專利名稱：免水位檢測水塔水泵控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水泵控制器，尤其是指一種無需在水塔內(nèi)安裝水位檢測 部件及其連接至控制器的信號線，能按預(yù)設(shè)周期啟動水泵上水并在水滿后自 動關(guān)閉水泵電源的免水位檢測水塔水泵控制器。
背景技術(shù)：
目前，我國城市和農(nóng)村用水普遍存在水源不足或水壓偏低現(xiàn)象，為解決 用水不便，許多居民在房頂建造水塔和安裝水泵上水。水泵手動啟動和關(guān)閉 是一件煩瑣的事，過量上水又會浪費用水資源和電力能源。為解決上述問題， 市場先后出現(xiàn)了水泵壓力開關(guān)和電子型水泵控制器。水泵壓力開關(guān)因動作誤 差大而存在電源關(guān)閉延遲、甚至無法正常關(guān)閉水泵等缺點，目前基本被各種 電子型水泵控制器所取代。目前市場上的各種電子型水泵控制器，普遍采用 在水塔內(nèi)安置水位檢測部件，通過穿越樓層的信號線傳遞至水泵控制器來實 現(xiàn)水泵自動控制運行。然而，許多樓房因建房時沒有預(yù)留安裝信號線的通道 等一系列原因而無法使用此類電子型水泵控制器。對于多層高樓安裝此類水 泵控制器而言，存在安裝成本高、安裝操作不便、過長的信號線使控制器出 現(xiàn)誤動作和線路檢測及維護困難。此類水泵控制器在供水缺水時，水泵長時 空轉(zhuǎn)，不但浪費電力能源，而且水泵因長時運轉(zhuǎn)發(fā)熱容易燒毀。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種無需水位檢測部件和穿越樓層的信號線、安 裝使用方便、工作可靠、并具有空轉(zhuǎn)停機保護的水泵控制器。
本發(fā)明采取的技術(shù)方案 一種免水位檢測水塔水泵控制器，包括水流檢 測管件、電子線路板，水流檢測管件內(nèi)部設(shè)有磁極葉輪(10)和帶有霍爾傳感器IC1或千簧管S101的水流檢測電路板(4)，控制水泵運轉(zhuǎn)的電子線路板包括電源轉(zhuǎn)換電路、水流檢測電路、信號控制電路、檢測電源電路、可重復(fù)定時電路和功率輸出電路。參見圖5本發(fā)明的典型電氣原理圖，交流電源 通過保險管FUS1接開關(guān)K1，開關(guān)K1另一端接電源變壓器B1的初級，電源變 壓器B1的次級接全橋整流器Q1，全橋整流器Q1的輸出正極分別接電容C7的 正極、電容C8、電阻R10和電阻R11，電容C7的負極和電容C8的另一極接 電源公共地，電阻R10接發(fā)光二極管LED2的正極作電源指示，發(fā)光二極管LED2 的負極接電源公共地，電阻R11接穩(wěn)壓二極管DW1的負極、電容C4、 C5的正 極向控制電路提供所需的直流電源，二次濾波電容C4的另一極、電容C5的 負極和穩(wěn)壓二極管DW1的正極接電源公共地，全橋整流器Q1的輸出負極接公 共地，構(gòu)成電源轉(zhuǎn)換電路?；魻杺鞲衅鱅C1的1腳通過電阻Rl接三極管T2 的發(fā)射極，霍爾傳感器IC1的2腳接電源公共地，霍爾傳感器IC1的3腳接 電阻R2和電解電容C1的正極，電阻R2的另一端接三極管T2的發(fā)射極，電 解電容Cl的負極接二極管Dl的負極、二極管D2的正極，二極管Dl的正極 接電源公共地，二極管D2的負極接電容C2的正極，電容C2的負極接電源公 共地，構(gòu)成水流檢測電路。