专利名称：泵的自动控制装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种泵的自动控制装置及方法，特别涉及一种可准确感测流经泵水流的特性，并控制泵内设马达的运转及停止的自动控制装置及方法。
背景技术：
在现代社会因建筑技巧的提升、建地价格上涨等因素，故建筑物的楼层愈来愈高， 但一般自来水管线的水压无法将自来水直接送达平面楼层以上的楼层，故需在顶楼装设水塔，利用泵对水加压，以将水打上水塔，再由水塔将水分配至各楼层使用。由前文描述可知泵在现代社会用水上所扮演的重要角色，为了让泵能够长时间稳定而正常的运作，需要有控制泵的装置来感应控制泵的运作。泵内部设有至少一个马达；现有泵控制装置包括有一用来控制泵动作的主控制器及一设于该主控制器输入端的水压检测器，其中该水压检测器设于泵的出水管处，以检测通过水流的水压状况，检测到的水压变化会回馈给主控制器，让主控制器换算水压及用水量的变化，因应水压及用水量的变化来判断泵内的马达需运转或停止。唯，因现有泵控制装置中水压及用水量的变化都是用水压检测器检测，但单靠水压检测器检测到的参数换算用水量，得到的用水量数据较为粗略，无法让主控制器做较为精确的判断，且该主控制器只能从水压及用水量的变化来决定泵内的马达运转与否，如泵有发生其他方面的异常状况，该主控制器无法得知异常状况，更遑论做进一步的判断处置以保护泵。以上所述者皆为现有技术未臻理想之处，实有待进一步检讨，并谋求可行的解决方案。
发明内容
有鉴于前述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种泵的自动控制装置及方法，其可准确感测流经泵水流的特性，进而控制泵内设马达的运转或停止。为达成前述目的，本发明提供一种泵的自动控制装置，包括有—变频单元，其具有运算功能，并作为一控制中枢；一水温感测器，与该变频单元的一输入端连接，用以感测已流过泵内设马达水流的水温，并将信息传送至该变频单元；一水位感测器，与该变频单元的一输入端连接，用以感测泵内的水位状况，并将信息传送至该变频单元；一水压感测器，与该变频单元的一输入端连接，且设于一泵的出水管处，用以感测通过水流的水压状况，并将信息传送至该变频单元；前述变频单元原则上根据水温感测器、水位感测器与水压感测器对于泵内水温、 水位与水压的判断结果，以控制泵内设马达的运转或停止。为达成前述目的，本发明还提供一种泵的自动控制方法，包括以下步骤判断已流过泵内马达水流的水温高低；
如未超过限制温度，即判断水压状况与流量大小；如流量高于一设定流量值，则马达运转；如流量未高于一设定流量值且水压高于一设定水压值，则执行一第一模式；如流量未高于一设定流量值且水压不高于一设定水压值，则依序执行一第二模式
及一第三模式。当变频单元经由水温感测器送入的讯号判断水温超过限制值时，表示泵内设马达温度过高，故令马达停止运转，并回到一开始的水温判断；当测量结果为水温未超过限制水温时，该变频单元将通过水压感测器判断水压是否高于一设定水压值，并用水位感测器侦测水位传送给变频单元，让变频单元将水位换算成流量来判断流量是否高于一设定流量值，如水压大于一设定水压值，且流量高于一设定流量值，或是水压不大于一设定水压值， 且流量高于一设定流量值时，表示水流量大，泵内的水压很快就会不足以将其运送到高处， 则变频单元便会使该泵内的马达运转，并回到一开始的水温判断；如水压大于一设定水压值，且流量不高于一设定流量值时，表示水流量小，泵内部的水量还足以将其运送至高处， 故该变频单元便执行一第一执行行程，该变频单元开始计时一设定时间，且在此时间内持续的判断流量，如流量高于一设定流量值时，则马达运转，如流量在一设定时间后一直没有大于设定流量值时，则马达停止运转，并回到一开始的水温判断；如水压不大于一设定水压值，且流量不高于一设定流量值时，这时表示水流量小，此时该变频单元会让马达运转，再继续判断流量，如流量不大于设定流量值，则该变频单元便会开始计时一设定时间，且在此时间内持续的判断流量，如流量高于一设定流量值时，则时间重新计算并继续判断流量，如流量在一设定时间后一直没有高于设定流量值时，则马达停止运转，此时该变频单元开始执行第三模式，该变频单元此时继续判断流量，如流量大于设定值，则马达运转，如流量不大于设定值，则该变频单元便会开始计时一设定时间，在经过此设定时间后马达便会重新运转，且该变频单元在计时时间内持续的判断流量，如流量高于一设定流量值时，则马达便提早运转，并回到一开始的水温判断。