水泵恒壓變頻控制器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種水泵恒壓變頻控制器，屬于壓力控制【技術(shù)領(lǐng)域】。它解決了現(xiàn)有的水泵變頻控制器造價(jià)高、市場占有率低、很難快速取代傳統(tǒng)壓力控制器的問題。本水泵恒壓變頻控制器，包括具有進(jìn)水端與出水端的中體、設(shè)于中體一側(cè)的面板和設(shè)于面板與中體之間的用于控制水泵電機(jī)工作的主控制板，中體的進(jìn)水端處設(shè)有止回閥，止回閥內(nèi)設(shè)有用于檢測中體內(nèi)是否有水流流動(dòng)的磁鋼，中體內(nèi)設(shè)有用于與磁鋼發(fā)生感應(yīng)的流量開關(guān)和用于檢測中體內(nèi)水壓的開關(guān)量壓力傳感器，主控制板與流量開關(guān)和開關(guān)量壓力傳感器相連接。本實(shí)用新型具有穩(wěn)定性好、簡單實(shí)用、節(jié)能降耗、價(jià)格較低等優(yōu)點(diǎn)，有效提高產(chǎn)品的競爭力和市場占有率。
【專利說明】水泵恒壓變頻控制器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于壓力控制【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種變頻控制器，特別是一種水泵恒壓變頻控制器。

【背景技術(shù)】
[0002]自上世紀(jì)八十年代末起，我國城鄉(xiāng)家庭供水系統(tǒng)一直利用機(jī)械壓力開關(guān)控制水泵。由于該系統(tǒng)存在著諸多缺點(diǎn)，會(huì)使水泵頻繁起動(dòng)，經(jīng)常燒毀水泵電機(jī)等，至九十年代末開始普遍應(yīng)用電子水泵自動(dòng)控制器，由于該控制器能根據(jù)所檢測到的水源狀態(tài)、管道用水量和管道壓力變化等數(shù)據(jù)去啟動(dòng)與停止水泵，能完全替代由壓力開關(guān)、缺水保護(hù)裝置、壓力罐、止回閥等所構(gòu)成的傳統(tǒng)系統(tǒng)。帶電部分與管道的完全隔離和高密封性的控制箱，使該控制器擁有了機(jī)械壓力開關(guān)所無法比擬的安全性，得到廣泛應(yīng)用。
[0003]不過，電子水泵自動(dòng)控制器功能的局限，還是存在一些欠缺的地方:對水泵的啟停直接由繼電器控制，由于電機(jī)為直接啟動(dòng)，啟動(dòng)電流等于4-7倍額定電流，這樣會(huì)對機(jī)電設(shè)備和供電電網(wǎng)造成嚴(yán)重的沖擊，啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的大電流和震動(dòng)對供電線路和供水管道均會(huì)造成一定的損害，對設(shè)備、管路、水泵電機(jī)的使用壽命極為不利；其功能單一，只能工作于設(shè)定啟動(dòng)壓力，壓力設(shè)定后無法改變；而且繼電器開斷期間產(chǎn)生電火花，大大縮短繼電器壽命，缺少水泵電機(jī)故障保護(hù)功能；再者，一旦開始工作，水泵電機(jī)便以額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行，并以額定出水量供水，當(dāng)用水量減少或在用水低谷時(shí)，管網(wǎng)壓力增高，造成電能與水資源的浪費(fèi)，也各易造成管路和系統(tǒng)損壞。
[0004]隨著用戶對用水質(zhì)量的提高，以及相應(yīng)節(jié)能降耗的要求，進(jìn)入二十一世紀(jì)后，變頻控制器開始進(jìn)入了家用供水系統(tǒng)中，至今水泵專用變頻控制器產(chǎn)品在市場上已經(jīng)成熟。目前市場上的水泵變頻控制器控制系統(tǒng)主要由顯示面板、CPU模塊、開關(guān)電源、功率模塊、壓力變送器、模擬信號處理電路等組成，造價(jià)較高，導(dǎo)致水泵變頻控制器市場占有率不高，很難快速取代傳統(tǒng)水泵壓力控制器。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的是針對現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問題，提出了一種通過機(jī)械方式實(shí)現(xiàn)管路內(nèi)壓力上下限采集，通過CPU的邏輯運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)恒壓供水功能的水泵恒壓變頻控制器。