電阻R3接三極管T1的基極，三極管T1的發(fā)射極 接電源公共地，三極管T1的集電極通過電阻R5接三極管T2的發(fā)射極，三極 管T1的集電極又接二極管D3的正極，構(gòu)成信號控制電路。電阻R6接三極管 T2的基極，三極管T2的集電極接直流電源正極，三極管T2的發(fā)射極接發(fā)光 二極管LED1的正極作工作指示，發(fā)光二極管LED1的負極通過電阻R4接電源 公共地，構(gòu)成檢測電源電路。集成電路IC2的1腳接電源公共地，集成電路 IC2的2腳接集成電路IC2的6腳，集成電路IC2的4腳和8腳接直流電源正 極，集成電路IC2的5腳通過電容C3接電源公共地，集成電路IC2的6腳接 接二極管D4的負極、D5的正極和電容C6的正極，電容C6的負極接電源公共 地，二極管D4的正極接集成電路IC2的7腳，二極管D5的負極通過電阻R9 接微調(diào)電阻W2，微調(diào)電阻W2的另一端接集成電路IC2的7腳，集成電路IC2 的7腳又通過電阻R7接微調(diào)電阻W1，微調(diào)電阻W1另一端接直流電源正極， 構(gòu)成可重復(fù)式定時電路。電阻R8接三極管T3的基極，三極管T3的發(fā)射極接 電源公共地，三極管T3的集電極接繼電器J1線圈的一端，繼電器J1線圈的 另一端接直流電源正極，構(gòu)成功率輸出電路。
接通開關(guān)K1，電源轉(zhuǎn)換電路輸出直流電，發(fā)光二極管LED2得電發(fā)光，可 重復(fù)定時電路為無穩(wěn)態(tài)電路，因電容C6剛開始充電，處于低電平狀態(tài)，集成 電路IC2的3腳輸出高電平，檢測電源電路中的三極管T2導(dǎo)通，發(fā)光二極管 LED1發(fā)光，同時功率輸出電路工作，繼電器J1吸合，水泵開始運轉(zhuǎn)；接在用 水管道中的水流檢測管件中磁極葉輪(10)隨水流轉(zhuǎn)動，霍爾傳感器IC1受 交變磁場感應(yīng)由3腳輸出交變信號，水流檢測電路輸出直流分量電平，信號 控制電路中的三極管T1導(dǎo)通，三極管T1集電極為低電平，由于二極管D3為 反向接于集成電路IC2的2腳，可重復(fù)定時電路繼續(xù)工作，直流電源通過微 調(diào)電阻W1、電阻R7和二極管D4向電容C6充電，并維持水泵運轉(zhuǎn)工作狀態(tài)。 當水塔水滿時，水塔中浮球處于高位，浮球開關(guān)(11)隨之截止關(guān)閉，停止 向水塔(12)注水，用水管道中的水流處于近靜止狀態(tài)，水流檢測管件中磁 極葉輪(10)隨之停止轉(zhuǎn)動，霍爾傳感器IC1無信號輸出，水流檢測電路無 直流分量電平輸出，信號控制電路中的三極管Tl截止，三極管Tl集電極因 電阻R5上拉作用輸出高電平，通過二極管D3對電容C6快速充電，電容C6
上的電壓在很短的時間內(nèi)充至直流電源電壓的三分之二，此時可重復(fù)定時電 路翻轉(zhuǎn)，集成電路IC2的3腳輸出低電平，檢測電源電路中的三極管T2截止， 發(fā)光二極管LED1發(fā)光熄滅，水流檢測電路和信號控制電路失電不工作，維持 可重復(fù)定時電路狀態(tài)不變，與此同時功率輸出電路無輸出，繼電器回復(fù)，水
