專利名稱：自動抽水裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種自動抽水裝置，特別是一種基于水位傳感器的自動抽水裝置。
背景技術：
目前，在煤礦井下的主副水倉和工作面的臨時水倉以及其他工作水倉，溢水和空抽的現(xiàn)象時有發(fā)生?？粘闀r間過程不僅損耗水泵，同時也浪費電源。而發(fā)生溢水將給正常作業(yè)帶來直接危害。此外，這些水倉都需要設專人看護與操作。
實用新型內容本實用新型的發(fā)明目的在于針對上述存在的問題，提供一種自動抽水裝置，實現(xiàn)了無人自動抽水，避免了出現(xiàn)溢水現(xiàn)象，并且采用水位傳感器對水位進行監(jiān)測，提高了自動抽水的準確性。本實用新型采用的技術方案是這樣的一種自動抽水裝置，包括交流電源、水泵控制開關和水泵電機(M)，其中所述交流電源用于通過該水泵控制開關向水泵電機(M)提供電源電壓，其特征在于還包括第一變壓器(Tl)、第二變壓器(T2)、橋式整流電路(Dl、D2、D3和D4)、水位傳感器、觸發(fā)電路和繼電器(KV)，其中該水泵控制開關包括接觸器(K)，該繼電器(KV)具有第一輔助常開觸點(Kl)；所述交流電源通過接觸器(K)連接水泵電機(M)并且連接該第一變壓器(Tl)的輸入端；該第一變壓器(Tl)的第一輸出端通過接觸器(K)與繼電器(KV)的第一輔助常開觸點(Kl)的兩端連接，并且該第一變壓器(Tl)的第一輸出端、第二輸出端分別連接第二變壓器(T2)的第一輸入端、第二輸入端，該第二變壓器(T2)的輸出端連接橋式整流電路(Dl、D2、D3和D4)的輸入端；所述觸發(fā)電路包括時基集成電路(U1)、第一電阻(R1)、第二電阻(R2)、第三電阻(R3)和第四電阻(R4)，其中水位傳感器的第二端(Y)依次通過該第一電阻(R1)、第二電阻(R2)和第三電阻(R3)接地且第三端(Z)依次通過第四電阻(R4)和第三電阻(R3)接地，該第一電阻(Rl)與第二電阻(R2)的連接節(jié)點連接該時基集成電路(Ul)的閥值輸入端(TH)，第二電阻(R2)與第三電阻(R3)的連接節(jié)點連接該時基集成電路(Ul)的觸發(fā)輸入端(TR)，且該時基集成電路的接地端(GND)接地，輸出端(OUT)連接該繼電器(KV)的第二端；所述橋式整流電路(Dl、D2、D3和D4)的第一輸出端分別連接繼電器(KV)的第一端、水位傳感器的第一端(X)、該時基集成電路(Ul)的電源端(Vcc )和復位端(RES)，該橋式整流電路(DI、D2、D3和D4 )的第二輸出端接地。在水泵電機M開始抽水時，當水位傳感器觸水時水位傳感器的第一端X、第二端Y和第三端Z均與水接觸，在水的作用下水位傳感器的第三端Z與第一端X連通，時基集成電路Ul的觸發(fā)輸入端TR獲得一定電壓，并且水位傳感器的第二端Y與第一端X也導通，時基集成電路Ul的閥值輸入端TH也獲得一定電壓，時基集成電路Ul的輸出端OUT輸出低電平給繼電器KV的第二端，由于繼電器KV的第一端為高電平，此時繼電器KV吸合，且該繼電器KV的第一輔助常開觸點Kl閉合。當該繼電器KV的第一輔助常開觸點Kl閉合時接觸器K吸合，水泵電機M開始抽水，由此實現(xiàn)了自動抽水，避免出現(xiàn)溢水現(xiàn)象。該水泵控制開關中接觸器(K)具有第三輔助常開觸點(K3)，該接觸器(K)的第三輔助常開觸點(K3)與繼電器(KV)的第一輔助常開觸點(Kl)并聯(lián)。當水泵電機M將水抽出使水位傳感器離開水面時，水位傳感器的第二端Y、第三端Z均不與第一端X連通，時基集成電路Ul的閥值輸入端TH、觸發(fā)輸入端TR獲得OV的電壓，此時該時基集成電路的輸出端OUT輸出高電平，繼電器KV斷開且其第一輔助常開觸點Kl也斷開，由于此時接觸器K的第三輔助常開觸點K3處于閉合狀態(tài)，接觸器K不會斷開，因此在水位傳感器離開水面時水泵電機M仍然處于抽水狀態(tài)。