一种智能潜水泵的制作方法

所属技术领域

本发明涉及一种水泵，具体是一种智能潜水泵。

背景技术：

在现有的技术中，家庭用水中，在封闭的管路上实现水龙头打开水泵供水和水龙头关闭水泵关闭的自动化功能，大多采用自带有压力开关的自吸泵，自吸泵跟压力开关搭配，通过感测水压来控制自吸泵的通断；在自吸泵出水口上的封闭的管路上安装有水龙头，水龙头关闭，水龙头至自吸泵出水口这条封闭的管路水压上升，压力开关动作关闭自吸泵，当水龙头再次打开，封闭的管路水压下降，压力开关动作打开自吸泵，从而实现自吸泵在封闭的管路上的自动化动作；现有还设计有带有智能电路板的压力开关，解决了缺水保护、防止频繁启动等问题，但自吸泵本身就相对潜水泵存在一些问题：使用前必须要在泵腔里灌满水，这样才能产生真空，吸上水；在寒冷的天气，泵腔里有水容易结冰，冻坏泵头，卡死叶轮，甚至造成电机烧毁；潜水泵在家庭用水中实现自动化动作，不是在封闭的管路上时，家庭用水中有水箱，在水箱内安装一个浮球开关，由浮球开关控制潜水泵通断，在封闭的管路上时，需要在封闭的管路上另外安装压力传感器或压力开关来控制潜水泵通断，但没有防止频繁启动的功能。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种智能潜水泵，控制系统与潜水泵一体，只需在封闭的管路上安装好智能潜水泵就能实现自动化，并且具有防止频繁启动的功能。

本发明采用的技术方案：该智能潜水泵除了原先泵结构和泵电路外，还包括一止位阀和一控制电路，所述的止位阀固连在潜水泵的泵出水通口处；所述的控制电路上有一继电器km和压力传感器，所述的继电器km的常开触点连接在泵的一电源输入端，用于控制泵的通断电，所述的压力传感器固连在潜水泵的出水接头处，用于检测封闭管路上出水接头的接头出水通口处水压，出水接头固连在潜水泵的泵出水通口处，并且止位阀止住压力传感器处的水压；所述的控制电路包括一直流电源、水压感应电路和防止频繁启动电路；水压感应电路包括压力传感器、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电容c4、二极管d4、二极管d5、lm393电压比较器一、lm393电压比较器二和ne555p定时器一，其中压力传感器的vcc端接入直流电源的正极，压力传感器的gnd端接入直流电源的负极，压力传感器的out端接入二极管d5的正极，二极管d5的负极接入lm393电压比较器一的反相输入端，电阻r2与电阻r3串联并接入直流电源，电阻r2端接入直流电源的正极，电阻r3端接入直流电源的负极，电阻r2与电阻r3的串联分点接入lm393电压比较器一的同相输入端，lm393电压比较器一的vcc端接入直流电源的正极，lm393电压比较器一的gnd端接入直流电源的负极，lm393电压比较器一的out端接入ne555p定时器一的触发引脚2，二极管d4的正极接入二极管d5的正极，二极管d4的负极接入lm393电压比较器二的反相输入端，电阻r4与电阻r5串联并接入直流电源，电阻r4端接入直流电源的正极，电阻r5端接入直流电源的负极，电阻r4与电阻r5的串联分点接入lm393电压比较器二的同相输入端，lm393电压比较器二的vcc端接入直流电源的正极，lm393电压比较器二的gnd端接入直流电源的负极，lm393电压比较器二的out端接入ne555p定时器一的阀值引脚6，ne555p定时器一的复位引脚4、电源引脚8接入直流电源的正极，ne555p定时器一的接地引脚1接入直流电源的负极，ne555p定时器一的控制引脚5经电容c4接入直流电源的负极；防止频繁启动电路包括电阻r6、电阻r7、电阻r8、三极管q1、电容c5、电容c6、ne555p定时器二和继电器km，电阻r6的一端接入ne555p定时器一的输出引脚3，电阻r6的另一端接入三极管q1的基极，电阻r7、电阻r8和电容c5三者串联并接入直流电源，电阻r7端接入直流电源的正极，电阻r8端接入直流电源的负极，三极管q1的集电极接入电阻r7与电容c5的串联分点，三极管q1的发射极接入电阻r8与电容c5的串联分点，电阻r8与电容c5的串联分点接入ne555p定时器二的触发引脚2、阀值引脚6，ne555p定时器二的复位引脚4、电源引脚8接入直流电源的正极，ne555p定时器二的接地引脚1接入直流电源的负极，ne555p定时器二的控制引脚5经电容c6接入直流电源的负极，ne555p定时器二的输出引脚3经继电器km的线圈接入直流电源的负极。

