專利名稱：一種用于常壓水箱供水的管路壓力自動(dòng)控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于常壓水箱供水的供水管路壓力自動(dòng)控制器，其中包括壓力探測(cè)開關(guān)、水位探測(cè)頭、自動(dòng)控制裝置。
背景技術(shù)：
目前市場(chǎng)上推出的分體式太陽能熱水器均使用承壓水箱，這種承壓水箱體積大， 對(duì)材質(zhì)要求高，加工技術(shù)難度大，容易出現(xiàn)漏水等故障。最大的弊端是在室內(nèi)安裝困難。本人設(shè)計(jì)制造了使用常壓水箱在室內(nèi)安裝方便的分體式太陽能熱水器一“墻體櫥柜內(nèi)置水箱太陽能熱水器”，并已申報(bào)專利，申請(qǐng)?zhí)?01020595342.X。由于使用常壓水箱，水箱無法對(duì)熱水管路加壓。水箱安裝在吊頂之上，壓力也很小。如果安裝在櫥柜之內(nèi)，水箱高度低于供水點(diǎn)的高度，更是無法供水。因此，在熱水供水管路加裝增壓泵向熱水管路增壓注水。增壓泵的啟停由熱水管路的壓力控制。在熱水管路沒壓力或壓力小與設(shè)定的最低壓力時(shí)，控制器啟動(dòng)增壓泵向管路注水增壓。當(dāng)管路內(nèi)壓力達(dá)到設(shè)定壓力，關(guān)閉增壓泵，停止注水。這個(gè)控制器還要有水箱無水自動(dòng)保護(hù)功能，即當(dāng)水箱內(nèi)水被用完以后，應(yīng)立即關(guān)閉增壓泵，避免增壓泵長(zhǎng)時(shí)間空轉(zhuǎn)，保護(hù)電機(jī)不被燒毀。為此，先后在市場(chǎng)篩選了十幾個(gè)廠家的壓力開關(guān)，都無法滿足要求。一般的壓力開關(guān)僅有根據(jù)壓力大小打開和關(guān)閉水泵的功能，沒有水箱無水保護(hù)功能。如果一旦水箱內(nèi)無水(水用完)，增壓泵就會(huì)長(zhǎng)時(shí)間空轉(zhuǎn)，甚至燒毀水泵電機(jī)。必須在電路中另外增加缺水保護(hù)電路，這增加了電路的復(fù)雜程度?，F(xiàn)在有一種帶水流保護(hù)的壓力控制開關(guān)。這種壓力開關(guān)具有水流探測(cè)與保護(hù)功能，它是在管路中設(shè)置一個(gè)水流閥體，在有水流動(dòng)時(shí)，水流將閥體托起，閥體上有一磁鐵，閥體被托起后，磁鐵位移到安裝在控制盒內(nèi)的干簧管的附近，使干簧管吸合，水泵控制電路可以根據(jù)管路壓力控制增壓泵的啟停。這種方式用在太陽能熱水器中最大的問題是當(dāng)熱水管路內(nèi)的水流量較小時(shí)(水龍頭開啟的小)， 水流無法將水流閥體托起，磁體無法接近干簧管，因而控制電路就無法控制增壓泵啟動(dòng)。還有一個(gè)問題，就是這種控制器必須垂直安裝，這也給安裝造成困難。除了在市場(chǎng)上尋找適合太陽能熱水器使用的控制器無果外，搜尋很多資料也沒找到適合的管路壓力自動(dòng)控制器。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的的技術(shù)問題是一種能夠根據(jù)設(shè)定的管路壓力自動(dòng)控制水泵啟停，同時(shí)又具有水源無水自動(dòng)關(guān)閉水泵的全自動(dòng)控制器。為解決以上問題，本發(fā)明用于常壓水箱供水的管路壓力自動(dòng)控制器包括壓力探測(cè)開關(guān)、水位探測(cè)頭、自動(dòng)控制裝置。該自動(dòng)控制裝置包括水箱水位探測(cè)電路和壓力控制電路，其中水箱水位探測(cè)電路在探測(cè)到水箱水位低于設(shè)定的最低水位或無水時(shí)，可以關(guān)閉壓力控制電路，無法啟動(dòng)水泵。