工业智供电供水管道智能双补偿增压系统的制作方法

文档序号:13770381阅读:140来源:国知局

本发明属于工业供水领域,具体是指一种工业智供电供水管道智能双补偿增压系统。



背景技术:

许多企业在生产过程中都离不开供水,在企业生产时,经常会因为用水量较大而使得供水的水压降低,不仅影响了企业的生产效率,甚至还会导致企业生产的产品的质量降低。为了确保供水水压的稳定,企业会在入水管道上加设增压装置,在供水水压不足时通过该增压装置能够确保企业的用水稳定,从而降低水压不足对生产带来的影响。

但是,现有的增压装置响应的延时性较高,且灵活性较差,在水压不足时,监测装置首先向控制器发送信号,控制器在接收到信号后才会进行报告并控制相关的增压装置运行,从而导致了增压装置响应的延时,不利于提高增压装置的使用效果。



技术实现要素:

本发明的目的在于克服上述问题,提供了一种工业智供电供水管道智能双补偿增压系统,能够根据需求自动切换供电电源,以保证对系统自身的正常供电,使得系统能够稳定运行,且还能够对水压不足的情况做出快速的反应,可以达到实时增压的效果,大大降低了水压不足对企业正常生产带来的影响。

本发明的目的通过下述技术方案实现:

工业智供电供水管道智能双补偿增压系统,包括控制芯片u1,正极同时与控制芯片u1的thres管脚和trig管脚相连接、负极与控制芯片u1的gnd管脚相连接的电容c3,正极与控制芯片u1的cont管脚相连接、负极与控制芯片u1的gnd管脚相连接的电容c4,与控制芯片u1相连接的增压泵驱动电路,与控制芯片u1相连接的电源输入电路,与电源输入电路相连接的智能供电电路,同时与控制芯片u1和电源输入电路相连接的信号处理输入电路,同时与电源输入电路和信号处理输入电路相连接的信号补偿电路,以及同时与控制芯片u1和电源输入电路相连接的芯片驱动补偿电路;其中,控制芯片u1的型号为ne555;所述智能供电电路由三极管vt101,单向晶闸管vs101,正极与三极管vt101的发射极相连接、负极经电阻r105后与三极管vt101的基极相连接的电容c101,正极经电阻r101后与电容c101的正极相连接、负极与三极管vt101的基极相连接的电容c102,n极经电阻r102后与电容c101的正极相连接、p极与电容c101的负极相连接的稳压二极管d102,正极经电阻r103后与稳压二极管d102的n极相连接、负极与稳压二极管d102的p极相连接的电容c103,串接在三极管vt101的发射极与基极之间的电阻r104,n极与电容c102的负极相连接、p极经电阻r106后与电容c103的负极相连接的稳压二极管d101,正极与电容c102的负极相连接、负极经电阻r107后与三极管vt101的集电极相连接的电容c104,一端与电容c104的负极相连接、另一端经电阻r108后与电容c103的负极相连接、滑动端与电容c103的正极相连接的滑动变阻器rp101,一端与电容c103的负极相连接、另一端与单向晶闸管vs101的n极相连接的继电器k101,以及p极与单向晶闸管vs101的控制极相连接、n极经继电器k101的常闭触点k101-1后与单向晶闸管vs101的p极相连接的二极管d103组成;其中,三极管vt101的集电极与单向晶闸管vs101的p极相连接,电容c103的负极经继电器k101的常闭触点k101-1后与二极管d103的p极组成该智能供电电路的第一电源输入端,电容c101的正极与负极组成该智能供电电路的第二电源输入端,电容c103的负极经继电器k101的常闭触点k101-1后与二极管d103的n极组成该智能供电电路的电源输出端且与电源输入电路相连接。