本发明的有益效果：控制系统与潜水泵一体，只需在封闭的管路上安装好智能潜水泵就能实现自动化，并且具有防止频繁启动的功能。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1是本发明一种智能潜水泵的结构示意图。

图2是本发明一种智能潜水泵的控制电路主体接线图。

图3是本发明一种智能潜水泵附加了缺水保护电路的控制电路的主体接线图。

图4是本发明一种智能潜水泵的控制电路中的直流电源的第一个实施例。

图5是本发明一种智能潜水泵的控制电路中的直流电源的第二个实施例。

图中：

1：潜水泵；2：泵出水通口；3：止位阀；4：出水接头；5：压力传感器；6：接头出水通口；7：硬管；8：lm393电压比较器一；9：lm393电压比较器二；10：ne555p定时器一；11：ne555p定时器二；12：ne555p定时器三；13：变压器。

具体实施方式

图1是本发明一种智能潜水泵的结构示意图。由图知，该智能潜水泵除了原先泵结构和泵电路外，还包括一止位阀3和一控制电路，所述的止位阀3固连在潜水泵1的泵出水通口2处；所述的控制电路上有一继电器km和压力传感器5，所述的继电器km的常开触点连接在泵的一电源输入端，用于控制泵的通断电，所述的压力传感器5固连在潜水泵1的出水接头4处，用于检测封闭管路上出水接头4的接头出水通口6处水压，出水接头4固连在潜水泵1的泵出水通口2处，并且止位阀3止住压力传感器5处的水压。

图2是本发明一种智能潜水泵的控制电路主体接线图。由图知，所述的控制电路包括一直流电源、水压感应电路和防止频繁启动电路；水压感应电路包括压力传感器5、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电容c4、二极管d4、二极管d5、lm393电压比较器一8、lm393电压比较器二9和ne555p定时器一10，其中压力传感器5的vcc端接入直流电源的正极，压力传感器5的gnd端接入直流电源的负极，压力传感器5的out端接入二极管d5的正极，二极管d5的负极接入lm393电压比较器一8的反相输入端，电阻r2与电阻r3串联并接入直流电源，电阻r2端接入直流电源的正极，电阻r3端接入直流电源的负极，电阻r2与电阻r3的串联分点接入lm393电压比较器一8的同相输入端，lm393电压比较器一8的vcc端接入直流电源的正极，lm393电压比较器一8的gnd端接入直流电源的负极，lm393电压比较器一8的out端接入ne555p定时器一10的触发引脚2，二极管d4的正极接入二极管d5的正极，二极管d4的负极接入lm393电压比较器二9的反相输入端，电阻r4与电阻r5串联并接入直流电源，电阻r4端接入直流电源的正极，电阻r5端接入直流电源的负极，电阻r4与电阻r5的串联分点接入lm393电压比较器二9的同相输入端，lm393电压比较器二9的vcc端接入直流电源的正极，lm393电压比较器二9的gnd端接入直流电源的负极，lm393电压比较器二9的out端接入ne555p定时器一10的阀值引脚6，ne555p定时器一10的复位引脚4、电源引脚8接入直流电源的正极，ne555p定时器一10的接地引脚1接入直流电源的负极，ne555p定时器一10的控制引脚5经电容c4接入直流电源的负极；防止频繁启动电路包括电阻r6、电阻r7、电阻r8、三极管q1、电容c5、电容c6、ne555p定时器二11和继电器km，电阻r6的一端接入ne555p定时器一10的输出引脚3，电阻r6的另一端接入三极管q1的基极，电阻r7、电阻r8和电容c5三者串联并接入直流电源，电阻r7端接入直流电源的正极，电阻r8端接入直流电源的负极，三极管q1的集电极接入电阻r7与电容c5的串联分点，三极管q1的发射极接入电阻r8与电容c5的串联分点，电阻r8与电容c5的串联分点接入ne555p定时器二11的触发引脚2、阀值引脚6，ne555p定时器二11的复位引脚4、电源引脚8接入直流电源的正极，ne555p定时器二11的接地引脚1接入直流电源的负极，ne555p定时器二11的控制引脚5经电容c6接入直流电源的负极，ne555p定时器二11的输出引脚3经继电器km的线圈接入直流电源的负极。

