专利名称：恒压变频泵的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种泵，尤其是一种具自动检测功能的恒压变频泵，其可自动检测管路压力，输出信号予以变频，而泵马达即依频率的变化而改变转速，以达恒压要求的供水系统压力控制泵。
2，马达的用水系统上下压力变化，压力忽大忽小，于使用热水时会因压力的变化而致出水忽冷忽热。
3.耗电量视马达的启动次数(即使用微水量时)而增加，只要压力降至下限，就启动全速运转，开一个水龙头与十个水龙头皆为全速运转，无法控制水量。
本实用新型设计人从事压力检测机具的研发制售已有多年的经验，自己同时是使用者之一，故感触更是深刻，有鉴于上述缺失，乃全力投入此种俗称压力机的研究发屐，发现经过改良的机具虽然有所改善，但仍无法藏底解决，其原因在于经改良后的压力机其恒压式控制器，压力指示器、压力传感及控制器各自分开，容易受到干扰，因在我们周围环境中，充斥着磁场，而控制器必须将压力传感器所感测到的微小变化信号(0.2-0.3mA)，放大到足以推动变频器所需的直流10伏特电压，而受到广大磁场的干扰，常使机件无法稳定工作，且分离式的设计，调整不易，价格昂贵更是主因。
为达成上述目的，本实用新型的恒压变频泵，安装于一供水系统的管路上，包括一加压马达、一储压桶及一由该加压马达驱动的泵；该恒压变频泵还包括一微电脑恒压控制器，与该供水系统的管路相连接，感测供水管路系统的压力变化值，并将该压力变化值转换为电压信号而输出给变频器；一变频器，与该微电脑恒压控制器及加压马达相连接，并根据所接收的微电脑恒压控制器传输来的信号，输出变频信号给加压马达以改变加压马达的转速。
其中上述微电脑恒压控制器包括一测定管路压力以提供相关信号比较依据的压力检出晶片；一消除压力检出晶片杂波的杂波消除回路，内含滤波、放大及缓冲电路；一可进行无水停车及漏水检出的管路检测电路，在无水或漏水时输出一参考电压信号给窗口比较器；一CPU，为一CMOS的省电晶片，具有A/D转换及复数组I/O接口；一窗口比较器，将管路检测电路传输来的信号值与设定值作比较，如超出设定值的上、下限则输出一信号供CPU作功能判断，并向LED显示器发出信号；一LED显示器，接收窗口比较器输出的驱动信号以显示动作情况；一第一段缓冲降速、快速升速电路，依据来自CPU的无水检出信号而启动；一第二段缓冲停车电路，当第一段缓冲降速后，若设定时间内管线压力未发生变化，则向CPU发出一准备停车的信号，若设定时间内管线压力发生变化，则立即向CPU发出取消所有停车并令速度迅速上升的信号，以补足管线内的压力差；一电源稳定器，向压力检出晶片及压力设定时所需的稳定化电源。
本实用新型的恒压变频泵，将压力指示、压力传感及压力控制融合成一，成为三机一体的型式，而外有金属密封的外壳，以隔绝外界的一切干扰，不但工作稳定、装配简单，且其内部的数字压力表的精密度或线性范围，亦非一般指针式压力表所能比拟，微电台恒压控制器的三机一体的优点在于其于供水系统中可自动测压力的变化，随时送出感测模拟信号改变频率，变频器依信号的变化改变泵马达的转速，以确保恒压变频变速(INVERTER SPEED CONTROL)，减少磨耗，提升品质及安全；然传统的压力控制系统将标准的压力传感器所产生的微小信号，经由特定的放大器放大到足以推动变频控制器；但众所知悉在我们空间中布满着零乱的磁场，这些磁场对微小电子信号是一种致命伤，所以传统的恒压控制系统常发生电磁干扰以至压力不稳，控制流程不正常，甚至烧毁电子设备等情况。本恒压控制器从压力检出晶片至最后的缓冲放大电路完全密封于金属容器内，且外壳与电路内的零电位完全导通，故对于外界的电磁干扰能完全屏除于外。
兹将本实用新型的微电脑恒压控制器与其他种类控制器作一比较如下表。
微电脑恒压控制器比较表
