专利名称：无线式自动抽水控制器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种屋顶水塔自动抽水装置。
本发明所谓无线式，是指水塔与水泵之间不需要连接任何电线，大改以往抽水的控制方法。随着现代化高水平的发展，一个个城市拔地而起，高楼矗立，城市用水越来越受到人们的注意，特别是高层楼房用水更使人们发愁，所以，设计单位都纷纷采取各种措施，但是，目前市场上的水位传感器，有的是压力法，有的是浮子法，压力法价钱昂贵，使用效果也差，多数不到一年就坏了，浮子法多数是安装者自制，型式多样，可是，维修量很大，据当地调查了解也用不到一年就坏了，再说，无论是压力法，还是浮子法，都存在线路长，安装工作量大，花钱多，电线在外日晒雨淋，容易遭受损坏和破坏，也影响建筑美观，而且，维修频繁，工作量大，经常影响供水，因此，很多单位只好采取人工控制抽水，然而，人工控制抽水也有很多不尽人意之处，如经常缺水，经常满溢，总是意见纷纷，所以，人有人的麻烦，始终不如机械那么遵守规则。
本发明目的是为了解决现代高层楼房自动抽水装置之安装与维修困难，以及避免人工控制抽水的缺点，从而提供一种无控制外线的自动抽水装置。
本发明的技术方案是这样的，一种具有低水压启动和定时关机的无线式自动抽水控制器，主要由压控电源、延时启动装置、定时关机装置，电接点压力表、水压开关、水下限位器、相序断相保护装置，按钮开关及接触器构成。具体是这样实现的，如图1所示，用一个双向可控硅SG1与电接点压力表VDJ或水压开关GJ2[16]及水下限位器组成一个水压控制电源，然后用一块555时基电路1C1、延时继电器1J、延时电容C1与保护继电器3J的常闭触点3J1-2.3并联组成高电平输出的施密特征延时触发器。另外用一块555时基电路中1C2、定时继电器2J、定时电容C2和接触器辅助常闭触点Q5-1并联与电位器RT串联组成高电平输出的施密特定时触发器。当水塔中的水压降到一定程度，电接点压力表VDJ或水压开关GJ2干簧管接通，触发双向可控硅SG1导通，这时若下水池有水，水下干簧管开关GJ1吸合将双向可控硅SG2触发导通，使变压器BV的初级回路接通给触发器1C1、1C2、1C3供电。又如图2所示，当整流器Q2的a、b两端有电时，由于555时基电路1C3与保护继电器3J接成低电平输出的光控施密特触发器，因此，在没有断相和反相时，保护继电器3J吸合将其常开触点3J-1.2接通，同时将其常闭触点3J2-2.3关断使延时电容C1开始充电，约一分钟左右，触发器1C1触发使延时继电器1吸合将其常开触点1J1-1.2接通，接触器Q的整个回路接通启动，其主触点是Q1 Q2 Q3吸合，电机Q开始运转。这就是延时启动装置，其目的是防止水管中的水压闪跳而产生误启动，但因楼房高低不同，水压也有差别，这可适当调整压力表VDJ的电接点或水压开关的调节螺帽[14]来配合;由于接触器Q的启动，其辅助常闭触发点Q5-1跳开，定时电容C2开始充电，约三十分钟左右(这要看水塔容量大小，容量大，抽水时间长，就是充电时间长、反之则短，可以调节电位器RT进行设定)，触发器1C2触发，定时继电器吸合将其常闭触点2J1-2.3拉开，接触器Q回路断路使主触点Q1 Q2 Q3跳开，电机Q停转，这就是定时关机装置。另一方面，当电机启动后，水塔中的水压上升，水压表VDJ电接点或水压开关的干簧管GJ2断开，双向可控硅SG1关断，由接触器辅助常开触点Q4-2接通保持变压器BV供电，所以，一旦停机后就要到下一次水塔中的水压降低到启动位置才能再启动。