本发明一种智能潜水泵，安装时出水接头4应通过硬管7与水龙头相连接，压力传感器5感受到水压有以下几个状态：1）刚开始时，水龙头打开，压力传感器5感受到水压为最小，压力传感器5的out端输出的电压最小，此时控制电路会在短时间后启动水泵；2）水龙头打开，水泵启动后，水压会上升（水源处有水），压力传感器5的out端输出的电压也相对最小时上升；3）水龙头关闭，水压继续上升，压力传感器5的out端输出的电压上升到最高值，此时控制电路关闭水泵；以电阻r4与电阻r5的串联分点处的电压为参考值，压力传感器5的out端输出的电压比此处电压低时，压力传感器5的out端输出的电压最小，表明此时为以上的1）状态时，水龙头刚打开，需启动水泵；以电阻r2与电阻r3的串联分点处的电压为参考值，压力传感器5的out端输出的电压比此处电压高时，压力传感器5的out端输出的电压最高，表明此时为以上3）状态时，水龙头关闭，控制电路关闭水泵；压力传感器5的out端输出的电压大于电阻r4与电阻r5的串联分点处的电压，又小于电阻r2与电阻r3的串联分点处的电压时，表明此时为2）状态时，水源处有水时，水龙头打开，水泵启动。

该发明一种智能潜水泵是这样工作的：将潜水泵直接放置在水源中插上电源，刚开始时，水龙头打开，压力传感器5感受到水压为最小，压力传感器5的out端输出的电压最小，lm393电压比较器一8的反相输入端的电压小于lm393电压比较器一8的同相输入端的电压，lm393电压比较器二9的反相输入端的电压小于lm393电压比较器二9的同相输入端的电压，lm393电压比较器一8和lm393电压比较器二9的out端电压输出都为高电压，则ne555p定时器一10的触发引脚2、阀值引脚6都为高电位，ne555p定时器一10的输出引脚3为低电压，三极管q1截止，c5开始充电，刚开始时，c5与r8的串联分点处的电压为高电压（由于r8远大于r7），ne555p定时器二11的触发引脚2、阀值引脚6为高电位，ne555p定时器二11的输出引脚3为低电压，继电器km的线圈不通电，c5充电到一定程度(设定的时间一般为几秒钟)，c5与r8的串联分点处的电压为低电压，ne555p定时器二11的触发引脚2、阀值引脚6为低电位，ne555p定时器二11的输出引脚3为高电压，继电器km的线圈通电，水泵启动；水泵启动后，水龙头继续打开，压力传感器5感受到水压会稍微上升，压力传感器5的out端输出的电压会大于电阻r4与电阻r5串联分点处的电压，又小于电阻r2与电阻r3串联分点处的电压，lm393电压比较器一8的out端电压输出为高电压，lm393电压比较器二9的out端电压输出为低电压，则ne555p定时器一10的触发引脚2为高电位，ne555p定时器一10的阀值引脚6为低电位，ne555p定时器一10的输出引脚3保持不变即为水泵启动前的低电位，ne555p定时器二11的输出引脚3为高电压，继电器km的线圈通电，水泵保持工作；当不需要用水了，关闭水龙头，水压继续上升，压力传感器5的out端输出的电压上升到最高值，lm393电压比较器一8的反相输入端的电压大于lm393电压比较器一8的同相输入端的电压，lm393电压比较器二9的反相输入端的电压大于lm393电压比较器二9的同相输入端的电压，lm393电压比较器一8和lm393电压比较器二9的out端电压输出都为低电压，则ne555p定时器一10的触发引脚2、阀值引脚6都为低电位，ne555p定时器一10的输出引脚3为高电压，三极管q1导通，c5快速放完电后，c5与r8的串联分点处的电压恢复为高电压，ne555p定时器二11的触发引脚2、阀值引脚6为高电位，ne555p定时器二11的输出引脚3为低电压，继电器km的线圈不通电，水泵关闭；在水龙头关闭情况下，但常常由于封闭水路内水压不稳，造成压力传感器5处的水压会上下跳动，压力传感器5的out端输出的电压可能会从最高值跳到最低值然后很快返回，由于在最低值时需要将c5充好电才能启动水泵，而在c5充电过程中压力传感器5的out端输出的电压又返回到最高值，三极管q1导通，c5又快速放完电，所以防止了水泵的频繁启动。

