所述监测电路板包括：输入电源单元、连接于所述输入电源单元的主控制模块2及连接所述主控制模块2与水泵的驱动模块3，该驱动模块3包括有MOS管Q2，其中，所述MOS管Q2的G极连接于所述主控制模块2，所述MOS管Q2的D极连接于所述水泵中的电机1，所述MOS管Q2的S极经电阻R100接地。本实施例中水泵为直流水泵，其是由直流电机1为泵阀提供动力。采用在水泵的控制MOS管Q2的D极设置电阻R100接地，当水泵无水空转时，泵阀施加给电机1的抗力较小，电机1处于轻载，其工作电流较小；而当水泵在抽水时，泵阀对电机1有相对较大的抗力，电机1处于重载，其工作电流会较大，通过电机1工作电流的不同，来检测水箱容器中有无水。

所述主控制模块2包括有MCU芯片U3，其中，所述MOS管Q2的G极连接于所述MCU芯片U3的PA3引脚上，所述MOS管Q2的S极还连接于所述MCU芯片U3的PB3引脚上，所述电机1的负极连接于所述MOS管Q2的D极，所述电机1的正极连接于所述输入电源单元的DC5V端。所述MCU芯片U3的型号为STM8S003K3T6的单片机。所述输入电源单元为常规电源单元。

所述电阻R100上还并联设置有电容C100，所述MOS管的G极经电阻R101连接于所述MCU芯片U3的PA3引脚上，且所述MOS管的G极还经电容C8接地。

所述监测电路板上还设置有水位警示指示灯单元4，该水位警示指示灯单元4包括有LED灯D4及电阻R10，其中，所述电阻R10连接于VCC端，所述LED灯D4连接于所述MCU芯片U3的PD6引脚上。

综上所述，本实用新型的工作原理为：水泵→水泵工作电流检测→MCU芯片U3做电机空载、重载判断。

具体来说：在电机1的控制MOS管Q2工作后，电机1的电流经过电阻R100接地，在电阻R100上产生电压降，如果水泵为空载，此时电阻R100上电压为0.07A*2Ω＝0.14v，经MCU芯片U3判断水泵空载，水箱无水。如果水泵为重载，此电阻R100上电压为0.15A*2Ω＝0.3v，此时MCU芯片U3判断水箱有水。由此可见，水箱有水和无水，电机1工作时的电流相差一倍以上，MCU芯片U3做有无水的判断非常明确，可靠性很高。

当然，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并非来限制本实用新型实施范围，凡依本实用新型申请专利范围所述构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型申请专利范围内。

Claims (4)

1.一种用于检测水箱有无水的装置，包括有监测电路板，其特征在于，所述监测电路板包括：输入电源单元、连接于所述输入电源单元的主控制模块(2)及连接所述主控制模块(2)与水泵的驱动模块(3)，该驱动模块(3)包括有MOS管Q2，其中，所述MOS管Q2的G极连接于所述主控制模块(2)，所述MOS管Q2的D极连接于所述水泵中的电机(1)，所述MOS管Q2的S极经电阻R100接地。

2.根据权利要求1所述的一种用于检测水箱有无水的装置，其特征在于：所述主控制模块(2)包括有MCU芯片U3，其中，所述MOS管Q2的G极连接于所述MCU芯片U3的PA3引脚上，所述MOS管Q2的S极还连接于所述MCU芯片U3的PB3引脚上，所述电机(1)的负极连接于所述MOS管Q2的D极，所述电机(1)的正极连接于所述输入电源单元的DC5V端。

3.根据权利要求2所述的一种用于检测水箱有无水的装置，其特征在于：所述电阻R100上还并联设置有电容C100，所述MOS管的G极经电阻R101连接于所述MCU芯片U3的PA3引脚上，且所述MOS管的G极还经电容C8接地。

4.根据权利要求2所述的一种用于检测水箱有无水的装置，其特征在于：所述监测电路板上还设置有水位警示指示灯单元(4)，该水位警示指示灯单元(4)包括有LED灯D4及电阻R10，其中，所述电阻R10连接于VCC端，所述LED灯D4连接于所述MCU芯片U3的PD6引脚上。