[0006]本實(shí)用新型的目的可通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0007]本水泵恒壓變頻控制器，包括具有進(jìn)水端與出水端的中體、設(shè)于中體一側(cè)的面板和設(shè)于面板與中體之間的用于控制水泵電機(jī)工作的主控制板，所述中體的進(jìn)水端處設(shè)有止回閥，所述的止回閥內(nèi)設(shè)有用于檢測中體內(nèi)是否有水流流動(dòng)的磁鋼，其特征在于，所述的中體內(nèi)設(shè)有用于與上述磁鋼發(fā)生感應(yīng)的流量開關(guān)和用于檢測中體內(nèi)水壓的開關(guān)量壓力傳感器，所述的主控制板與該流量開關(guān)和開關(guān)量壓力傳感器相連接。
[0008]工作時(shí)，主控制板根據(jù)流量開關(guān)和開關(guān)量壓力傳感器反饋的信號，通過主控制板上的CPU模塊進(jìn)行邏輯運(yùn)算實(shí)時(shí)調(diào)整本控制器的輸出頻率，從而調(diào)整水泵電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，使中體內(nèi)部水壓保持恒定，實(shí)現(xiàn)恒壓供水和節(jié)能降耗。
[0009]當(dāng)用戶停止用水時(shí)，止回閥回落到原位，其內(nèi)部的磁鋼也回到原位，磁鋼與流量開關(guān)之間的感應(yīng)中斷，流量開關(guān)將信號反饋給主控制板，主控制板上的CPU模塊根據(jù)流量開關(guān)反饋的信號，停止輸出，水泵停止工作。
[0010]當(dāng)水龍頭打開時(shí)，中體內(nèi)的壓力變低，并下降到設(shè)定的起跳壓力時(shí)，主控制板根據(jù)開關(guān)量壓力傳感器反饋的信號，使控制器恢復(fù)輸出，使水泵重新工作。
[0011]當(dāng)中體內(nèi)缺水時(shí)，止回閥回落到原位，磁鋼也回到原始位置，磁鋼與流量開關(guān)之間的感應(yīng)中斷，流量開關(guān)將信號反饋給主控制板，主控制板根據(jù)流量開關(guān)和壓力傳感器反饋的信號，使控制器停止輸出，水泵停止工作，控制器重新進(jìn)入缺水保護(hù)狀態(tài)。
[0012]在上述的水泵恒壓變頻控制器中，所述的開關(guān)量壓力傳感器包括調(diào)壓底座、用于感應(yīng)中體內(nèi)水壓的膜片、設(shè)于調(diào)壓底座內(nèi)的其一端作用在膜片上的調(diào)節(jié)塊和一端作用在調(diào)節(jié)塊上的調(diào)壓彈簧，所述調(diào)壓彈簧的另一端作用在調(diào)壓底座內(nèi)，所述的調(diào)節(jié)塊上設(shè)有微動(dòng)開關(guān)一和微動(dòng)開關(guān)二。
[0013]設(shè)微動(dòng)開關(guān)一動(dòng)作時(shí)管路內(nèi)壓力為Pl (恒壓設(shè)定下限)，微動(dòng)開關(guān)二動(dòng)作時(shí)，管路內(nèi)壓力為P2 (恒壓設(shè)定上限)，管路內(nèi)實(shí)時(shí)壓力為PV。微動(dòng)開關(guān)一和微動(dòng)開關(guān)二分別位于調(diào)節(jié)塊的兩側(cè)，當(dāng)中體內(nèi)水壓增加時(shí)，膜片向上發(fā)生形變，帶動(dòng)調(diào)節(jié)塊向上運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)微動(dòng)開關(guān)一和微動(dòng)開關(guān)二向上運(yùn)動(dòng)，微動(dòng)開關(guān)一和微動(dòng)開關(guān)二上的觸點(diǎn)先后與調(diào)壓底座接觸，此時(shí)管路內(nèi)實(shí)際壓力PV>P2，主控制板根據(jù)微動(dòng)開關(guān)一和微動(dòng)開關(guān)二反饋的信號，通過邏輯運(yùn)算，減少輸出頻率，降低電機(jī)的輸出功率，當(dāng)管路內(nèi)壓力滿足PI <PV<P2時(shí)，本水泵恒壓變頻控制器鎖定電機(jī)的頻率，使中體內(nèi)的壓力恒定在Pl和P2之間的一個(gè)壓力點(diǎn)。