作为优选,所述电源输入电路由三极管vt1,三极管vt2,负极与三极管vt2的发射极相连接、正极经电阻r3后与三极管vt2的集电极相连接的电容c1,一端与电容c1的正极相连接、另一端经电阻r2后与三极管vt1的集电极相连接的电阻r1,正极与三极管vt1的发射极相连接、负极经电阻r7后与三极管vt1的基极相连接的电容c2,p极与电容c2的负极相连接、n极经电阻r5后与电容c1的负极相连接的稳压二极管d2,p极与电容c1的正极相连接、n极经电阻r4后与稳压二极管d2的n极相连接的二极管d1,一端与电容c2的正极相连接、另一端经滑动变阻器rp2后与电容c2的负极相连接的电阻r6,以及一端同时与控制芯片u1的reset管脚和vcc管脚相连接、另一端与二极管d1的n极相连接的电阻r10组成;其中,三极管vt1的发射极与三极管vt2的基极相连接,电容c2的负极与电容c3的负极相连接,电阻r1和电阻r2的连接点与三极管vt1的基极组成该电源输入电路的电源输入端且与智能供电电路相连接。

作为优选,所述信号处理输入电路由运算放大器p1,mos管q1,一端与运算放大器p1的正输入端相连接、另一端经电阻r12后与运算放大器p1的输出端相连接的电阻r11,一端与运算放大器p1的负输入端相连接、另一端与运算放大器p1的输出端相连接的电阻r13,一端与运算放大器p1的输出端相连接、另一端与mos管q1的漏极相连接的电阻r14,一端与运算放大器p1的输出端相连接、另一端与mos管q1的栅极相连接的电阻r15,n极与mos管q1的漏极相连接、p极与mos管q1的源极相连接的稳压二极管d3,一端与二极管d1的n极相连接、另一端经电阻r9后与电容c3的正极相连接、滑动端与mos管q1的源极相连接的滑动变阻器rp1,以及一端与滑动变阻器rp1和电阻r9的连接点相连接、另一端与滑动变阻器rp2和电阻r6的连接点相连接的电阻r8组成;其中,电阻r11和电阻r12的连接点接地,运算放大器p1的负输入端作为该信号处理输入电路的信号输入端vin。

作为优选,所述增压泵驱动电路由双向晶闸管vs1,增压泵m,一端与控制芯片u1的out管脚相连接、另一端与双向晶闸管vs1的控制极相连接的电阻r16,以及正极与双向晶闸管vs1的控制极相连接、负极与单行晶闸管vs1的第二电极相连接的电容c5组成;其中,电容c5的负极与电容c4的负极相连接,增压泵m的一端与双向晶闸管vs1的第一电极相连接、另一端与电阻r1和电阻r2的连接点相连接。

进一步的,所述信号补偿电路由运算放大器p2,运算放大器p3,串接在运算放大器p2的正输入端与输出端之间的电阻r17,串接在运算放大器p2的负输入端与输出端之间的电阻r18,正极与运算放大器p2的负输入端相连接、负极经电阻r21后与运算放大器p3的负输入端相连接的电容c6,负极与电容c6的负极相连接、正极经电阻r19后与运算放大器p2的输出端相连接的电容c7,n极经电阻r20后与运算放大器p2的输出端相连接、p极经电阻r22后与运算放大器p3的输出端相连接的二极管d4,以及一端与二极管d4的p极相连接、另一端与电容c7的正极相连接、滑动端与运算放大器p3的正输入端相连接的滑动变阻器rp3组成;其中,电容c7的负极接地,运算放大器p2的正输入端作为该信号补偿电路的输入端,运算放大器p3的输出端作为该信号补偿电路的输出端,运算放大器p2的正输入端与二极管d1的p极相连接,运算放大器p3的输出端与mos管q1的漏极相连接。