該自動抽水裝置還包括時間繼電器且該水泵控制開關中接觸器(K)還具有第四輔 助常開觸點(K4)，該第四輔助常開觸點(K4)的第一端連接橋式整流電路(D1、D2、D3和D4)的第一輸出端且第二端連接時間繼電器的第二端；該時間繼電器的第三端連接第一變壓器(Tl)的第二輸出端，且該時間繼電器的第四端連接該接觸器(K)。在水泵電機M抽水過程中，接觸器K吸合時其第三輔助常開觸點K3、第四輔助常開觸點K4也處于閉合狀態(tài)。時間繼電器的第三端與第四端的初始狀態(tài)為導通狀態(tài)，當該第四輔助常開觸點K4閉合時橋式整流電路向時間繼電器的第二端提供一個高電平，時間繼電器開始計時。時間繼電器計時完成后，該時間繼電器的第三端與第四端斷開，接觸器K斷開，且該接觸器K的第三輔助常開觸點K3和第四輔助常開觸點K4斷開，水泵電機M停止抽水，由此實現(xiàn)了抽水過程的自動停止，避免出現(xiàn)空抽現(xiàn)象。該繼電器(KV)還具有第二輔助常開觸點(K2)，該橋式整流電路(D1、D2、D3和D4)的第一輸出端通過該第二輔助常開觸點(K2)連接第一指示燈(LEDl)的第一端，且該第一指示燈(LEDl)的第二端通過第五電阻(R5)接地。該第一指示燈LEDl用于顯示水位傳感器的觸水狀態(tài)當水位傳感器觸水時第一指示燈LEDl點亮，否則熄滅。該橋式整流電路(D1、D2、D3和D4)的第一輸出端依次通過第六電阻(R6)、第二指示燈(LED2)接地。該第二指示燈LED2用于顯示電源狀態(tài)。該時間繼電器的第七端依次通過第三指示燈(LED3)、第七電阻(R7)連接時間繼電器的第八端。該第三指示燈LED3用于顯示時間繼電器的計時狀態(tài)當時間繼電器處于計時狀態(tài)時該第三指示燈LED3點亮，否則熄滅。該水泵控制開關還包括電機綜合保護器(JDB)、停止按鈕(SI)和起動按鈕(S2)，其中該電機綜合保護器(JDB)連接在水泵電機(M)與接觸器(K)，且該第一變壓器(Tl)的第一輸出端依次通過該電機綜合保護器(JDB)、接觸器(K)與停止按鈕(SI)連接后與并聯(lián)的起動按鈕(S2)、繼電器(KV)的第一輔助常開觸點(K1)、接觸器(K)的第三輔助常開觸點(K3 )連接。該電機綜合保護器JDB用于向水泵電機M提供保護，該停止按鈕SI和該起動按鈕S2分別用于在出現(xiàn)故障或者問題時人工手動停止、啟動該自動抽水裝置。該時基集成電路(Ul)的輸出端(OUT)連接第五二極管(D5)的正極且該第五二極管(D5)的負極連接橋式整流電路(D1、D2、D3和D4)的第一輸出端。該第五二極管D5可以防止電流回流。該橋式整流電路的第一輸出端通過第二電容(C2)接地。綜上所述，由于采用了上述技術方案，本實用新型的有益效果是I、采用水位傳感器、觸發(fā)電路和繼電器實現(xiàn)了自動抽水，避免出現(xiàn)溢水現(xiàn)象，并且對水位進行監(jiān)測，提高了自動抽水的準確性；2、該水泵控制開關中接觸器具有第三輔助常開觸點，保證了在水位傳感器處于離水狀態(tài)時水泵電機也處于抽水狀態(tài)；3、采用時間繼電器且該接觸器還具有第四輔助常開觸點，保證在水泵電機抽水一段時間后停止抽水，實現(xiàn)了抽水的自動停止，避免出現(xiàn)空抽現(xiàn)象；4、該繼電器具有第二輔助常開觸點和第一指示燈，由該第一指示燈來用于顯示水位傳感器的觸水狀態(tài)；5、采用第二指示燈來顯示電源接通狀態(tài)；6、采用第三指示燈來顯示時間繼電器的計時狀態(tài)；7、該電機綜合保護器JDB用于向水泵電機M提供保護，該停止按鈕SI和該起動按鈕S2分別用于在出現(xiàn)故障或者問題時人工手動停止、啟動該自動抽水裝置；8、在時基集成電路的輸出端增加第五二極管，用于防止電流回流。

圖I是本實用新型的電路圖。
具體實施方式
