本实用新型涉及一种水泵电子压力控制器，具体涉及一种可精确控制启动压力的水泵压力控制器。
背景技术：
在现有的水泵供水系统中，为了实现水泵的正常工作和自动控制，通常需要配置一个电子压力控制器。如说明书附图1所示，现有的电子压力控制器包括由底座11和上盖12拼接构成的壳体1，壳体上具有可连接在供水管路中的一个进水接口和一个出水接口，壳体内设置具有弹性的感应膜片2，感应膜片与干簧管之类的位移传感器相关联，感应膜片将壳体内部分隔成与进、出水接口连通的工作腔以及设有平衡压簧5的压力腔，压力腔内的平衡压簧抵压在感应膜片的中间，从而对感应膜片形成一个压力。当水泵开始工作时，壳体内与进、出水接口连通的工作腔进水而产生一定的水压，工作腔内的水压力与膜片另一侧压力腔的平衡压簧的弹力相平衡。当水泵供水系统的压力降低时，壳体的工作腔内的水压力低于设定值，平衡压簧即推动感应膜片向工作腔一侧动作，进而带动相应的位移传感器移动而产生一个控制信号，控制信号经过控制电路处理后自动启动水泵重新开始供水。
为了使平衡压簧定位，通常在壳体内设置一个用于安装平衡压簧的定位套管16，平衡压簧则安装在该定位套管内。
然而现有的水泵压力控制器存在如下缺陷：首先，在工作腔的水压到达设定值时，感应膜片的平衡是依靠工作腔的水压力和感应膜片自身的形变弹力以及压力腔的平衡压簧的弹力实现的，其中的平衡弹簧的弹力比较容易准确控制，而感应膜片由于其形状通常呈碗形，因此，感应膜片的形变弹力和其在轴向上的形变量之间形成非线性关系，也就是说，感应膜片的形变弹力会受到自身形状和厚度误差的严重影响，从而导致水泵压力控制器最终设定的压力控制值会有较大的波动，影响压力的控制精度。此外，由于水泵压力控制器在工作时感应膜片需要有相应的变形空间，因此，在感应膜片和用于安装平衡压簧的定位套管之间具有一个空隙，以便于感应膜片的变形。也就是说，安装在定位套管内的平衡压簧在抵压感应膜片一端处于无定位状态，受压缩的平衡压簧容易产生弯曲变形，从而被卡死在定位套管的端部，进而影响控制信号的稳定输出。
技术实现要素：
本实用新型的目的是为了解决现有的水泵压力控制器所存在的用于控制水泵启动的压力设定值误差大的问题，提供一种可精确控制启动压力的水泵压力控制器，可有效地避免感应膜片的形状及尺寸误差对水泵的启动压力的影响。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种可精确控制启动压力的水泵压力控制器，包括由底座和上盖构成的壳体、设置在壳体内与位移传感器相关联的感应膜片，所述壳体上设有与工作腔连通的进水接口和出水接口，所述上盖内侧壁对应感应膜片处设有上定位套管，所述底座和上盖在拼接处分别设有压接边，所述感应膜片包括中心圆形的移动基片、外围的固定圈以及连接在移动基片和固定圈之间的伸缩圈，所述移动基片和固定圈位于同一平面内，所述固定圈压接在底座和上盖的压接边之间，感应膜片在壳体内分隔出下部的工作腔以及上部的压力腔，所述固定圈和移动基片内分别嵌设有硬质的支撑基片，所述伸缩圈在感应膜片的轴向截面内呈往复折返的锯齿状，所述上定位套管内设有平衡压簧，平衡压簧的下端抵压感应膜片。
我们知道，感应膜片在受到工作腔的水压后变形时，压力腔一侧的平衡压簧和感应膜片的弹力共同构成感应膜片形变的阻力。由于现有的感应膜片是一个大致呈碗形的一体结构，在受到工作腔的水压时，感应膜片是依靠其壁厚的拉伸变形而使位移传感器产生移动的，因此，其产生的阻力较大，相应地，平衡压簧的弹力较小，也就是说，感应膜片的弹力在感应膜片形变阻力中所占的比重较大。这样，当感应膜片的形状、尺寸以及材质和成型工艺等有变化或误差时，会对其变形阻力产生较大的影响，从而影响感应膜片的形变阻力，进而影响启动压力的控制精度。本实用新型的感应膜片由移动基片、固定圈以及伸缩圈一体连接构成，并且在固定圈和移动基片内分别嵌设可由不锈钢薄片制成的硬质的支撑基片。这样，当工作腔内具有水压时，感应膜片外围的固定圈以及中心的移动基片不会发生弯曲形变，此时中心的移动基片受到水压后克服平衡压簧的弹力而上下移动，进而带动与其关联的位移传感器移动。相应地，轴向截面呈锯齿状的伸缩圈则可方便地在径向上伸缩。也就是说，伸缩圈可以形成和弹簧类似的伸缩变形，我们可通过合理的设计，尽量降低中间的伸缩圈的厚度，从而有效地降低伸缩圈在移动基片上下移动时所形成的弹性阻力，进而可极大地减小感应膜片的弹力在感应膜片形变阻力中所占的比重，降低感应膜片的形状、尺寸等误差对感应膜片形变弹力的影响，有利于提高启动水泵的启动压力值的控制精度。
