一种自动自吸泵的控制电路板的制作方法

本发明涉及一种控制电路板，尤其是一种自动自吸泵的控制电路板。

背景技术：

在现有的技术中，自吸泵要实现自动化，常采用在自吸泵上装压力开关使其实现自动化，当水龙头打开时，压力开关动作水泵通电，当水龙头关闭时，压力开关处水压增大又使压力开关动作水泵关闭。压力开关控制通断电是靠水的压力自动实现的，机械式自动自吸泵就是一种在自吸泵上面内置一机械式压力开关的自动泵，这种泵使用过程中常出现以下问题：1）由于水泄漏等原因，水龙头关闭时，压力开关就会在短时间内从断电位置返回至通电位置使水泵自行启动，然后又使压力开关动作水泵关闭，这样导致水泵在水龙头关闭时会频繁的启动，这种频繁的工作严重影响泵的寿命；2）在水井缺水的情况下，压力开关处的水压一直低，水泵会一直通电；以上两个为主要问题，还有问题3）将水泵电源插头插入插座的时候，由于水泵立即启动，插座可能冒火花，危险使用的人员。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种具有防水泵频繁启动和缺水保护功能的自动自吸泵的控制电路板，装有该控制电路板的自动自吸泵具有防水泵频繁启动和缺水保护功能。

使用本发明的自动自吸泵除包括控制电路板外，还包括一压力开关和水流开关。该压力开关包括下底架、压力囊、销轴、弹簧、中底架、微动开关固定板、微动开关和上底架；所述的下底架与中底架固连，其上有一螺纹通口；所述的中底架上有一通口；所述的压力囊安置在下底架与中底架之间，被下底架与中底架压紧配合，其下端面与下底架的螺纹通口相通，上端面与中底架的通口相通；所述的销轴安置在中底架的通口内，销轴与中底架组成一移动副，并安置在压力囊的上端面；所述的弹簧安置在中底架的通口内，弹簧一端顶着销轴，另一端顶着中底架；所述的上底架与中底架固连，其上有一孔；所述的微动开关固定板安置在上底架的孔内，并与上底架固连；所述的微动开关固连在微动开关固定板下端面，并正对着销轴；压力开关通过螺纹通口固连在泵头上，并且螺纹通口处连接水路，压力开关检测水路的水压，水压高时，微动开关的常闭触点断开，水压低时，微动开关的常闭触点闭合；水流开关装在水泵的出水口处，用于检测出水口处有无水流出，有水流出时水流开关的常开触点闭合，无水流出时水流开关的常开触点断开。

本发明是这样实现的：所述的控制电路板包括一直流电源和功能控制电路；直流电源为输入交流电，输出直流电，直流电的正极为+v极，直流电的负极为-v极；功能控制电路包括电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电容c4、电容c5、三极管q1、三极管q2、二极管d4、继电器km1和cd4001或非门；cd4001或非门的14脚（接电源正脚）接入直流电源的正极，cd4001或非门的7脚（接地脚）接入直流电源的负极；电阻r2一端接直流电源的正极，另一端接直流电源的负极；电阻r3与电容c4串联连接，电阻r3的另一端接入直流电源的正极，电容c4的另一端接入直流电源的负极，cd4001或非门的1脚（a输入端）接入电阻r3与电容c4的串联分点，电阻r3与电容c4的串联分点又经电阻r4接入三极管q1的基极，三极管q1的发射极接入直流电源的负极；电阻r5与电容c5串联连接，电阻r5的另一端接入直流电源的正极，电容c5的另一端接入直流电源的负极，cd4001或非门的2脚（b输入端）接入电阻r5与电容c5的串联分点，电阻r5与电容c5的串联分点接入电阻r6的一端，电阻r6的另一端接入三极管q1的集电极，二极管d4的正极接入电阻r5与电容c5的串联分点，二极管d4的负极接入直流电源的正极；继电器km1包括继电器km1线圈和继电器km1的常开触点（工作时继电器km1的常开触点连接水泵的电源接线，用于控制水泵的通断），cd4001或非门的3脚（j输出端）经电阻r7接入三极管q2的基极，三极管q2的发射极接入直流电源的负极，三极管q2的集电极与继电器km1线圈连接，继电器km1线圈的另一端与直流电源的正极连接；工作时水泵上装有的压力开关内有一微动开关，微动开关的常闭触点一端连接电阻r3与电容c4的串联分点，微动开关的常闭触点另一端连接电阻r8的一端，电阻r8的另一端接入直流电源的负极，水泵上的水流开关的常开触点一端接入三极管q1的集电极，水流开关的常开触点另一端接入直流电源的负极。