泵停止運轉(zhuǎn)；用水過程中，因集成電路IC2的3腳為低電平，集成電路IC2 的7腳也變?yōu)榈碗娖剑娙軨6通過二極管D5、電阻R9和微調(diào)電阻W2對集 成電路IC2的7腳緩慢放電，當電容C6上的電壓被放電至直流電源電壓的三 分之一，此時，集成電路IC2的2、 6腳為低電平，可重復(fù)定時電路翻轉(zhuǎn)狀態(tài)， 集成電路IC2的3腳輸出高電平，再次開啟水泵運轉(zhuǎn)，進入循環(huán)工作狀態(tài)。
上述水流檢測電路中的檢測元件可以采用霍爾傳感器IC1構(gòu)成，也可以 采用干簧管S101或其他具有相似功能的元件構(gòu)成。
上述可重復(fù)定時電路可采用時基集成電路IC2和外圍元件構(gòu)成，也可由 運算放大器、自帶振蕩器和多位二進制計數(shù)/分頻器的CMOS集成電路或其他 相似功能的集成電路和外圍元件構(gòu)成。
上述電源轉(zhuǎn)換電路中降壓部分可采用變壓器Bl降壓方式，也可由電容 C205直接降壓方式。
上述電源轉(zhuǎn)換電路中穩(wěn)壓部分可采用電阻Rll和穩(wěn)壓二極管DW1構(gòu)成， 也可由穩(wěn)壓三端集成或穩(wěn)壓二極管和三極管結(jié)合構(gòu)成。
上述功率輸出電路中采用單組觸頭的繼電器Jl直接驅(qū)動單相交流水泵 Ml，也可采用三組觸頭的繼電器J301直接驅(qū)動中小功率的三相交流水泵M， 也可通過單組觸頭的繼電器J401和交流接觸器J402組合驅(qū)動大功率的三相 交流水泵M。
四

圖1為本發(fā)明的工作原理圖。
圖2為本發(fā)明的水流檢測管件外形示意圖。
圖3為本發(fā)明的水流檢測管件截面示意圖。
圖4為本發(fā)明的水流檢測管件結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本發(fā)明的典型電氣原理圖。
圖6為本發(fā)明的使用狀態(tài)示意圖。
圖7為本發(fā)明的水流檢測電路另一個實施例參考線路圖。
圖8為本發(fā)明的電源轉(zhuǎn)換電路另一個實施例參考線路圖。
圖9為本發(fā)明的功率輸出電路另 一個實施例參考線路圖。
圖IO為本發(fā)明的功率輸出電路另一個實施例參考線路圖。
圖11為本發(fā)明的可重復(fù)定時電路另一個實施例參考線路圖。
圖4中，1、上殼體緊固螺釘，2、上殼體，3、水流檢測電路板固定螺絲
釘，4、水流檢測電路板，5、信號線，6、密封蓋，7、葉輪軸，8、葉輪定位
框，9、下殼體，10、磁極葉輪。
圖6中，11、浮球開關(guān)，12、水塔，13、水塔止回閥，14、水泵控制器， 15、水泵電源線，16、進水管止回閥，17、用水管道，18、信號線，19、水 流檢測管件，20、水泵。
五具體實施例方式
下面結(jié)合實施例及其附圖對本發(fā)明作進一步的說明。
一種免水位檢測水塔水泵控制器，包括水流檢測管件、電子線路板，水
流檢測管件內(nèi)部設(shè)有磁極葉輪(10)和帶有霍爾傳感器IC1或干簧管S101的 水流檢測電路板(4)，控制水泵運轉(zhuǎn)的電子線路板包括電源轉(zhuǎn)換電路、水流 檢測電路、信號控制電路、檢測電源電路、可重復(fù)定時電路和功率輸出電路。 參見圖5本發(fā)明的典型電氣原理圖，交流電源通過保險管FUS1接開關(guān)K1，開 關(guān)K1另一端接電源變壓器B1的初級，電源變壓器B1的次級接全橋整流器Q1， 全橋整流器Ql的輸出正極分別接電容C7的正極、電容C8、電阻R10和電阻 Rll，電容C7的負極和電容C8的另一極接電源公共地，電阻R10接發(fā)光二極 管LED2的正極作電源指示，發(fā)光二極管LED2的負極接電源公共地，電阻Rll 接穩(wěn)壓二極管DW1的負極、電容C4、 C5的正極向控制電路提供所需的直流電 源，二次濾波電容C4的另一極、電容C5的負極和穩(wěn)壓二極管DW1的正極接