但是，为了检修或试机方便，设置了AN10和AN11同轴按钮开关，使触发器供电回路和启动回路同时接通启动，停机时按AN2即可;为了防止下水池缺水使水泵干磨，设计了一个水下限位器，如图3所示，将磁环[5]和集磁片[6]密封装在型料浮子[7]的上端套在中心铜管[4]上再装进金属管[8]内，两端有过滤水的过滤板[10]用两块孔板[9]夹住，两端用螺帽[11]扭压紧再用尼龙纯吊在下水池中，当下水池有水时，塑料浮子[7]上浮到顶，由于磁环[5]的磁力作用将干簧管GJ1[3]吸合，使双向可控硅SG2触发导通。如果下水池缺水时，塑料浮子[7]下降，使干簧管GJ1[3]失去磁力作用断开，于是，双向可控硅SG2关断，使变压器BV的初级回路关断，各触发器均无电压，全部电路停止运行，起到了完善的保护作用，但是，指示灯氖泡亮，显示下水池缺水;由于本方案是无人操作的全自动控制，必须考虑到断相或反相时造成事故，影响供水，专门设计了一个相序断相保护装置(已单独申请了中国专利)，其构造原理如图2所示，在下水池有水而又处于启动状态的断相或反相，这时氖泡L1和L2亮，L1的光经光电耦合器的光敏电阻RGm触发1C3光施密特触发器，但因光施密特触发器是接成低电平输出方式，即不断相和不反相时输出低电平使保护继电器3J吸合，将其常开触点3J1-1.2闭合使接触器Q回路接通，然而，正处于启动状态的断相或反相时1C3翻转成高电平输出方式，保护继电器3J不吸合，接触器Q回路不能接通，所以电机Q不会启动。如果是运转状态下的断相，由于1C3翻转成高电平输出，保护继电器3J被释放，其触点3J1-1.2断开，电机Q停止运转，这时，氖泡L2的亮度较反相时的亮度暗一倍，显示为断相，从而保护电机D不被断相烧坏，水泵也不因反相而空转干磨。
本发明与背景技术相比，最大的特点是不用外线，一般来说，水塔与水泵之间的距离多数在一百米左右，采用直控制，最少要四根线，那么，四百米近五百元，加安装费上千元，要用控制电缆约高两倍，近三千元，而且，经常维修也要花不少的钱。可是本发明方案分文不花，也不存在线路维修，完全实现了控制器自己控制，即使有点小毛病也在其本身，检修容易，从指示灯上就可以判别故障部位。并且，保护完善，当下水池无水和不抽水时，全部控制电路均无电压，防止了电子元件空载老化或烧坏。
，图1为无线式自动抽水控制器原理图，图2为相序断相保护原理图、图3为水下限位器结构图、图4为水压开关结构图。图中编号及其代号名称1.水下限位开关引线、2.水下限位开关铜管、3.水下限位于簧管开关GJ1(简称水下开关)、4.中心铜管、5.磁环、6.集磁片、7.塑料浮子、8.金属管、9.孔板、10.过滤片、11.螺帽、12.水压开关引线、13.水压开关铜片管、14.调节螺帽、15.水压干簧管开关GJ2、16.金属套管、17.水压磁环、18.水压集磁片、19.活塞套封头、20.活塞铜管、21.弹簧、22.塑料活塞套、23.橡皮活塞、24.连接螺丝、25.进水孔、26.溢水孔、D-电动机、ABC-三相电源、O-零地线、DFX-相序断相保护装置、AN10-启动按钮开关、AN11-电源按钮开关、AN2-停止按钮开关、Q-接触器、Q1Q2Q3-接触器主触点、Q4-2-接触器第一辅助常开触点、Q5-2-接触器第二辅助常开触点、Q5-1-接触器第二辅助常闭触点、SG1-电源双向可控硅(简称电源双向硅)、SG2-下水池限位双向可控硅(简称限位双向硅)、VDJ-电接点压力表、GJ2-水压干簧管开关(简称水压开关)、GJ1-水下限位干簧管开关(简称水下开关)、Q21-延时整流器、Q22-定时整流器、Q23-保护整流器、1C1-555延时触发器、1C2-555定时触发器、1C3-555保护触发器、1J-延时继电器、2J定时继电器、3J-相序断相保护继电器(简称保护继电器)、1J1-1.2-延时继电器常开触点、2J1-2.3-定时继电器常闭触点、3J1-1.2-保护继电器常开触点、3J2-2.3-保护继电器常闭触点、C1-延时电容、C2-定时电容、L1-光电耦合氖泡、L2-故障指示灯氖泡、L3-下水池缺水氖泡、RGm-光敏电阻、a和b-保护电压、BV-变压器。