壓力控制電路在被打開后，可以按照設(shè)定的壓力，根據(jù)壓力探測(cè)開關(guān)的信號(hào)，啟動(dòng)或關(guān)閉水泵，在關(guān)閉水泵時(shí)，要求有5秒鐘的延時(shí)，以確保管路內(nèi)的壓力達(dá)到設(shè)定值，或確保水箱水面脫離水位探測(cè)頭。[0006]作為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的第一種技術(shù)方案，水箱水位探測(cè)電路應(yīng)用1/2電壓比較器 LMl 19組成。作為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的第二種技術(shù)方案，壓力控制電路應(yīng)用另外1/2電壓比較器 LMl 19組成。作為實(shí)現(xiàn)本的第實(shí)用新型三種技術(shù)方案，所述延時(shí)電路由電阻和電容構(gòu)成的RC 電路組成。作為實(shí)現(xiàn)本的第實(shí)用新型四種技術(shù)方案，控制裝置的供電由變壓器、橋堆、電容組成。本實(shí)用新型應(yīng)用一只具有兩個(gè)電壓比較器LM119的集成電路實(shí)現(xiàn)了水箱水位探測(cè)和壓力控制電路，由用于水箱水位探測(cè)電路的1/2LM119的輸出端根據(jù)水箱水位信號(hào)控制壓力控制電路是否工作。供電電路工作可靠。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、成本低、體積小?？蓮V泛地應(yīng)用在基于水箱供水的無塔供水系統(tǒng)。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本作實(shí)用新型進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

圖1是本實(shí)用新型常壓水箱供水的管路壓力自動(dòng)控制器的安裝示意圖。圖2是圖1所示常壓水箱供水的管路壓力自動(dòng)控制器的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
圖1是本實(shí)用新型常壓水箱供水的管路壓力自動(dòng)控制器的安裝示意圖。該壓力自動(dòng)控制器由水位探測(cè)頭2、壓力探測(cè)開關(guān)5、自動(dòng)控制裝置9構(gòu)成。當(dāng)水箱1內(nèi)水位高于水位探測(cè)頭2時(shí)，自動(dòng)控制裝置9能根據(jù)壓力探測(cè)開關(guān)5的的信號(hào)有效地控制水泵3的啟閉。 當(dāng)水箱1內(nèi)水位低于水位探測(cè)頭2時(shí)，自動(dòng)控制裝置9的壓力控制部分被禁止工作，無法啟動(dòng)水泵3。即使水泵3已經(jīng)啟動(dòng)，在抽水過程中水位下降，致使水位低于水位探測(cè)頭2，自動(dòng)控制裝置9也會(huì)關(guān)閉水泵3，使其停止工作。當(dāng)水箱1內(nèi)水位高于水位探測(cè)頭2時(shí)，如果管路內(nèi)壓力低于設(shè)定的壓力，壓力探測(cè)開關(guān)5的觸點(diǎn)閉合，自動(dòng)控制裝置9根據(jù)壓力探測(cè)開關(guān)5的的信號(hào)啟動(dòng)水泵3，向管路內(nèi)注水，使管路內(nèi)壓力升高或保證用水點(diǎn)的水流不斷。當(dāng)用水點(diǎn)關(guān)閉，管路內(nèi)壓力上升，達(dá)到設(shè)定的上限壓力值，壓力探測(cè)開關(guān)5的觸點(diǎn)被打開，自動(dòng)控制裝置9根據(jù)壓力探測(cè)開關(guān)5的信號(hào)關(guān)閉水泵3。在止回閥4的作用下，管路內(nèi)的壓力得以保持。