图1为习用压力控制器分布简图；图2为本实用新型的外观示意图；图3为本实用新型恒压控制器示意图；图4为本实用新型的电路详图；图5为本实用新型的动作流程图。
请参阅图2为本实用新型的外观示意图，由图中可以明白看出，本实用新型的此种具自动检测功能的恒压变频变速泵，其主要硬件设施应包括一微电脑恒压控制器1、一变频器2、一马达3、一储压桶4、及一泵5所构成，其中的微电脑恒压控制器1将压力指示，压力传感及压力控制融合成一，成为三机一体的型式，而外有金属密封的外壳，以隔绝外界的一切干扰，封于一金属外壳中，供水输出管路系统100的压力变化，可经由微电脑恒压控制器1感知，送出模拟信号DC0-10V给变频器2，变频器再依信号的变化改变频率，泵5及马达3则依不同频率变化改变，成为无级变速，以达恒压。
如图3所示为本实用新型恒压控制器1的动作示意图，而从管路系统100所测后的模拟信号0-10V则藉由导线转入变频器2中，其中微电脑恒压控制器1包括有一为显示水压的数字压力指示器11、一为具测压、控压、测漏的微处理中心12、一为依现况改变频率以控制马达转速的压力晶片模组13。
请参阅本实用新型的电路详图即图4所示，其中各元件的特性如下列各点所述IC(C)为一稳定电路，组成定电压、定电流的供应器，提供压力检出晶片暨压力设定所需的稳定电源，避免温度漂移，造成动作不稳定的现像；IC(D)、IC(B)为具有滤波、放大及缓冲的杂波消除回路，除可消除因管线水压脉动造成压力晶片产生杂波，并相对可减少外部储压桶的容量，以达到稳定输出及减少产品组合的体积；IC(A)、IC(J)为具有差动放大、二次滤波及缓冲功能的微电脑恒压控制器，将压力检出晶片从管线中所测得的压力变化量与压力设定器所设定的压力作一比较，经差动放大器将误差范围做一适当的放大，并经二次滤波及缓冲，而达到足以推动变频机的0-10VDC的控制信号；IC(H)、IC(I)具有无水检出及漏水检出功能的管路检测电路，在没有水或管线漏水时能输出一参考电压信号给窗口比较器做比较。本两项无用水停车及漏水检出的功能为传统的变频恒压式所难以达成；IC(E)为窗口比较器，将IC(H)、IC(J)所输出的信号与设定值作比较，如超出设定值的上、下限则比较器即输出一信号供CPU作功能判断，同时比较器亦驱动双色LED，使我们明了动作情况；IC(F)、IC(K)为俱备第一段缓冲降速、快速升速功能的配速电路，当CPU接收到无用水检出的信号时，经判断无误后即通知IC(F)、IC(K)准备降速，缓冲降速的功能为避免快速降速时造成管线的冲击；IC(G)、IC力未发生变化，经二十秒后CPU即通知IC(G)、IC(L)准备停车，在此期间如管线压力发生变化，则立即取消所有停车功能并令速度迅速上升，以补足管线内的压力差；CPU为CMOS的省电晶片，具有A/D转换及多组I/O负担压力显示功能及一些内部的功能判断。
请参阅图5，为本实用新型的动作流程图，由图中可明白看出本实用新型的此种具自动检测功能的恒压变频变速泵，其中的主控元件微电脑恒压控制器1，可藉由压力检出晶片，检出管内的压力变化，将压力变化转变成电压信号此时的输出至变频器2，利用变频器2改变泵5的转速，以达恒压的目的。
其中，本实用新型的恒压变频泵，主要包括一微电脑恒压控制器，将压力显示、压力传感及压力控制融合为一的三机一体形式，其外部有一密封的金属4外壳，其内部包括一压力检出晶片，可测定管路压力，以提供相关信号的比较依据；一杂波消除回路，具有滤波、放大及缓冲的功能，消除因管线水压脉动造成压力晶片产生杂波；一管路检测电路，具有无水停车及漏水检出功能，提供一参考电压信号给窗口比较器做比较；一窗口比较器，将管路压力变化值与设定值作比较，如超出设定值的上、下限则输出一信号供CPU作功能判断，并驱动LED，以显示动作情况；一配速电路，具备第一段缓冲降速、快速升速的功能，依据来自上述管路