作为优选，在感应膜片的上侧设有若干伸缩压杆，伸缩压杆包括套杆和插接在套杆内的插接杆，所述伸缩压杆的一端铰接在移动基片上，伸缩压杆的另一端铰接在固定圈上，各伸缩压杆围绕移动基片呈环形阵列。
当工作腔内具有水压时，感应膜片形变，此时伸缩压杆伸长。当水压降低时，伸缩压杆缩短。由于各伸缩压杆贴靠在伸缩圈上，从而可有效地避免工作腔具有水压时伸缩圈向上鼓胀，进而可避免作用在伸缩圈上的水压对伸缩圈的弹力造成额外的影响。
作为优选，在感应膜片位于工作腔一侧设有承接圆盘，在承接圆盘的中心设有安装套管，所述位移传感器嵌设在安装套管内，在感应膜片位于压力腔一侧设有抵压圆盘，在抵压圆盘上表面的中心设有连接凸台，连接凸台上设有紧固螺钉，所述紧固螺钉穿过感应膜片后与承接圆盘相连接，所述平衡压簧的下端套设在连接凸台上。
本实用新型在感应膜片的上下两侧分别设置抵压圆盘和承接圆盘，从而将感应膜片可靠地夹持在中间，既有利于位移传感器的安装和连接，又有利于提高感应膜片的强度。紧固螺钉则可采用自攻螺钉，从而方便将抵压圆盘、感应膜片和承接圆盘组装在一起，而连接凸台则有利于提高紧固螺钉和抵压圆盘的连接强度。
作为优选，所述感应膜片采用改性TPV制成。从而可使感应膜片具有较高的抗疲劳强度以及低温下的柔韧性，有利于延长使用寿命，确保在低温环境下的正常使用。
因此，本实用新型具有如下有益效果：可有效地避免感应膜片的形状及尺寸误差对水泵的启动压力的影响。
附图说明
图1是现有技术的水泵压力控制器的一种结构示意图。
图2是本实用新型的一种结构示意图。
图3是感应膜片的一种结构示意图。
图4是抵押圆盘的一种结构示意图。
图5是上盖的一种横截面示意图。
图6是感应膜片的一种半剖视图。
图中：1、壳体 11、底座 111、压接边 12、上盖 13、进水接口 14、出水接口 15、上定位套管 151、避让槽 152、定位筋片 16、定位套管 2、感应膜片 21、移动基片 211、上密封凸环 212、下密封凸环 22、固定圈 23、伸缩圈 24、支撑基片 3、承接圆盘 31、安装套管 32、位移传感器 4、抵压圆盘 41、连接凸台 42、紧固螺钉 43、下定位套管 431、定位卡槽 432、加强筋片 5、平衡压簧 6、伸缩压杆 61、套杆 62、插接杆。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。
如图2所示，一种可精确控制启动压力的水泵压力控制器，包括由底座11和上盖12构成的壳体1，在底座和上盖之间设置具有弹性的感应膜片2，感应膜片在壳体内分隔出下部的工作腔以及上部的压力腔。此外，在壳体的底座下端设置一个竖直向上贯通工作腔的进水接口13，在底座的一侧设置一个出水接口14，出水接口向内延伸至与进水接口垂直连通。
如图3所示，本实用新型的感应膜片包括位于中心的圆形的移动基片21、外围的固定圈22以及连接在移动基片和固定圈之间的伸缩圈23，感应膜片优选地采用改性TPV制成，其中的移动基片和固定圈均呈薄片状，固定圈和移动基片内分别嵌设由不锈钢制成的支撑基片24，并且移动基片和固定圈位于同一平面内。伸缩圈则呈波纹状，从而使伸缩圈在感应膜片的轴向截面内呈往复折返的锯齿状。当然，在没有外力作用下，伸缩圈和移动基片、固定圈位于同一平面内。
为了方便感应膜片的安装定位，我们可在底座和上盖的拼接处分别设置一圈压接边111，感应膜片的固定圈压接在底座和上盖的压接边之间。当然，底座和上盖之间和通过设置在压接边上的螺钉固定。
为方便感应膜片的安装，我们可在感应膜片的移动基片下侧设置一个承接圆盘3，在感应膜片的移动基片上侧设置一个抵压圆盘4，抵压圆盘上表面的中心设置圆柱形的连接凸台41，连接凸台中心设置螺钉通孔，该螺钉通孔内设置紧固螺钉42，该紧固螺钉向下穿过感应膜片后与承接圆盘相连接。优选地，紧固螺钉可采用自攻螺钉，相应地，我们需要在感应膜片上设置螺钉过孔，在承接圆盘上设置螺钉预设孔，当我们拧紧紧固螺钉时，即可使紧固螺钉穿过感应膜片的螺钉过孔后螺纹连接在承接圆盘的螺钉预设孔内。从而使抵压圆盘、感应膜片和承接圆盘连接成一个部件。