若有用水點(diǎn)取水，管路內(nèi)壓力下降，當(dāng)管路內(nèi)壓力低于設(shè)定的下限值時(shí)，自動(dòng)控制裝置9自動(dòng)打開水泵3注水。當(dāng)壓力探測(cè)開關(guān)5的觸點(diǎn)被打開或水位下降低于水位探測(cè)頭2時(shí)，自動(dòng)控制裝置 9要停止水泵3的工作，為了使管路內(nèi)的壓力能充分達(dá)到設(shè)定的上限值，也為了在水位下降后，水面能十分可靠地脫離水位探測(cè)頭2，自動(dòng)控制裝置9將延時(shí)5秒鐘關(guān)閉水泵。圖1中6為壓力探測(cè)開關(guān)的信號(hào)輸出電線，7為自動(dòng)控制裝置9至水泵3的電源控制線，8為水位探測(cè)頭2至自動(dòng)控制裝置9間的信號(hào)傳輸線，10為自動(dòng)控制裝置9的電源插頭，接入220V市電。圖2是圖1常壓水箱供水的管路壓力自動(dòng)控制裝置9的電路原理圖。[0020]本壓力自動(dòng)控制裝置的電源部分11，由電源變壓器T、整流橋堆和電解電容Cl組成，提供15V直流電源。如圖2所示，由1/2電壓比較器LM119、R1、R2、R3、R4以及水位探測(cè)頭構(gòu)成水位探測(cè)電路12。R1、R2與R3、R4構(gòu)成兩組分壓器，調(diào)整兩組電阻的比值，在不接入水位探測(cè)頭2 時(shí)，LM119的第4腳(反相輸入端)的電壓比第3腳(同相輸入端)高3V，在不接入水位探測(cè)頭2或水位探測(cè)頭脫離水面時(shí)，這個(gè)電壓比較器的輸出端輸出低電位，相當(dāng)于接地。第二個(gè)電壓比較器的第8腳(同相輸入端)被鉗制在零電位，無論壓力開關(guān)觸點(diǎn)閉合與開啟，都無法使第8腳(同相輸入段)的電壓發(fā)生變化，相當(dāng)于禁止第二個(gè)電壓比較器工作。當(dāng)水位探測(cè)頭2深入到水中后，由于水的電阻很小，相當(dāng)于給電阻4并聯(lián)了一只阻值很小的電阻，使第4腳的電壓下降，并且低于第3腳(同相輸入端)，第一個(gè)電壓比較器發(fā)生反轉(zhuǎn)，但是LM119是集電極開路型的，在此狀態(tài)下輸出端相當(dāng)于斷開，因此失去對(duì)第二只電壓比較器第8腳的鉗位作用，第二只電壓比較器進(jìn)入正常工作狀態(tài)。同樣，由另外l/^LMlURS、!^、!^、!^、壓力探測(cè)開關(guān)5構(gòu)成壓力控制電路14，R5、 R6、R7、R8構(gòu)成第二個(gè)電壓比較器1/2LM119的輸入分壓電路。R7、R8構(gòu)成的分壓器使第9 腳(反相輸入端)的電壓固定在5V。R6和C2構(gòu)成RC延時(shí)電路13。R6的阻值比較大，考慮到響應(yīng)速度，R5的阻值又要比較小。在壓力探測(cè)開關(guān)閉合后，進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)后施加在第 8腳上(同相輸入端)的電壓比較高，接近電源電壓，高于第9腳的5V，此時(shí)輸出端第6腳相當(dāng)于開路。如果管路中的壓力上升到上限值，壓力探測(cè)開關(guān)被打開，R5、R6的電源端被斷開。由于電容C2已被充電，C2將通過R6放電，第8腳的電壓隨著C2的放電不斷下降。當(dāng) C2兩端的電壓下降到低于第9腳的電壓(5V)時(shí)，第二個(gè)電壓比較器1/2LM119發(fā)生反轉(zhuǎn)，輸出端第6腳輸出低電位，相當(dāng)于接地，三極管S8050、R9、R10、R11構(gòu)成功率放大電路15。調(diào)整三極管S8050的基極分壓電阻R9和RlO的比值，在LM119第6腳在斷開狀態(tài)時(shí)，使S8050工作在飽和狀態(tài)。集電極電流帶動(dòng)繼電器吸合，水泵工作。如果管路中的壓力上升到上限值，壓力探測(cè)開關(guān)被打開， LMl 19的輸出端第6腳輸出低電位，相當(dāng)于接地，三極管S8050的基極被接地，三極管S8050 進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)。繼電器釋放，水泵關(guān)閉。Rll為發(fā)射極接地電阻，調(diào)整R11，可以在滿足繼電器可靠吸合的同時(shí)，使三極管可靠地在飽和與截止?fàn)顟B(tài)間轉(zhuǎn)換。