本发明安装时应与自吸泵相连接，而且自吸泵上有压力开关和水流开关，它有以下几种工作方式。

第一种：有水源的情况下，水龙头打开时，刚插上水泵电源，泵体内水压少，销轴与微动开关无抵触，微动开关的常闭触点闭合，电容c4处于不充电状态，电容c4两端的电压一直为低电压（电阻r8比电阻r3小），以致电容c4与电阻r3的串联分点为低电位，cd4001或非门12的1脚也低电位；电容c5与电阻r5串联并处于充电状态，刚开始电容c5两端的电压为低电压，以致电容c5与电阻r5的串联分点为低电位，cd4001或非门一30的2脚也低电位，则刚开始时由于cd4001或非门12的1脚和2脚都低电位，cd4001或非门12的3脚高电位，三极管q2导通，km1线圈通电，继电器km1的常开触点闭合，水泵的电源端通电，水泵工作，由于有水源的情况下，水流开关的常开触点很快会闭合，电容c5还没充好电就转为不充电状态，电容c5两端的电压一直为低电压（由于电阻r6相对电阻r5阻值很小），以致电容c5与电阻r5的串联分点为低电位，cd4001或非门一30的2脚也低电位，由于cd4001或非门12的1脚和2脚都一直低电位，cd4001或非门12的3脚一直高电位，三极管q2导通，水泵会一直工作。

第二种：有水源的情况下，水泵工作后将水龙头关闭时，泵体内压力增大，即压力开关内下底架的螺纹通口处水压增大，压力囊会推着销轴上升，至销轴与微动开关抵触，微动开关常闭触点断开，电容c4与电阻r3串联并处于充电状态，刚开始电容c4两端的电压为低电压，以致电容c4与电阻r3的串联分点为低电位，cd4001或非门12的1脚也低电位；将水龙头关闭时，水流开关的常开触点断开，电容c5与电阻r5串联并处于充电状态，刚开始电容c5两端的电压为低电压，以致电容c5与电阻r5的串联分点为低电位，cd4001或非门一30的2脚也低电位，则刚开始时由于cd4001或非门12的1脚和2脚都低电位，cd4001或非门12的3脚高电位，三极管q2导通，km1线圈通电，继电器km1的常开触点闭合，水泵的电源端通电，水泵工作；当电容c4充电到一定程度（电阻r3的阻值不大，电容c4充电时间短，例如15秒，使销轴与微动开关抵触时即水龙头关闭时水泵15秒后关闭），其两端的电压升高到一定程度，使电容c4与电阻r3的串联分点为高电位，cd4001或非门12的1脚也高电位，cd4001或非门12的3脚低电位，三极管q2不导通，km1线圈不通电，继电器km1的常开触点断开，水泵不工作；而电容c4与电阻r3的串联分点为高电位，三极管q1导通，使电容c5不能充电，处于低电位（电阻r6的阻值远小于电阻r5的阻值）。

第三种：有水源的情况下，在由于水龙头关闭水泵不工作后将水龙头打开时，泵体内压力减少，即压力开关内下底架的螺纹通口处水压减少，弹簧会推着销轴下移，至销轴与微动开关无抵触，微动开关的常闭触点闭合，电容c4处于放电状态，电容c4两端的电压会经电阻r8放电（电阻r8的阻值比电阻r3的阻值小，电容c4放电时间短，例如5秒，使销轴与微动开关无抵触时即水龙头打开时水泵5秒后重新启动），以致电容c4与电阻r3的串联分点为低电位，cd4001或非门12的1脚也低电位；放电后电容c5与电阻r5串联并处于充电状态，刚开始电容c5两端的电压为低电压，以致电容c5与电阻r5的串联分点为低电位，cd4001或非门一30的2脚也低电位，则放电后cd4001或非门12的1脚和2脚都低电位，cd4001或非门12的3脚高电位，三极管q2导通，km1线圈通电，继电器km1的常开触点闭合，水泵的电源端通电，水泵工作，由于有水源的情况下，水流开关的常开触点很快会闭合，电容c5还没充好电就转为不充电状态，电容c5两端的电压一直为低电压（由于电阻r6相对电阻r5阻值很小），以致电容c5与电阻r5的串联分点为低电位，cd4001或非门一30的2脚也低电位，由于cd4001或非门12的1脚和2脚都一直低电位，cd4001或非门12的3脚一直高电位，三极管q2导通，水泵会一直工作。