因为泵内流量是由变频单元根据水位感测器侦测并换算而得，故可较为准确感测流经泵水流的流量，并使变频单元能较准确的控制泵内设马达的运转或停止。且本发明具有一水温感测器，其可感测流过泵内马达的水流的水温，并将信息传送至该变频单元，如当水温感测器测量水温超过限制水温时，表示泵内部的马达温度过高，该变频单元得知温度过高的异常状况后，便会判断并控制马达使其停止运转，以保护泵避免异常高温而损毁，故本发明对于泵有良好的保护效果。
图1为本发明一较佳实施例的方块图；图2为本发明一较佳实施例的流程图；图3为本发明一较佳实施例第一模式的流程图；图4为本发明一较佳实施例第二模式的流程图；图5为本发明一较佳实施例第三模式的流程图。附图标记说明10-变频单元；20-水温感测器；30-水位感测器；40-水压感测器； 50-泵；51-马达；70-显示单元。
具体实施例方式以下配合附图例示本发明的实施例，以具体说明本发明的技术内容。图1为本发明一较佳实施例的方块图，主要是令一变频单元10的输入端分设有一水温感测器20、一水位感测器30与一水压感测器40，该变频单元10具有运算功能，并据以作为一控制中枢，在该变频单元10的输出端设有一泵50，该泵50内设有至少一个马达51， 该水温感测器20用以检测通过泵50内设马达51水流的水温；该水位感测器30用以检测泵50内的水位高低，又水压感测器40设于泵50的出水管处，用以检测通过水流的水压状况，且该水温感测器20、水位感测器30与水压感测器40会将感测到的信息传送至该变频单元10。在此较佳实施例中，该变频单元10包括有一微控制器，该微控制器可为一晶片， 且该变频单元10与一显示单元70连接，该显示单元70可显示水温感测器20、水位感测器 30与水压感测器40所侦测到的信息，也可显示水温、水位、水压与经该变频单元10从水位换算的流量是否大于限制值或设定值。请参阅图2所示，该图为前述自动控制装置的工作流程图，前述变频单元10原则上根据水温感测器20、水位感测器30与水压感测器40对于泵50内水温、水位与水压的判断结果，作为控制设于泵50内部的马达51运转或停止的依据；首先由水温感测器20侦测通过泵50内马达51水流的水温进行温度判断601，若水温超过限制水温时，表示泵50内部的马达51温度过高，马达51停止运转，并回到步骤601 ；当水温感测器20测量结果为水温未超过限制水温时，该变频单元10会以该水压感测器40提供的信息判断水压是否高于一设定水压值602，并用水位感测器30侦测水位传送给变频单元10，让变频单元10将水位换算成流量来判断流量是否高于一设定流量值603、604，如水压大于一设定水压值，且流量高于一设定流量值，或是水压不大于一设定水压值，且流量高于一设定流量值时，表示水流量大，泵50内的水压很快就会不足以将其运送到高处，因此该变频单元10便会使该泵50 内的马达51运转，并回到步骤601 ；如水压大于一设定水压值，且流量不高于一设定流量值时，表示水流量小，泵50内部的水量还足以将其运送至高处，故该变频单元10便会开始执行第一模式610;请参阅图3所示，该第一模式610先开始计时611，并判断计时时间是否大于或等于设定时间612，如小于设定时间则判断流量是否大于设定流量值613，如流量大于设定流量值，则变频单元10驱动马达51运转，如计时时间大于或等于设定时间613，则变频单元 10驱使马达51停止运转，并回到步骤601 ；如水压不大于一设定水压值，且流量不高于设定流量值时，这时表示水流量小，此时该变频单元10开始执行第二模式620 ；请参阅图4所示，第二模式620先由变频单元10驱动马达51运转，再判断流量 621，如流量不大于设定流量值，则该变频单元10便会判断是否已开始计时622，如否则开始计时，如是则继续计时，并判断计时时间是否大于或等于设定时间623，如小于设定时间则持续判断流量621，如流量大于设定流量值时，则计时时间归零并继续判断流量621，如计时时间大于或等于设定时间623，则变频单元10驱使马达51停止运转；此时该变频单元 10开始执行第三模式630 ；