此外，我们还可在承接圆盘下表面的中心设置一体地向下延伸的安装套管31，安装套管内嵌设位移传感器32。位移传感器优选地可采用干簧管，当然，我们需要在壳体内设置相应的感应磁铁，并且水泵压力控制器还应包括一个可控制水泵工作状态的控制器，位移传感器与控制器电连接。
另外，如图2、图4、图5所示，我们可在抵压圆盘上表面一体地设置竖直的圆柱形的下定位套管43，在壳体上盖的内侧壁上一体地设置与下定位套管同轴的上定位套管15，在上定位套管内设置平衡压簧5，平衡压簧的下端套设在连接凸台上，并且平衡压簧的下端贴靠抵压圆盘。还有，我们需要在上定位套管的下端面上设置6个扇形的避让槽151，避让槽围绕上定位套管的轴线呈环形等间距排列，避让槽沿上定位套管的轴线向上延伸，从而在相邻的二个避让槽之间形成径向的定位筋片152。下定位套管的上端面则在对应定位筋片处设置沿轴向向下延伸的定位卡槽431，该定位卡槽贯通下定位套管的内、外侧壁，定位筋片的下端插接在对应的定位卡槽内。
当工作腔内没有水压时，平衡压簧推动感应膜片中心的移动基片下移，此时伸缩圈径向伸长，波纹状的伸缩圈形成类似弹簧的伸缩效应感应膜片呈下凹的盘形。当工作腔内具有水压时，即可推动感应膜片中心的移动基片上移，此时伸缩圈同样径向伸长，感应膜片呈上凸的倒扣盘形。当工作腔的水压有变化时，即可使感应膜片的移动基片上下移动，从而带动位移传感器上下移动，此时位移传感器即可向控制器输出一个电信号，控制器在接收到电信号后则可相应地控制水泵的工作状态。
水泵压力控制器在工作时，高压水通过进水接口进入工作腔内，水压对感应膜片中心的移动基片形成一个向上的压力，此时移动基片上侧的平衡压簧则对感应膜片形成一个向下的压力，从而使感应膜片的移动基片保持平衡状态。当工作腔内的水压波动导致感应膜片的移动基片上下移动时，下定位套管会跟随感应膜片的移动基片上下移动，并且上定位套管的定位筋片的下端始终插接在下定位套管对应的定位卡槽内，此时位移传感器上下位移，从而向控制器输出一个电信号。也就是说，水泵压力控制器在工作时，上定位套管的下端与下定位套管的上端始终搭接在一起，其内部的平衡压簧可始终得到有效的定位，避免平衡压簧在伸缩时出现弯曲变形。需要说明的是，我们可使上、下定位套管的内径相同，从而避免在上定位套管下端与下定位套管上端的搭接处产生台阶，有效地避免平衡压簧在伸缩时出现卡滞现象。
可以理解的是，我们可尽量减小伸缩圈的厚度，以减小感应膜片形变时伸缩圈的弹性阻力。如图6所示，我们还可在感应膜片的上侧设置6-8根伸缩压杆6，伸缩压杆包括套杆61和插接在套杆内的插接杆62，伸缩压杆的一端铰接在移动基片上侧边缘处，伸缩压杆的另一端铰接在固定圈上侧内边缘处，并且各伸缩压杆围绕移动基片呈环形的等间距排列。当工作腔内水压增加时，感应膜片的移动基片上移，此时伸缩压杆伸长。当水压降低时，伸缩压杆缩短。各伸缩压杆贴靠在伸缩圈上，对伸缩圈形成一个可靠的支撑，从而可有效地避免工作腔具有水压时伸缩圈向上鼓胀。也就是说，伸缩圈只会受到移动基片上时所产生的拉力，因而可避免作用在伸缩圈上的水压对伸缩圈的弹力造成额外的影响。
为了使定位筋片和定位卡槽形成更加良好的配合，我们还可在下定位套管的外侧壁上位于定位卡槽的两侧边缘处设置沿径向向外侧延伸的加强筋片432，并且定位卡槽两侧的加强筋片相互平行，从而使两个加强筋片之间的空隙形成定位卡槽的延伸部分。当然，加强筋片的内侧壁应和定位卡槽的内侧壁顺滑过渡连接。
最后，如图3、图6所示，我们还可在感应膜片的移动基片上表面设置一圈上密封凸环211，在感应膜片的移动基片下表面设置一圈下密封凸环212，感应膜片上的螺钉过孔则位于上、下密封凸环内。这样，当我们用紧固螺钉将抵压圆盘、感应膜片和承接圆盘组装在一起时，感应膜片的上密封凸环紧密贴靠抵压圆盘的下表面，而感应膜片的下密封凸环紧密贴靠承接圆盘的上表面，从而可实现感应膜片和抵压圆盘、以及感应膜片和承接圆盘之间的密封，避免工作腔的水通过感应圆盘中心的螺钉过孔渗透进压力腔内。