再进一步的,所述芯片驱动补偿电路由三极管vt3,三极管vt4,正极与三极管vt3的基极相连接、负极与三极管vt4的集电极相连接的电容c8,n极经电阻r23后与三极管vt3的基极相连接、p极经电阻r26后与三极管vt4的发射极相连接的二极管d5,一端与三极管vt3的发射极相连接、另一端与二极管d5的n极相连接的电阻r24,一端与三极管vt3的集电极相连接、另一端与三极管vt4的基极相连接的电阻r25,正极经电阻r27后与二极管d5的n极相连接、负极与三极管vt4的发射极相连接的电容c9,一端与电容c8的负极相连接、另一端与三极管vt3的集电极相连接的电感l1,以及p极与电容c8的负极相连接、n极经电阻r28后与三极管vt4的发射极相连接的二极管d6组成;其中,三极管vt3的基极作为该芯片驱动补偿电路的输入端,三极管vt4的发射极作为该芯片驱动补偿电路的输出端,三极管vt3的基极与电阻r1和电阻r2的连接点相连接,三极管vt4的发射极与控制芯片u1的vcc管脚相连接。

本发明与现有技术相比,具有以下优点及有益效果:

(1)本发明设置有智能供电电路,可以在主供电电源供电不足或断电时自行的完成供电的切换,以确保系统的正常供电,进而保证了系统能够始终保持正常的运行,大大提高了产品的使用稳定性与效果。

(2)本发明能够快速的启动增压泵,在企业生产过程中出现水压不足的情况时,本系统中增压泵的启动速度相较于现有技术的增压装置的启动速度能够提升60%-80%,从而能够更加及时的完成对企业供水水压的增压过程,大大缩短了完成供水增压所需的时间,更好的保证了企业的正常生产;再通过信号补偿电路对输入的信号进行补偿,进一步提高了系统运行的灵敏度,使得系统在受到外部干扰时依旧能够正常的运行,从而提高了系统的使用效果;本发明设置有芯片驱动补偿电路,能够在电压较低时保证控制芯片正常运行,以确保系统能够适应更加复杂的生产环境,提高了系统的使用效果与适用范围。

附图说明

图1为本发明的智能增压系统的电路结构图。

图2为本发明的信号补偿电路的电路结构图。

图3为本发明的芯片驱动补偿电路的电路结构图。

图4为本发明的智能供电电路的电路结构图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明,但本发明的实施方式不限于此。

实施例

如图1所示,工业智供电供水管道智能双补偿增压系统,包括控制芯片u1,正极同时与控制芯片u1的thres管脚和trig管脚相连接、负极与控制芯片u1的gnd管脚相连接的电容c3,正极与控制芯片u1的cont管脚相连接、负极与控制芯片u1的gnd管脚相连接的电容c4,与控制芯片u1相连接的增压泵驱动电路,与控制芯片u1相连接的电源输入电路,与电源输入电路相连接的智能供电电路,同时与控制芯片u1和电源输入电路相连接的信号处理输入电路,同时与电源输入电路和信号处理输入电路相连接的信号补偿电路,以及同时与控制芯片u1和电源输入电路相连接的芯片驱动补偿电路;其中,控制芯片u1的型号为ne555。

如图4所示,所述智能供电电路由三极管vt101,单向晶闸管vs101,滑动变阻器rp101,稳压二极管d101,稳压二极管d102,二极管d103,继电器k101,电容c101,电容c102,电容c103,电容c104,电阻r101,电阻r102,电阻r103,电阻r104,电阻r105,电阻r106,电阻r107,电阻r108组成。

连接时,电容c101的正极与三极管vt101的发射极相连接、负极经电阻r105后与三极管vt101的基极相连接,电容c102的正极经电阻r101后与电容c101的正极相连接、负极与三极管vt101的基极相连接,稳压二极管d102的n极经电阻r102后与电容c101的正极相连接、p极与电容c101的负极相连接,电容c103的正极经电阻r103后与稳压二极管d102的n极相连接、负极与稳压二极管d102的p极相连接,电阻r104串接在三极管vt101的发射极与基极之间,稳压二极管d101的n极与电容c102的负极相连接、p极经电阻r106后与电容c103的负极相连接,电容c104的正极与电容c102的负极相连接、负极经电阻r107后与三极管vt101的集电极相连接,滑动变阻器rp101的一端与电容c104的负极相连接、另一端经电阻r108后与电容c103的负极相连接、滑动端与电容c103的正极相连接,继电器k101的一端与电容c103的负极相连接、另一端与单向晶闸管vs101的n极相连接,二极管d103的p极与单向晶闸管vs101的控制极相连接、n极经继电器k101的常闭触点k101-1后与单向晶闸管vs101的p极相连接。