[0014]當(dāng)中體內(nèi)水壓減少時(shí)，膜片向下復(fù)位運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)調(diào)節(jié)塊向下運(yùn)動(dòng)，安裝在調(diào)節(jié)塊上的微動(dòng)開關(guān)一和微動(dòng)開關(guān)二同時(shí)向下運(yùn)動(dòng)，微動(dòng)開關(guān)一和微動(dòng)開關(guān)二上的觸點(diǎn)先后與調(diào)壓底座斷開，此時(shí)管路內(nèi)實(shí)際壓力PV〈P1，主控制板上的CPU模塊根據(jù)微動(dòng)開關(guān)一和微動(dòng)開關(guān)二反饋的信號，通過邏輯運(yùn)算，增加輸出頻率，加大電機(jī)的輸出功率，當(dāng)管路內(nèi)壓力滿足P1〈PV〈P2時(shí)，本水泵恒壓變頻控制器鎖定電機(jī)的頻率，使中體內(nèi)的壓力恒定在Pl和P2之間的一個(gè)壓力點(diǎn)。
[0015]在上述的水泵恒壓變頻控制器中，所述的膜片與中體之間構(gòu)成壓力腔，所述的壓力腔通過過水通道與上述的進(jìn)水端相連通。該壓力腔與中體的進(jìn)水端保持連通，其內(nèi)部的壓力與進(jìn)水端處的壓力保持一致。
[0016]在上述的水泵恒壓變頻控制器中，所述的中體與主控制板之間設(shè)有散熱鋁板和設(shè)于散熱鋁板位于中體一側(cè)的散熱銅棒，所述的散熱銅棒與中體之間設(shè)有O型圈。
[0017]在上述的水泵恒壓變頻控制器中，所述的止回閥內(nèi)設(shè)有加重銷，所述的止回閥與中體之間設(shè)有密封圈。
[0018]在上述的水泵恒壓變頻控制器中，所述的面板與中體的連接處設(shè)有密封環(huán)。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本水泵恒壓變頻控制器具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0020]通過技術(shù)創(chuàng)新，使用自主研發(fā)的開關(guān)量壓力傳感器，取代了傳統(tǒng)的模擬量輸出壓力變送器，簡少了模擬量信號處理電路，通過機(jī)械方式實(shí)現(xiàn)管路內(nèi)壓力上下限采集，經(jīng)CPU的邏輯運(yùn)算后，實(shí)現(xiàn)恒壓供水功能，能夠提高產(chǎn)品的抗干擾能力，產(chǎn)品的穩(wěn)定性更好，操作簡單，節(jié)能降耗，整體價(jià)格明顯降低，能夠提高產(chǎn)品的競爭力和市場占有率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是本實(shí)用新型提供的一種較佳實(shí)施例的剖視圖。
[0022]圖2是本實(shí)用新型提供的圖1中A-A處的剖視圖。
[0023]圖中，1、中體；11、進(jìn)水端；12、出水端；2、面板；3、主控制板；4、止回閥；41、加重銷；5、磁鋼；6、流量開關(guān)；7、開關(guān)量壓力傳感器；71、調(diào)壓底座；72、膜片；73、調(diào)節(jié)塊；74、調(diào)壓彈簧；75、微動(dòng)開關(guān)一 ；76、微動(dòng)開關(guān)二 ；77、壓力腔；78、過水通道；81、散熱鋁板；82、散熱銅棒；9、密封環(huán)。

【具體實(shí)施方式】
[0024]以下是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本實(shí)用新型并不限于這些實(shí)施例。
[0025]如圖1所示的水泵恒壓變頻控制器，包括具有進(jìn)水端11與出水端12的中體1、設(shè)于中體I 一側(cè)的面板2和設(shè)于面板2與中體I之間的用于控制水泵電機(jī)工作的主控制板3，如圖2所示，中體I的進(jìn)水端11處設(shè)有止回閥4，止回閥4內(nèi)設(shè)有用于檢測中體I內(nèi)是否有水流流動(dòng)的磁鋼5，中體I內(nèi)設(shè)有用于與磁鋼5發(fā)生感應(yīng)的流量開關(guān)6和用于檢測中體I內(nèi)水壓的開關(guān)量壓力傳感器7，其中主控制板3與該流量開關(guān)6和開關(guān)量壓力傳感器7相連接。本實(shí)施例中，如圖2所示，在止回閥4內(nèi)設(shè)有加重銷41，止回閥4與中體I之間設(shè)有密封圈，且如圖1所示，面板2與中體I的連接處設(shè)有密封環(huán)9。