图3是本发明一种智能潜水泵附加了缺水保护电路的控制电路的主体接线图。由图知，所述的附加了缺水保护电路的控制电路除上述控制电路包括的一直流电源、水压感应电路和防止频繁启动电路外，还包括缺水保护电路；缺水保护电路包括电阻r9、电阻r10、电阻r11、电阻r12、电阻r13、电容c7、电容c8、三极管q2、三极管q3、三极管q4、三极管q5和ne555p定时器三12，其中电阻r9的一端接入ne555p定时器一10的阀值引脚6，电阻r9的另一端接入三极管q2的基极，三极管q2的集电极接入三极管q3的基极，三极管q2的发射极接入接入直流电源的负极，电阻r10的一端接入直流电源的正极，电阻r10的另一端接入三极管q3的基极，三极管q3的发射极接入接入直流电源的负极，电阻r11和电容c7串联并接入直流电源，电阻r11端接入直流电源的正极，电阻c7端接入直流电源的负极，三极管q3的集电极接入电阻r11与电容c7的串联分点，电阻r11与电容c7的串联分点接入ne555p定时器三12的触发引脚2、阀值引脚6，ne555p定时器三12的复位引脚4、电源引脚8接入直流电源的正极，ne555p定时器三12的接地引脚1接入直流电源的负极，ne555p定时器三12的控制引脚5经电容c8接入直流电源的负极，ne555p定时器三12的输出引脚3经电阻r12接入三极管q4的基极，三极管q4的集电极接入三极管q5的基极，三极管q4的发射极接入接入直流电源的负极，电阻r13的一端接入直流电源的正极，电阻r13的另一端接入三极管q5的基极，三极管q5的集电极接入直流电源的正极，三极管q5的发射极接入接入ne555p定时器二11的触发引脚2、阀值引脚6。

上述附加的缺水保护电路是这样工作的：将潜水泵直接放置在水源中插上电源，刚开始时，水龙头打开，c5充电到一定程度后继电器km的线圈通电，水泵启动，此时lm393电压比较器二9的out端电压输出为高电压，三极管q2导通，三极管q3截止，c7也开始充电，刚开始时，c7与r11的串联分点处的电压为低电压，ne555p定时器三12的触发引脚2、阀值引脚6为低电位，ne555p定时器三12的输出引脚3为高电压，三极管q4导通，三极管q5截止，设定c5充电时间比c7充电时间短，所以c5充好电后继电器km的线圈通电，水泵启动，c7还没充好电，此时有两种情况：1）水泵启动后如果水源有水，水龙头继续打开，压力传感器5感受到水压会稍微上升，压力传感器5的out端输出的电压会大于电阻r4与电阻r5串联分点处的电压，又小于电阻r2与电阻r3串联分点处的电压，继电器km的线圈通电，水泵保持工作，此时lm393电压比较器二9的out端电压输出为低电压，三极管q2截止，三极管q3导通，c7放电，c7与r11的串联分点处的电压保持为低电压，ne555p定时器三12的输出引脚3为高电压，三极管q4导通，三极管q5截止，继电器km的线圈一直通电，水泵保持工作；2）如果水源没水，压力传感器5感受到水压不会变化，c7继续充电，当c7冲好电后，ne555p定时器三12的触发引脚2、阀值引脚6为高电位，ne555p定时器三12的输出引脚3为低电压，三极管q4截止，三极管q5导通，ne555p定时器二11的触发引脚2、阀值引脚6为高电位，ne555p定时器二11的输出引脚3为低电压，继电器km的线圈不通电，水泵关闭；如此就能使泵在缺水状态下停止，具有缺水保护的功能。

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。

上述技术方案中的水压感应电路中的二极管d4和二极管d5可以去除，压力传感器5的out端直接接入lm393电压比较器一8和lm393电压比较器二9的反相输入端。

上述技术方案中的继电器km并联一整流二极管，用于保护继电器km。

图4是本发明一种智能潜水泵的控制电路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5是本发明一种智能潜水泵的控制电路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13、整流器d3、电容c3；直流电源中的变压器13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。

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形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。