以下結合附圖，對本實用新型作詳細的說明。為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。如圖I所示，該自動抽水裝置包括交流電源、水泵控制開關、水泵電機M、第一變壓器Tl、第二變壓器T2、橋式整流電路、水位傳感器、觸發(fā)電路、時間繼電器和繼電器KV，其中該水泵控制開關采用型號為QBZ-80的真空開關，該水泵控制開關由接觸器K、電機綜合保護器JDB、停止按鈕SI和起動按鈕S2組成，該繼電器KV具有第一輔助常開觸點Kl。交流電源依次通過接觸器K、電機綜合保護器JDB連接水泵電機M，并且該交流電源還連接第一變壓器Tl的輸入端。該第一變壓器Tl的第一輸出端依次通過電機綜合保護器JDB、接觸器K、停止按鈕SI連接起動按鈕S2，且繼電器KV的第一輔助常開觸點Kl與起動按鈕S2并聯(lián)。該第一變壓器Tl的第一輸出端通過起動按鈕S2連接第二變壓器T2的第一輸入端，且該第一變壓器Tl的第二輸出端連接該第二變壓器T2的第二輸入端。該第一變壓器Tl用于將電源電壓轉換為第一電壓提供給第二變壓器T2。第二變壓器T2的輸出端連接橋式整流電路的輸入端，該第二變壓器T2用于將第一電壓轉換為第二電壓并經橋式整流電路整流后輸出。在本實用新型中該橋式整流電路由四個二極管組成第一二極管Dl與第三二極管D3串聯(lián)后與串聯(lián)的第二二極管D2、第四二極管D4并聯(lián)，其中第一二極管Dl與第三二極管D3的串聯(lián)節(jié)點為該橋式整流電路的第一輸入端，第二二極管D2與第四二極管D4的串聯(lián)節(jié)點為該橋式整流電路的第二輸入端，第一二極管Dl與第二二極管D2的連接節(jié)點為該橋式整流電路的第一輸出端，第三二極管D3與第四二極管D4的連接節(jié)點為該橋式整流電路的第二輸出端。本實用新型中該觸發(fā)電路由時基集成電路U1、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五二極管D5和第一電容Cl組成，其中水位傳感器的第二端Y與接地的第一電容Cl連接并且依次通過第一電阻R1、第二電阻R2和第三電阻R3接地，水位傳感器的第三端Z依次通過第四電阻R4、第三電阻R3接地，其中該第一電阻Rl與第二電阻R2的連接節(jié)點連接時基集成電路Ul的閥值輸入端TH，第二電阻R2與第三電阻R3的連接節(jié)點連接時基集成電路Ul的觸發(fā)輸入端TR，并且時基集成電路Ul的接地端GND接地，輸出端OUT連接繼電器KV的第二端。該橋式整流電路的第一輸出端分別連接繼電器KV的第一端、水位傳感器的第一端X、時基集成電路Ul的電源端Vcc和復位端RES，且該橋式整流電路的第二輸出端接地。時基集成電路Ul的輸出端OUT連接第五二極管D5的正極且該第五二極管D3的負極連接橋式整流電路的第一輸出端。此外，水位傳感器的第一端X、第二端Y和第三端Z采用具有導電性能的材料制成，當水位傳感器觸水時這三端也觸水?！け緦嵱眯滦椭性撍每刂崎_關的接觸器K具有第三輔助常開觸點K3，接觸器K的第三輔助常開觸點K3與繼電器KV的第一輔助常開觸點Kl并聯(lián)。此外，該接觸器K還具有第四輔助常開觸點K4，該橋式整流電路的第一輸出端依次通過停止按鈕SI、接觸器K的第四輔助常開觸點K4連接時間繼電器的第二端；該時間繼電器的第三端依次通過起動按鈕S2、停止按鈕SI、接觸器K和電機綜合保護器JDB連接第一變壓器Tl的第一輸入端，且該時間繼電器的第四端連接第一變壓器Tl的第二輸入端。該繼電器KV還具有第二輔助常開觸點K2，橋式整流電路的第一輸出端通過繼電器K的第二輔助常開觸點K2連接第一指示燈LEDl的第一端，且該第一指示燈LEDl的第二端通過第五電阻R5接地，該第一指示燈LEDl用于顯示水位傳感器的觸水狀態(tài)當水位傳感器觸水時第一指示燈LEDl點亮，否則熄滅。