[0026]具體的，如圖1所示，開關(guān)量壓力傳感器7包括調(diào)壓底座71、用于感應(yīng)中體I內(nèi)水壓的膜片72、設(shè)于調(diào)壓底座71內(nèi)的其一端作用在膜片72上的調(diào)節(jié)塊73和一端作用在調(diào)節(jié)塊73上的調(diào)壓彈簧74，調(diào)壓彈簧74的另一端作用在調(diào)壓底座71內(nèi)，調(diào)節(jié)塊73上設(shè)有微動(dòng)開關(guān)一 75和微動(dòng)開關(guān)二 76。為使本控制器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更為合理，如圖1所示，在膜片72與中體I之間設(shè)有一壓力腔77，壓力腔77通過過水通道78與進(jìn)水端11相連通。
[0027]工作時(shí)，主控制板3根據(jù)流量開關(guān)6、開關(guān)量壓力傳感器7中微動(dòng)開關(guān)一 75和微動(dòng)開關(guān)二 76反饋的信號，通過主控制板3上的CPU模塊進(jìn)行邏輯運(yùn)算實(shí)時(shí)調(diào)整本控制器的輸出頻率，從而調(diào)整水泵電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，當(dāng)管路內(nèi)壓力滿足P1〈PV〈P2時(shí)，本水泵恒壓變頻控制器鎖定電機(jī)的頻率，使中體I內(nèi)的壓力恒定在Pl和P2之間的一個(gè)壓力點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)恒壓供水和節(jié)能降耗。
[0028]當(dāng)用戶停止用水時(shí)，止回閥4回落到原位，其內(nèi)部的磁鋼5也回到原位，磁鋼5與流量開關(guān)6之間的感應(yīng)中斷，流量開關(guān)6將信號反饋給主控制板3，主控制板3上的CPU模塊根據(jù)流量開關(guān)6反饋的信號，停止輸出，水泵停止工作。
[0029]當(dāng)水龍頭打開時(shí)，中體I內(nèi)的壓力變低，并下降到設(shè)定的起跳壓力時(shí)，主控制板3根據(jù)開關(guān)量壓力傳感器7反饋的信號，使控制器恢復(fù)輸出，使水泵重新工作。
[0030]當(dāng)中體I內(nèi)缺水時(shí)，止回閥4回落到原位，磁鋼5也回到原始位置，磁鋼5與流量開關(guān)6之間的感應(yīng)中斷，流量開關(guān)6將信號反饋給主控制板3，主控制板3根據(jù)流量開關(guān)6和壓力傳感器反饋的信號，使控制器停止輸出，水泵停止工作，控制器重新進(jìn)入缺水保護(hù)狀態(tài)。
[0031]開關(guān)量壓力傳感器7的工作過程如下:微動(dòng)開關(guān)一 75和微動(dòng)開關(guān)二 76分別位于調(diào)節(jié)塊73的兩側(cè)，當(dāng)中體I內(nèi)水壓增加時(shí)，膜片72向上發(fā)生形變，帶動(dòng)調(diào)節(jié)塊73向上運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)微動(dòng)開關(guān)一 75和微動(dòng)開關(guān)二 76向上運(yùn)動(dòng),微動(dòng)開關(guān)一 75和微動(dòng)開關(guān)二 76上的觸點(diǎn)先后與調(diào)壓底座71接觸，此時(shí)管路內(nèi)實(shí)際壓力PV>P2，主控制板3根據(jù)微動(dòng)開關(guān)一 75和微動(dòng)開關(guān)二 76反饋的信號，通過邏輯運(yùn)算，減少輸出頻率，降低電機(jī)的輸出功率，當(dāng)管路內(nèi)壓力滿足P1〈PV〈P2時(shí)，本水泵恒壓變頻控制器鎖定電機(jī)的頻率，使中體I內(nèi)的壓力恒定在Pl和P2之間的一個(gè)壓力點(diǎn)。本實(shí)施例中，客戶根據(jù)需要，可根據(jù)選用不同的調(diào)壓彈簧74來設(shè)定恒壓壓力。