第四种：当水龙头关闭时，由于水泄漏或者水压不稳，微动开关会频繁跳动，即微动开关的常闭触点频繁闭合和断开（例如每秒钟跳动多次），在当水龙头关闭时，微动开关的常闭触点断开一段时间后（例如15秒）电容c4充好电，水泵关闭，而微动开关又突然闭合，电容c4放电，需要一段时间放电后（例如5秒）水泵才启动，而如果微动开关在电容c4没放好电的时间内又突然断开，电容c4又开始充电，水泵一直不启动，不会像机械式压力开关控制的那样，机械式压力开关频繁的闭合和断开，水泵也频繁的启动（有时候会1秒钟内好多次，跳动的声音很响），这样电容c4需要一段时间放电后水泵才启动的方式使水泵有防频繁启动的能力；而即使电容c4放好电水泵启动，然后微动开关的常闭触点断开一段时间后（例如15秒）电容c4充好电后水泵才关闭，这段时间由于水泵工作，水压上升大大超过了使微动开关的常闭触点闭合的水压值，这样即使水泄漏或者水压不稳，微动开关的常闭触点也不会频繁闭合和断开，只有在水压降到一定的值时才频繁跳动，这样电容c4需要一段时间充电后水泵才关闭的方式使水泵有防频繁启动的能力。

第五种：在水源缺水的情况下，不管水龙头是否关闭，由于泵体内水压少，销轴与微动开关无抵触，微动开关的常闭触点闭合，电容c4处于不充电状态，电容c4两端的电压一直为低电压（电阻r8比电阻r3小），以致电容c4与电阻r3的串联分点为低电位，cd4001或非门12的1脚也低电位；电容c5与电阻r5串联并处于充电状态，刚开始电容c5两端的电压为低电压，以致电容c5与电阻r5的串联分点为低电位，cd4001或非门一30的2脚也低电位，则刚开始时由于cd4001或非门12的1脚和2脚都低电位，cd4001或非门12的3脚高电位，三极管q2导通，km1线圈通电，继电器km1的常开触点闭合，水泵的电源端通电，水泵工作，由于有水源缺水，水流开关的常开触点一直断开，电容c5与电阻r5串联并一直处于充电状态，当电容c5充电到一定程度（电阻r5的阻值大，电容c5充电时间长，例如5分钟，使缺水时使销轴与微动开关无抵触水泵工作5分钟后关闭），其两端的电压升高到一定程度，使电容c5与电阻r5的串联分点为高电位，cd4001或非门12的2脚也高电位，cd4001或非门12的3脚低电位，三极管q2不导通，km1线圈不通电，继电器km1的常开触点断开，水泵不工作，即水泵具有缺水保护功能，不会一直干运转。

控制电路板上还有电容放电电路，在水泵拔掉电源时，为了快速将电容c4和电容c5放电，电容c4放电电路为电阻r3和电阻r2，两个电阻阻值都不大，可以快速放电；电容c5放电电路为二极管d4和电阻r2（由于电阻r5阻值较大，所以加了二极管d4），电阻r2阻值不大，可以快速放电。

本发明的有益效果是：一种防水泵频繁启动和具有缺水保护功能的自动自吸泵的控制电路板，装有该控制电路板的自动自吸泵具有防水泵频繁启动和缺水保护功能。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1是本发明中压力开关的整体结构示意图。

图2是本发明控制电路板中的功能控制电路的接线图。

图3是本发明控制电路板中的直流电源的第一个实施例。

图4是本发明控制电路板中的直流电源的第二个实施例。

图5是本发明中功能控制电路的一替换实施例。

图中：

1：下底架2：压力囊3：销轴4：弹簧5：中底架6：微动开关固定板7：微动开关8：上底架9：孔10：通口11：螺纹通口12：cd4001或非门13：水流开关14：变压器。