其中,三极管vt101的集电极与单向晶闸管vs101的p极相连接,电容c103的负极经继电器k101的常闭触点k101-1后与二极管d103的p极组成该智能供电电路的第一电源输入端,电容c101的正极与负极组成该智能供电电路的第二电源输入端,电容c103的负极经继电器k101的常闭触点k101-1后与二极管d103的n极组成该智能供电电路的电源输出端且与电源输入电路相连接。

该智能供电电路可以在第一电源输入端的失效时自动切换至第二电源输入端,以确保系统的正常供电,保证系统的正常运行,大大提高了系统运行的稳定性。其中第一电源输入端与第二电源输入端采用不同的供电电源来完成供电,该供电可以是不同网络的市电,也可以是不同的蓄电池。

电源输入电路由三极管vt1,三极管vt2,二极管d1,稳压二极管d2,电容c1,电容c2,电阻r1,电阻r2,电阻r3,电阻r4,电阻r5,电阻r6,电阻r7,电阻r10,以及滑动变阻器rp2组成。

连接时,电容c1的负极与三极管vt2的发射极相连接、正极经电阻r3后与三极管vt2的集电极相连接,电阻r1的一端与电容c1的正极相连接、另一端经电阻r2后与三极管vt1的集电极相连接,电容c2的正极与三极管vt1的发射极相连接、负极经电阻r7后与三极管vt1的基极相连接,稳压二极管d2的p极与电容c2的负极相连接、n极经电阻r5后与电容c1的负极相连接,二极管d1的p极与电容c1的正极相连接、n极经电阻r4后与稳压二极管d2的n极相连接,电阻r6的一端与电容c2的正极相连接、另一端经滑动变阻器rp2后与电容c2的负极相连接,电阻r10的一端同时与控制芯片u1的reset管脚和vcc管脚相连接、另一端与二极管d1的n极相连接。

其中,三极管vt1的发射极与三极管vt2的基极相连接,电容c2的负极与电容c3的负极相连接,电阻r1和电阻r2的连接点与三极管vt1的基极组成该电源输入电路的电源输入端且与智能供电电路相连接。

信号处理输入电路由运算放大器p1,mos管q1,滑动变阻器rp1,电阻r8,电阻r9,电阻r11,电阻r12,电阻r13,电阻r14,电阻r15,以及稳压二极管d3组成。

连接时,电阻r11的一端与运算放大器p1的正输入端相连接、另一端经电阻r12后与运算放大器p1的输出端相连接,电阻r13的一端与运算放大器p1的负输入端相连接、另一端与运算放大器p1的输出端相连接,电阻r14的一端与运算放大器p1的输出端相连接、另一端与mos管q1的漏极相连接,电阻r15的一端与运算放大器p1的输出端相连接、另一端与mos管q1的栅极相连接,稳压二极管d3的n极与mos管q1的漏极相连接、p极与mos管q1的源极相连接,滑动变阻器rp1的一端与二极管d1的n极相连接、另一端经电阻r9后与电容c3的正极相连接、滑动端与mos管q1的源极相连接,电阻r8的一端与滑动变阻器rp1和电阻r9的连接点相连接、另一端与滑动变阻器rp2和电阻r6的连接点相连接。

其中,电阻r11和电阻r12的连接点接地,运算放大器p1的负输入端作为该信号处理输入电路的信号输入端vin。

增压泵驱动电路由双向晶闸管vs1,增压泵m,电阻r16,以及电容c5组成。

连接时,电阻r16的一端与控制芯片u1的out管脚相连接、另一端与双向晶闸管vs1的控制极相连接,电容c5的正极与双向晶闸管vs1的控制极相连接、负极与单行晶闸管vs1的第二电极相连接。