權(quán)利要求1.一種用于常壓水箱供水的供水管路壓力自動(dòng)控制器，其包括壓力探測(cè)開關(guān)(5)、水位探測(cè)頭( 、自動(dòng)控制裝置(9)，其特征在于所述自動(dòng)控制裝置(9)包括-供電電路(11)，由變壓器T和橋堆構(gòu)成變壓整流電路，輸出15V直流電流，向控制電路供電；-水位探測(cè)電路(12)，由1/2電壓比較器LM119和兩組分壓電阻Rl、R2、R3、R4、水位探測(cè)頭(2)構(gòu)成，水位探測(cè)電路輸出端第1腳的電位取決于水位探測(cè)頭(2)探測(cè)到是否有水，第1腳連接到另外1/2LM119的反向輸入端第9腳，第1腳的電位高低控制壓力控制電路(14)是否工作；-壓力控制電路(14)，由另外V2LM119和兩組分壓電阻R5、R6、R7、R8、壓力探測(cè)開關(guān) (5)構(gòu)成，在水位探測(cè)電路(12)的輸出端第1腳在高電位時(shí)，壓力控制電路(14)處于工作狀態(tài)，此時(shí)，壓力控制電路(14)的輸出端第6腳的電位將由壓力探測(cè)開關(guān)(5)的狀態(tài)決定， 輸出端第6腳連接功率放大電路的輸入端，三極管S8050的基極，第6腳的電位直接控制功率放大電路的輸出；-RC延時(shí)電路(13)，由R6、C2組成，在壓力控制開關(guān)被打開后，使壓力控制電路(14)的信號(hào)輸出延遲5秒由高電位跳躍到低電位；-功率放大電路(15)，由功放管三極管S8050和電阻R9、R10、R11和繼電器J及釋放二極管D構(gòu)成，根據(jù)壓力控制電路(14)輸出端第6腳的信號(hào)，功率放大電路(15)工作在飽和或截止?fàn)顟B(tài)，使得繼電器吸合或釋放，從而啟動(dòng)或關(guān)閉水泵。
2.按照權(quán)利要求1所述的常壓水箱供水的供水管路壓力自動(dòng)控制器，其特征在于所述水位探測(cè)電路(1 和壓力控制電路(14)均使用電壓比較器構(gòu)成。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于常壓水箱供水的供水管路壓力自動(dòng)控制器，其包括壓力探測(cè)開關(guān)(5)、水位探測(cè)頭(2)、自動(dòng)控制裝置(9)，其特征在于所述自動(dòng)控制裝置(9)包括供電電路(11)、水位探測(cè)電路(12)、壓力控制電路(14)、RC延時(shí)電路(13)和功率放大電路(15)，根據(jù)壓力控制電路(14)輸出端第6腳的信號(hào)，功率放大電路(15)工作在飽和或截止?fàn)顟B(tài)，使得繼電器吸合或釋放，從而啟動(dòng)或關(guān)閉水泵。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、成本低、體積小?？蓮V泛地應(yīng)用在基于水箱供水的無塔供水系統(tǒng)。
文檔編號(hào)G05D16/20GK202205105SQ20112003856
公開日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2011年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月15日
發(fā)明者魏春旺 申請(qǐng)人:魏春旺