具体实施方式

使用本发明的自动自吸泵除包括控制电路板外，还包括一压力开关和水流开关。图1是本发明中压力开关的整体结构示意图。由图知，该压力开关包括下底架1、压力囊2、销轴3、弹簧4、中底架5、微动开关固定板6、微动开关7和上底架8；所述的下底架1与中底架5固连，其上有一螺纹通口11；所述的中底架5上有一通口10；所述的压力囊2安置在下底架1与中底架5之间，被下底架1与中底架5压紧配合，其下端面与下底架1的螺纹通口11相通，上端面与中底架5的通口10相通；所述的销轴3安置在中底架5的通口10内，销轴3与中底架5组成一移动副，并安置在压力囊2的上端面；所述的弹簧4安置在中底架5的通口10内，弹簧4一端顶着销轴3，另一端顶着中底架5；所述的上底架8与中底架5固连，其上有一孔9；所述的微动开关固定板6安置在上底架8的孔9内，并与上底架8固连；所述的微动开关7固连在微动开关固定板6下端面，并正对着销轴3；压力开关通过螺纹通口11固连在泵头上，并且螺纹通口11处连接水路，压力开关检测水路的水压，水压高时，微动开关7的常闭触点断开，水压低时，微动开关7的常闭触点闭合；水流开关13装在水泵的出水口处，用于检测出水口处有无水流出，有水流出时水流开关13的常开触点闭合，无水流出时水流开关13的常开触点断开。

图2至图4是本发明各个部分的示意图。由图知，所述的控制电路板包括一直流电源和功能控制电路；直流电源为输入交流电，输出直流电，直流电的正极为+v极，直流电的负极为-v极；由图2知，功能控制电路包括电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电容c4、电容c5、三极管q1、三极管q2、二极管d4、继电器km1和cd4001或非门12；cd4001或非门12的14脚（接电源正脚）接入直流电源的正极，cd4001或非门12的7脚（接地脚）接入直流电源的负极；电阻r2一端接直流电源的正极，另一端接直流电源的负极；电阻r3与电容c4串联连接，电阻r3的另一端接入直流电源的正极，电容c4的另一端接入直流电源的负极，cd4001或非门12的1脚（a输入端）接入电阻r3与电容c4的串联分点，电阻r3与电容c4的串联分点又经电阻r4接入三极管q1的基极，三极管q1的发射极接入直流电源的负极；电阻r5与电容c5串联连接，电阻r5的另一端接入直流电源的正极，电容c5的另一端接入直流电源的负极，cd4001或非门12的2脚（b输入端）接入电阻r5与电容c5的串联分点，电阻r5与电容c5的串联分点接入电阻r6的一端，电阻r6的另一端接入三极管q1的集电极，二极管d4的正极接入电阻r5与电容c5的串联分点，二极管d4的负极接入直流电源的正极；继电器km1包括继电器km1线圈和继电器km1的常开触点（工作时继电器km1的常开触点连接水泵的电源接线，用于控制水泵的通断），cd4001或非门12的3脚（j输出端）经电阻r7接入三极管q2的基极，三极管q2的发射极接入直流电源的负极，三极管q2的集电极与继电器km1线圈连接，继电器km1线圈的另一端与直流电源的正极连接；工作时水泵上装有的压力开关内有一微动开关7，微动开关7的常闭触点一端连接电阻r3与电容c4的串联分点，微动开关7的常闭触点另一端连接电阻r8的一端，电阻r8的另一端接入直流电源的负极，水泵上的水流开关13的常开触点一端接入三极管q1的集电极，水流开关13的常开触点另一端接入直流电源的负极。

上述技术方案中的直流电源并联一瞬态抑制二极管，用于保护电路安全。

图3是本发明控制电路板中的直流电源的第一个实施例。由图知，该直流电源为阻容降压式直流电源，包括电容c1、电容c2、电阻r1、整流器d1、稳压管d2；阻容降压式直流电源中的电阻r1与电容c1并联且一端接入整流器d1的一交流接入端，另一端接入外界电源端，整流器d1的另一交流接入端也接入另一外界电源端，稳压管d2与电容c2并联，稳压管d2的负极接整流器d1的正极直流输出端，稳压管d2的正极接整流器d1的负极直流输出端。