橋式整流電路依次通過第六電阻R6、第二指示燈LED2接地，該第二指示燈LED2用于顯示電源狀態(tài)。此外，時間繼電器的第七端依次通過第三指示燈LED3、第七電阻R7連接第八端，該第三指示燈LED3用于顯示時間繼電器的計時狀態(tài)當時間繼電器處于計時狀態(tài)時該第三指示燈LED3點亮，否則熄滅。因此，本實用新型可以更加直觀地觀察水泵電機M的抽水過程。本實用新型的工作原理是第一變壓器Tl向第二變壓器T2提供第一電壓，第二變壓器T2將該第一電壓轉換成第二電壓后提供給繼電器K的第一端、水位傳感器的第一端X、時基集成電路Ul的電源端Vcc和復位端RES，并且第二指示燈LED2點亮，顯示電源接通。當水位傳感器觸水時水位傳感器的第一端X、第二端Y和第三端Z均觸水，在水的導電作用下第三端Z與第一端X導通，時基集成電路Ul的觸發(fā)輸入端TR獲得一定電壓，并且第二端Y與第一端X導通，時基集成電路Ul的閥值輸入端TH也獲得一定電壓，時基集成電路Ul的輸出端OUT輸出低電平給繼電器KV的第二端，由于繼電器KV的第一端為高電平，此時繼電器KV吸合，且該繼電器KV的第一輔助常開觸點Kl和第二輔助常開觸點K2閉合。當該繼電器KV的第一輔助常開觸點Kl閉合時接觸器K吸合，水泵電機M開始自動抽水；當該繼電器KV的第二輔助常開觸點K2閉合時第一指示燈LEDl點亮，顯示水位傳感器處于觸水狀態(tài)。此外，當接觸器K吸合的同時接觸器K的第三輔助常開觸點K3和第四輔助常開觸點K4閉合。時間繼電器的第三端和第四端的初始狀態(tài)為導通狀態(tài)，在第四輔助常開觸點K4閉合時第二變壓器向時間繼電器的第二端提供高電平，時間繼電器開始計時并且第三指示燈LED3點亮，用于顯示時間繼電器開始計時。 在水泵電機M開始抽水后，水位傳感器離水，水位傳感器的第二端Y、第三端Z均不與第一端X連通，時基集成電路Ul的閥值輸入端TH、觸發(fā)輸入端TR獲得OV的電壓，時基集成電路Ul的輸出端OUT輸出高電平給繼電器KV的第二端，由于該繼電器KV的第一端為高電平，此時繼電器KV斷開，且繼電器KV的第一輔助常開觸點Kl和第二輔助常開觸點K2斷開。當繼電器KV的第一輔助常開觸點Kl斷開時由于接觸器K的第三輔助常開觸點K3處于閉合狀態(tài)且時間繼電器的第三端和第四端導通，接觸器K仍然吸合，水泵電機M仍然處于抽水狀態(tài)；當繼電器KV的第二輔助常開觸點K2斷開時第一指示燈LEDl熄滅，顯示水位傳感器處于離水狀態(tài)。在時間繼電器計時完成后，時間繼電器的第三端和第四端斷開，此時第三指示燈LED3熄滅，且接觸器K斷開，水泵電機M停止抽水，完成自動抽水。此外，接觸器K的第三輔
助常開觸點K3和第四輔助常開觸點K4斷開在接觸器K的第四輔助常開觸點K4斷開時時間繼電器的第二端為低電平。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種自動抽水裝置，包括交流電源、水泵控制開關和水泵電機(M)，其中所述交流電源用于通過該水泵控制開關向水泵電機(M)提供電源電壓，其特征在于還包括第一變壓器(Tl)、第二變壓器(T2)、橋式整流電路(D1、D2、D3和D4)、水位傳感器、觸發(fā)電路和繼電器(KV)，其中該水泵控制開關包括接觸器(K)，該繼電器(KV)具有第一輔助常開觸點(Kl)； 所述交流電源通過接觸器(K)連接水泵電機(M)并且連接該第一變壓器(Tl)的輸入端；該第一變壓器(Tl)的第一輸出端通過接觸器(K)與繼電器(KV)的第一輔助常開觸點(Kl)的兩端連接，并且該第一變壓器(Tl)的第一輸出端、第二輸出端分別連接第二變壓器(T2)的第一輸入端、第二輸入端，該第二變壓器(T2)的輸出端連接橋式整流電路(Dl、D2、D3和D4)的輸入端； 所述觸發(fā)電路包括時基集成電路(U1)、第一電阻(R1)、第二電阻(R2)、第三電阻(R3)和第四電阻(R4)，其中水位傳感器的第二端(Y)依次通過該第一電阻(R1)、第二電阻(R2)和第三電阻(R3 )接地且第三端(Z )依次通過第四電阻(R4 )和第三電阻(R3 )接地，該第一電阻(Rl)與第二電阻(R2)的連接節(jié)點連接該時基集成電路(Ul)的閥值輸入端(TH)，第二電阻(R2)與第三電阻(R3)的連接節(jié)點連接該時基集成電路(Ul)的觸發(fā)輸入端(TR)，且該時基集成電路的接地端(GND)接地，輸出端(OUT)連接該繼電器(KV)的第二端； 所述橋式整流電路(D1、D2、D3和D4)的第一輸出端分別連接繼電器(KV)的第一端、水位傳感器的第一端(X)、該時基集成電路(Ul)的電源端(Vcc)和復位端(RES)，該橋式整流電路(D1、D2、D3和D4)的第二輸出端接地。
2.根據(jù)權利要求I所述的自動抽水裝置，其特征在于該水泵控制開關中接觸器(K)具有第三輔助常開觸點(K3)，該接觸器(K)的第三輔助常開觸點(K3)與繼電器(KV)的第一輔助常開觸點(Kl)并聯(lián)。
3.根據(jù)權利要求2所述的自動抽水裝置，其特征在于還包括時間繼電器且該水泵控制開關中接觸器(K)還具有第四輔助常開觸點(K4)，該第四輔助常開觸點(K4)的第一端連接橋式整流電路(D1、D2、D3和D4)的第一輸出端且第二端連接時間繼電器的第二端； 該時間繼電器的第三端連接第一變壓器(Tl)的第二輸出端，且該時間繼電器的第四端連接該接觸器(K)。
4.根據(jù)權利要求I所述的自動抽水裝置，其特征在于該繼電器(KV)還具有第二輔助常開觸點(K2)，該橋式整流電路(D1、D2、D3和D4)的第一輸出端通過該第二輔助常開觸點(K2)連接第一指示燈(LEDl)的第一端，且該第一指示燈(LEDl)的第二端通過第五電阻(R5)接地。
5.根據(jù)權利要求I所述的自動抽水裝置，其特征在于該橋式整流電路(Dl、D2、D3和D4)的第一輸出端依次通過第六電阻(R6)、第二指示燈(LED2)接地。
6.根據(jù)權利要求3所述的自動抽水裝置，其特征在于該時間繼電器的第七端依次通過第三指示燈(LED3)、第七電阻(R7)連接時間繼電器的第八端。
7.根據(jù)權利要求I 3中任何一項所述的自動抽水裝置，其特征在于該水泵控制開關還包括電機綜合保護器(JDB)、停止按鈕(SI)和起動按鈕(S2)，其中該電機綜合保護器(JDB)連接在水泵電機(M)與接觸器(K)，且該第一變壓器(Tl)的第一輸出端依次通過該電機綜合保護器(JDB)、接觸器(K)與停止按鈕(SI)連接后與并聯(lián)的起動按鈕(S2)、繼電器(KV)的第一輔助常開觸點(Kl)、接觸器(K)的第三輔助常開觸點(K3)連接。
8.根據(jù)權利要求I所述的自動抽水裝置，其特征在于該時基集成電路(Ul)的輸出端(OUT)連接第五二極管(D5)的正極且該第五二極管(D5)的負極連接橋式整流電路(D1、D2、D3和D4)的第一輸出端。
9.根據(jù)權利要求I所述的自動抽水裝置，其特征在于該橋式整流電路(Dl、D2、D3和D4)的第一輸出端通過第二電容(C2)接地。
專利摘要本實用新型公開了一種自動抽水裝置，屬于自動控制領域。該自動抽水裝置中水位傳感器在觸水時發(fā)送電壓信號給觸發(fā)電路，觸發(fā)電路輸出低電平給繼電器，繼電器吸合且繼電器用于控制水泵控制開關的第一輔助常開觸點也閉合，水泵控制開關導通，水泵電機開始抽水。通過本實用新型，實現(xiàn)了無人自動抽水，避免了出現(xiàn)溢水現(xiàn)象，并且采用水位傳感器對水位進行監(jiān)測，提高了自動抽水的準確性。
文檔編號F04B49/06GK202531408SQ201220091708
公開日2012年11月14日 申請日期2012年3月13日 優(yōu)先權日2012年3月13日
發(fā)明者盧俊 申請人:重慶千牛建設工程有限公司, 重慶巨能建設(集團)有限公司