请参阅图5所示，第三模式620先由该变频单元10继续判断流量631，如流量不大于设定流量值，则该变频单元10便会判断是否已开始计时632，如否则开始计时，如是则继续计时，并判断计时时间是否大于或等于设定时间633，如小于设定时间则持续判断流量 631，如流量大于设定流量值，则变频单元10驱动马达51提早运转，如计时时间大于或等于设定时间633，变频单元10仍驱动马达51重新运转，并回到步骤601。因为泵内流量由变频单元根据水位感测器的侦测讯号换算而得，故可较为准确感测流经泵水流的流量，并使变频单元能较为准确的控制泵内设马达的运转或停止。且本发明具有一水温感测器，其可感测流过泵内马达的水流的水温，并将信息传送至该变频单元， 如当水温感测器测量水温超过限制水温时，表示泵内部的马达温度过高，该变频单元得知温度过高的异常状况后，便会判断并控制马达使其停止运转以保护泵避免异常高温而损毁，故本发明对于泵有良好的保护效果。以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.一种泵的自动控制装置，其与一个以上的泵连接，其特征在于，该自动控制装置包括有一变频单元，其作为一控制中枢；一水温感测器，与该变频单元连接，用以感测已流过泵内马达水流的水温，并将信息传送至该变频单元；一水位感测器，与该变频单元连接，用以感测泵内的水位状况，并将信息传送至该变频单元；一水压感测器，与该变频单元连接，且设于一泵的出水管处，用以感测通过水流的水压状况，并将信息传送至该变频单元；其中前述变频单元原则上根据水温感测器、水位感测器与水压感测器对于泵内水温、水位与水压的判断结果，以控制设于泵内部的马达运转或停止。
2.如权利要求1所述的泵的自动控制装置，其特征在于，该变频单元与一显示单元连接。
3.如权利要求2所述的泵的自动控制装置，其特征在于，该变频单元包括有一微控制器，该微控制器为一晶片。
4.一种泵的自动控制方法，其特征在于，包括以下步骤 判断已流过泵内马达水流的水温高低；如未超过限制温度，即判断水压状况与流量大小； 如流量高于一设定流量值，则马达运转；如流量未高于一设定流量值且水压高于一设定水压值，则执行一第一模式； 如流量未高于一设定流量值且水压不高于一设定水压值，则依序执行一第二模式及一第三模式。
5.如权利要求4所述泵的自动控制方法，其特征在于，该第一模式的工作流程包括以下步骤开始计时并判断计时时间是否大于或等于设定时间； 如计时时间小于设定时间则判断流量大小； 如流量大于设定流量值，则变频单元驱动马达运转； 如计时时间大于或等于设定时间，则变频单元驱使马达停止运转。
6.如权利要求4所述泵的自动控制方法，其特征在于，该第二模式的工作流程包括以下步骤由变频单元驱动马达运转，再判断流量大小；如流量不大于设定流量值，则判断是否已开始计时，如否则开始计时，如是则继续计时；判断计时时间是否大于或等于设定时间；如计时时间小于设定时间则持续判断流量；如流量大于设定流量值时，则计时时间归零并继续判断流量；如计时时间大于或等于设定时间，则变频单元驱使马达停止运转。
7.如权利要求4所述泵的自动控制方法，其特征在于，该第三模式的工作流程包括以下步骤该变频单元判断流量大小；如流量不大于设定流量值，则该变频单元判断是否已开始计时，如否则开始计时，如是则继续计时；判断计时时间是否大于或等于设定时间； 如计时时间小于设定时间则持续判断流量大小； 如流量大于设定流量值，则变频单元驱动马达运转； 如计时时间大于或等于设定时间，变频单元驱动马达运转。
全文摘要
本发明涉及一种泵的自动控制装置及方法，其中，该装置包括有一作为控制中枢的变频单元，该变频单元的输入端与一水温感测器、一水位感测器、一水压感测器连接；前述变频单元原则上根据水温感测器、水位感测器与水压感测器对于泵内水温、水位与水压的判断结果，作为控制设于泵内部的马达运转或停止的依据，因本发明是利用水位感测器侦测水位并由变频单元换算成流量，故可较为既有技术准确感测流量，使变频单元能较准确的控制马达运转或停止。
文档编号F04B49/06GK102444569SQ20101050923
公开日2012年5月9日 申请日期2010年10月14日 优先权日2010年10月14日
发明者黄秀雄 申请人:大井泵浦工业股份有限公司