图4是本发明控制电路板中的直流电源的第二个实施例。由图知，该直流电源包括变压器14、整流器d3、电容c3；直流电源中的变压器14输入端接入外界电源，输出端接入整流器d3的交流接入端，整流器d3的直流输出端与电容c3并联。

图5是本发明中功能控制电路的一替换实施例。由图知，替换的功能控制电路包括电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电容c4、电容c5、电容c6、三极管q1、三极管q2、二极管d4、继电器km1和cd4001或非门12；cd4001或非门12的14脚（接电源正脚）接入直流电源的正极，cd4001或非门12的7脚（接地脚）接入直流电源的负极；电阻r2一端接直流电源的正极，另一端接直流电源的负极；电阻r3与电容c4串联连接，电阻r3的另一端接入直流电源的正极，电容c4的另一端接入直流电源的负极，cd4001或非门12的1脚（a输入端）接入电阻r3与电容c4的串联分点，电阻r3与电容c4的串联分点又经电阻r4接入三极管q1的基极，三极管q1的发射极接入直流电源的负极；电阻r5与电容c5串联连接，电阻r5的另一端接入直流电源的正极，电容c5的另一端接入直流电源的负极，cd4001或非门12的2脚（b输入端）接入电阻r5与电容c5的串联分点，电阻r5与电容c5的串联分点接入电阻r6的一端，电阻r6的另一端接入三极管q1的集电极，二极管d4的正极接入电阻r5与电容c5的串联分点，二极管d4的负极接入直流电源的正极；cd4001或非门12的3脚（j输出端）接入cd4001或非门12的5脚（c输入端），cd4001或非门12的6脚（d输入端）接入直流电源的负极，cd4001或非门12的4脚（k输出端）接入cd4001或非门12的8脚（e输入端）；电阻r9与电容c6串联连接，电容c6的另一端接入直流电源的正极，电阻r9的另一端接入直流电源的负极，cd4001或非门12的9脚（f输入端）接入电阻r9与电容c6的串联分点，继电器km1包括继电器km1线圈和继电器km1的常开触点（工作时继电器km1的常开触点连接水泵的电源接线，用于控制水泵的通断），cd4001或非门12的10脚（l输出端）经电阻r7接入三极管q2的基极，三极管q2的发射极接入直流电源的负极，三极管q2的集电极与继电器km1线圈连接，继电器km1线圈的另一端与直流电源的正极连接；工作时水泵上装有的压力开关内有一微动开关7，微动开关7的常闭触点一端连接电阻r3与电容c4的串联分点，微动开关7的常闭触点另一端连接电阻r8的一端，电阻r8的另一端接入直流电源的负极，水泵上的水流开关13的常开触点一端接入三极管q1的集电极，水流开关13的常开触点另一端接入直流电源的负极。

替换的功能控制电路是这样工作的：刚插上电源时，电容c6处于充电状态，刚开始电容c6两端的电压为零，以致电容c6与电阻r9的串联分点为高电位，cd4001或非门一30的9脚也高电位，cd4001或非门12的10脚低电位，三极管q2不导通，km1线圈不通电，继电器km1的常开触点断开，水泵不工作，当电容c6充电到一定程度（电阻r9的阻值小，电容c6充电时间短，例如5秒），其两端的电压升高到一定程度，使电容c6与电阻r9的串联分点为低电位，此时cd4001或非门12的10脚处电位与cd4001或非门12的3脚处电位一样，这样就与原来的功能控制电路工作一样，这样就保证了在刚插上电源后水泵不会立即启动，不会危险使用的人员。

上述技术方案中功能控制电路（包括替换的）中附加一电阻r10，电阻r10一端接入三极管q1的基极，另一端接入直流电源的负极。电路板在工作时，微动开关7的常闭触点闭合时，电阻r3与电容c4的串联分点低电位（具体电位值跟直流电源电压值、电阻r8相对电阻r3的比值相关），此时要保证三极管q1截止，加了电阻r10可以更好保证三极管q1截止（通过电阻r10和电阻r4的比值），电阻r4的阻值很大，对电容c4的充放电可认为没有影响。

除上述实施例外，本发明还有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。