[0032]當(dāng)中體I內(nèi)水壓減少時(shí)，膜片72向下復(fù)位運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)調(diào)節(jié)塊73向下運(yùn)動(dòng)，安裝在調(diào)節(jié)塊73上的微動(dòng)開關(guān)一 75和微動(dòng)開關(guān)二 76同時(shí)向下運(yùn)動(dòng),微動(dòng)開關(guān)一 75和微動(dòng)開關(guān)二 76上的觸點(diǎn)先后與調(diào)壓底座71斷開，此時(shí)管路內(nèi)實(shí)際壓力PV〈P1，主控制板3上的CPU模塊根據(jù)微動(dòng)開關(guān)一 75和微動(dòng)開關(guān)二 76反饋的信號，通過邏輯運(yùn)算，增加輸出頻率，當(dāng)管路內(nèi)壓力滿足P1〈PV〈P2時(shí)，本水泵恒壓變頻控制器鎖定電機(jī)的頻率，使中體I內(nèi)的壓力恒定在Pl和P2之間的一個(gè)壓力點(diǎn)。
[0033]如圖1所示，中體I與主控制板3之間設(shè)有散熱鋁板81和設(shè)于散熱鋁板81位于中體I 一側(cè)的散熱銅棒82，散熱銅棒82與中體I之間設(shè)有O型圈。
[0034]本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對本實(shí)用新型精神作舉例說明。本實(shí)用新型所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種水泵恒壓變頻控制器，包括具有進(jìn)水端(11)與出水端(12)的中體〔0、設(shè)于中體(1) 一側(cè)的面板(2)和設(shè)于面板(2)與中體(1)之間的用于控制水泵電機(jī)工作的主控制板(3),所述中體(1)的進(jìn)水端(11)處設(shè)有止回閥(4),所述的止回閥(4)內(nèi)設(shè)有用于檢測中體(1)內(nèi)是否有水流流動(dòng)的磁鋼(5),其特征在于，所述的中體(1)內(nèi)設(shè)有用于與上述磁鋼(5)發(fā)生感應(yīng)的流量開關(guān)(6)和用于檢測中體(1)內(nèi)水壓的開關(guān)量壓力傳感器(7),所述的主控制板(3)與該流量開關(guān)(6)和開關(guān)量壓力傳感器(7)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泵恒壓變頻控制器，其特征在于，所述的開關(guān)量壓力傳感器(7)包括調(diào)壓底座(71^用于感應(yīng)中體(1)內(nèi)水壓的膜片(72^設(shè)于調(diào)壓底座(71)內(nèi)的其一端作用在膜片(72)上的調(diào)節(jié)塊(73)和一端作用在調(diào)節(jié)塊(73)上的調(diào)壓彈簧(74),所述調(diào)壓彈簧(74)的另一端作用在調(diào)壓底座(71)內(nèi)，所述的調(diào)節(jié)塊(73)上設(shè)有用于采集管路內(nèi)壓力信號的微動(dòng)開關(guān)一(75)和微動(dòng)開關(guān)二(76^
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水泵恒壓變頻控制器，其特征在于，所述的膜片(72)與中體(1)之間構(gòu)成壓力腔(77),所述的壓力腔(77)通過過水通道(78)與上述的進(jìn)水端(11)相連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的水泵恒壓變頻控制器，其特征在于，所述的中體(1)與主控制板(3)之間設(shè)有散熱鋁板(81)和設(shè)于散熱鋁板(81)位于中體(1) 一側(cè)的散熱銅棒(82),所述的散熱銅棒(82)與中體(1)之間設(shè)有0型圈。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的水泵恒壓變頻控制器，其特征在于，所述的止回閥(4)內(nèi)設(shè)有加重銷(41),所述的止回閥(4)與中體(1)之間設(shè)有密封圈。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的水泵恒壓變頻控制器，其特征在于，所述的面板(2)與中體(1)的連接處設(shè)有密封環(huán)(幻。
【文檔編號】F04B49/06GK204113605SQ201420274102
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年5月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月27日
【發(fā)明者】趙永華, 周海軍, 鄧金松, 何恩軍 申請人:臺州市耀達(dá)工貿(mào)有限公司