其中,电容c5的负极与电容c4的负极相连接,增压泵m的一端与双向晶闸管vs1的第一电极相连接、另一端与电阻r1和电阻r2的连接点相连接。

如图2所示,信号补偿电路由运算放大器p2,运算放大器p3,二极管d4,滑动变阻器rp3,电容c6,电容c7,电阻r17,电阻r18,电阻r19,电阻r20,电阻r21,以及电阻r22组成。

连接时,电阻r17串接在运算放大器p2的正输入端与输出端之间,电阻r18串接在运算放大器p2的负输入端与输出端之间,电容c6的正极与运算放大器p2的负输入端相连接、负极经电阻r21后与运算放大器p3的负输入端相连接,电容c7的负极与电容c6的负极相连接、正极经电阻r19后与运算放大器p2的输出端相连接,二极管d4的n极经电阻r20后与运算放大器p2的输出端相连接、p极经电阻r22后与运算放大器p3的输出端相连接,滑动变阻器rp3的一端与二极管d4的p极相连接、另一端与电容c7的正极相连接、滑动端与运算放大器p3的正输入端相连接。

其中,电容c7的负极接地,运算放大器p2的正输入端作为该信号补偿电路的输入端,运算放大器p3的输出端作为该信号补偿电路的输出端,运算放大器p2的正输入端与二极管d1的p极相连接,运算放大器p3的输出端与mos管q1的漏极相连接。

如图3所示,芯片驱动补偿电路由三极管vt3,三极管vt4,电感l1,电容c8,电容c9,二极管d5,二极管d6,电阻r23,电阻r24,电阻r25,电阻r26,电阻r27,以及电阻r28组成。

连接时,电容c8的正极与三极管vt3的基极相连接、负极与三极管vt4的集电极相连接,二极管d5的n极经电阻r23后与三极管vt3的基极相连接、p极经电阻r26后与三极管vt4的发射极相连接,电阻r24的一端与三极管vt3的发射极相连接、另一端与二极管d5的n极相连接,电阻r25的一端与三极管vt3的集电极相连接、另一端与三极管vt4的基极相连接,电容c9的正极经电阻r27后与二极管d5的n极相连接、负极与三极管vt4的发射极相连接,电感l1的一端与电容c8的负极相连接、另一端与三极管vt3的集电极相连接,二极管d6的p极与电容c8的负极相连接、n极经电阻r28后与三极管vt4的发射极相连接。

其中,三极管vt3的基极作为该芯片驱动补偿电路的输入端,三极管vt4的发射极作为该芯片驱动补偿电路的输出端,三极管vt3的基极与电阻r1和电阻r2的连接点相连接,三极管vt4的发射极与控制芯片u1的vcc管脚相连接。

工作时,将电源连接在本系统的电源输入端上,并将设置在供水管道中的压力传感器的信号输出端连接在本系统的信号输入端上,在传感器检测到水压不足时便可使得控制芯片u1的out管脚输出控制信号导通双向晶闸管vs1,进而使得增压泵m工作对供水管道的水压进行增压,而在供水水压恢复后系统也能及时的断开对增压泵的供电,从而降低了企业的能耗。在使用时,可以通过滑动变阻器rp1的滑动端来调节系统启动的初始水压,大大提高了系统的适用范围。

综上所述,本发明能够快速的启动增压泵,在企业生产过程中出现水压不足的情况时,本系统中增压泵的启动速度相较于现有技术的增压装置的启动速度能够提升60%-80%,从而能够更加及时的完成对企业供水水压的增压过程,大大缩短了完成供水增压所需的时间,更好的保证了企业的正常生产;再通过信号补偿电路对输入的信号进行补偿,进一步提高了系统运行的灵敏度,使得系统在受到外部干扰时依旧能够正常的运行,从而提高了系统的使用效果;本发明设置有芯片驱动补偿电路,能够在电压较低时保证控制芯片正常运行,以确保系统能够适应更加复杂的生产环境,提高了系统的使用效果与适用范围。

如上所述,便可很好的实现本发明。

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