本发明通过试验已出样品，功能可行，性能较好，启动控制可用电接点压力表或水压开关，效果一样，不过，电接点压力表直观，可看到水的压力，容易调节，也不产生漏水问题，只是价格较高。另外可以自制活塞式压力开关来代替电接点压力表，成本低廉，简单易行。由于本发明是一种完全无人操作的自动控制装置，必须要考虑在断相时容易烧坏电动机或反相时将造成电动机反转，使水泵空磨而无法供水，为此，特设计一种断相和反相都能使电机停止的相序断相保护装置，其原理和制作方法已在“电机相序断相保护开关”中叙及;为了使下水池缺水时不让电动机和水泵空转，特设计一种吊在水中的水位控制器，这种控制器比以往的任何控制器的使用都简单，目前市场上没有这种产品，要自制，其要领是用一个干簧管开关和磁环配合，磁环最好是双磁环按极性串起来，并在两磁环中夹一片薄铁片来把磁力集中，提高开关的灵敏度。过滤片要便于装折清洗。如果控制器用于没有下水池，而是直接从自来水管中抽水，可在自来水管上安装电接点压力表或水压开关来代替水下限位器也可达到同样目的。
权利要求
1.一种具有低压启动和定时关机的无线式自动抽水控制器，主要由水位控制电源、延时启动装置、相序断相保护装置构成，其特征是a、电源双向可控硅SG1和限位双向可控硅SG2与变压器BV的初级相互串联在220V电源上。b、电源双向可硅SG1的J2和G端接一个电接点压力表VDJ或水压开关GJ2、J1和J2端并联接触器辅助常开触点Q4-2和启动按钮开关AN11。c、限位双向可控硅SC2的J2和G端接水下开关GJ1、在J1和J2端接一个串联的氖灯L3和电阻。d、延时电容C1与保护继电器常闭触点3J2-2.3并联后和555时基电路1C1接成高电平输出的施密特延时触发器驱动延时继电器1J。e、定时电容C2与接触器辅助常闭触点Q5-1并联再与电位器RJ串联后和555时基电路1C2接成高电平输出施密特定时触发器驱动定时继电器2J。f、光电耦合器氖灯L1与故障指示氖灯L2串联、光电耦合器的光敏电阻RGm与555时基电路1C3接成低电平输出的光控施密特触发器驱动保护继电器3J。h、延时继电器常开触点1J1-1.2与接触器辅助常开触点Q5-2与启动按钮开关AN10并联后和定时继电器常闭触点2J1-2.3与停止按钮开关AN2与保护继电器常开触点3J1-1.2与接触器Q串联接在A相和C相上。
2.根据权利要求1所述无线式自动抽水控制器的水下限位器和水压开关，其特征是a、两磁环[5]夹一集磁片[6]密封在塑料浮子[7]上端、穿在中心铜管[4]外、装在金属管[8]内、两端有孔板[9]夹一过滤片[10]后用螺帽[11]扭压紧、水下开关GJ1[3]封装在一根铜管[2]中插入中心铜管[4]内与磁环[5]上限的吸合位置。b、两磁环[17]夹一集磁片[18]固定在活塞铜管[20]上端、活塞铜管[20]下端固定在橡皮活塞[23]上套上弹簧[21]后用活塞封头[19]穿过活塞铜管[20]塞入有进水孔[25]的塑料活塞套[22]内后装进有排水孔[26]金属管[16]、水压开关GJ1[15]封装在水压开关铜管[20]内与磁[17]的吸合部位。
全文摘要
本发明是一种具有低水压启动和定时关机功能的无线式自动抽水控制器，在水塔与水泵之间不需要任何联接线，取消了安装投资及维护费用，并有缺水保护装置及其显示和反相与断相保护装置及显示，完全是无人操作的全自动抽水控制器，保护齐全、安全可靠、安装维修简单，适合高层楼房水塔自动抽水控制的需要。
文档编号E03B11/16GK1102451SQ9311460
公开日1995年5月10日 申请日期1993年11月8日 优先权日1993年11月8日
发明者廖智 申请人:廖智