检测电路的信号而判别；一缓冲配速电路，为第二段缓冲停车及补正，当第一段缓冲降速后，防止若因管线压力未发生变化时于设定时间内通知CPU准备停车，在此一缓冲配速电路，为第二段缓冲停车及补正，当第一段缓冲降速后，防止若因管线压力未发生变化时于设定时间内通知CPU准备停车，在此期间如管线压力发生变化，则立即取消所有停车功能并令速度迅速上升，以补足管线内的压力差；一CPU，为一CMOS的省电晶片，具有A/D转换及多组I/O负担压力显示判别及上述相关信号的功能判定；一电源稳定器，提供压力检出晶片及压力设定时所需的稳定化电源；本实用新型的恒压变频泵，还包括一变频器，依信号改变加压马达的转速；一加压马达；一储压桶；一泵；其特征在于依供水管路系统的压力变化，由微电脑恒压控制器感知，输出模拟信号DC0-10V给变频器，变频器再依信号的变化，改变频率，泵马达即依频率的变化而改变转速，以达到恒压的要求，而泵系统除可变频、恒压，更可自动检测，无水停车、漏水检出，缓冲启动及停止，使相关机件得以减少磨耗，节省能源增加使用安全性。
从上述可知，本实用新型的此种具自动检测功能的恒压变频变速泵，确实具有增进效能及使用寿命的优点。
权利要求1.一种恒压变频泵，安装于一供水系统的管路上，包括一加压马达、一储压桶及一由该加压马达驱动的泵；其特征是该恒压变频泵还包括一微电脑恒压控制器，与该供水系统的管路相连接，感测供水管路系统的压力变化值，并将该压力变化值转换为电压信号而输出给变频器；一变频器，与该微电脑恒压控制器及加压马达相连接，并根据所接收的微电脑恒压控制器传输来的信号，输出变频信号给加压马达以改变加压马达的转速。
2.如权利要求1所述的恒压变频泵，其特征是该微电脑恒压控制器包括一测定管路压力以提供相关信号比较依据的压力检出晶片；一消除压力检出晶片杂波的杂波消除回路，内含滤波、放大及缓冲电路；一可进行无水停车及漏水检出的管路检测电路，在无水或漏水时输出一参考电压信号给窗口比较器；一CPU，为一CMOS的省电晶片，具有A/D转换及复数组I/O接口；一窗口比较器，将管路检测电路传输来的信号值与设定值作比较，如超出设定值的上、下限则输出一信号供CPU作功能判断，并向LED显示器发出信号；一LED显示器，接收窗口比较器输出的驱动信号以显示动作情况；一第一段缓冲降速、快速升速电路，依据来自CPU的无水检出信号而启动；一第二段缓冲停车电路，当第一段缓冲降速后，若设定时间内管线压力未发生变化，则向CPU发出一准备停车的信号，若设定时间内管线压力发生变化，则立即向CPU发出取消所有停车并令速度迅速上升的信号，以补足管线内的压力差；一电源稳定器，向压力检出晶片及压力设定时所需的稳定化电源。
3.如权利要求2所述的恒压变频泵，其特征是该第二段缓冲停车电路内的设定时间为20秒。
4.如权利要求1或2所述的恒压变频泵，其特征是该微电脑恒压控制器密封于一可屏蔽干扰信号的金属外壳内。
专利摘要一种恒压变频泵，安装于一供水系统的管路上，包括一加压马达、一储压桶及一由该加压马达驱动的泵；该恒压变频泵还包括一微电脑恒压控制器，与该供水系统的管路相连接，感测供水管路系统的压力变化值，并将该压力变化值转换为电压信号而输出给变频器；一变频器，与该微电脑恒压控制器及加压马达相连接，并根据所接收的微电脑恒压控制器传输来的信号，输出变频信号给加压马达以改变加压马达的转速；本实用新型外装金属密封的外壳，可对完全屏蔽外界的电磁干扰；于供水系统中可自动测压力的变化，随时送出感测模拟信号改变频率，变频器依信号的变化改变泵马达的转速，以确保恒压变频变速，减少磨耗，提升品质及安全，并节约了能源。
文档编号F04D15/00GK2546662SQ0127519
公开日2003年4月23日 申请日期2001年12月21日 优先权日2001年12月21日
发明者林永德 申请人:林永德