電源公共地，全橋整流器Q1的輸出負極接公共地，構(gòu)成電源轉(zhuǎn)換電路。霍爾 傳感器IC1的1腳通過電阻Rl接三極管T2的發(fā)射極，霍爾傳感器IC1的2 腳接電源公共地，霍爾傳感器IC1的3腳接電阻R2和電解電容Cl的正極， 電阻R2的另一端接三極管T2的發(fā)射極，電解電容Cl的負極接二極管Dl的 負極、二極管D2的正極，二極管Dl的正極接電源公共地，二極管D2的負極 接電容C2的正極，電容C2的負極接電源公共地，構(gòu)成水流檢測電路。電阻 R3接三極管T1的基極，三極管T1的發(fā)射極接電源公共地，三極管T1的集電 極通過電阻R5接三極管T2的發(fā)射極，三極管Tl的集電極又接二極管D3的 正極，構(gòu)成信號控制電路。電阻R6接三極管T2的基極，三極管T2的集電極 接直流電源正極，三極管T2的發(fā)射極接發(fā)光二極管LED1的正極作工作指示， 發(fā)光二極管LED1的負極通過電阻R4接電源公共地，構(gòu)成檢測電源電路。集 成電路IC2的1腳接電源公共地，集成電路IC2的2腳接集成電路IC2的6 腳，集成電路IC2的4腳和8腳接直流電源正極，集成電路IC2的5腳通過 電容C3接電源公共地，集成電路IC2的6腳接接二極管D4的負極、D5的正 極和電容C6的正極，電容C6的負極接電源公共地，二極管D4的正極接集成 電路IC2的7腳，二極管D5的負極通過電阻R9接微調(diào)電阻W2，微調(diào)電阻W2 的另一端接集成電路IC2的7腳，集成電路IC2的7腳又通過電阻R7接微調(diào) 電阻W1，微調(diào)電阻W1另一端接直流電源正極，構(gòu)成可重復(fù)式定時電路。電阻 R8接三極管T3的基極，三極管T3的發(fā)射極接電源公共地，三極管T3的集電
極接繼電器Jl線圈的一端，繼電器Jl線圈的另一端接直流電源正極，構(gòu)成 功率輸出電路。
參見圖2，水流檢測管件的造型采用標準水管螺紋接口，可方便與現(xiàn)有管 道匹配安裝，水流檢測管件材料采用非導(dǎo)磁材料，如銅、鋁及工程塑料等。
參見圖3，水流檢測管件內(nèi)部的磁極葉輪(10)的中心，偏離水流檢測管 件中心位置，使之能隨水流轉(zhuǎn)動；并不具方向性，方便施工安裝。
參見圖4，水流檢測管件內(nèi)部的磁極葉輪(10)置于葉輪定位框(8)內(nèi)， 以葉輪軸(7)為中心支柱，可自由轉(zhuǎn)動，安裝于下殼體(9)內(nèi)部；再由帶 有彈性密封體的密封蓋(6)緊固其上，使內(nèi)部水源不至于外逸。
參見圖4，葉輪定位框(8)為半開放式結(jié)構(gòu)，且在下殼體(9)中對稱固 定安裝，使水源能通過水流檢測管件進水口、定位框(8)為的開放區(qū)、帶動 磁極葉輪(10)轉(zhuǎn)動，再由出水口流出；由于水流檢測管件不具方向性，進 水口和出水口可逆向安裝使用。
參見圖4，水流檢測電路板(4)上焊有霍爾傳感器IC1或干簧管S101， 以及接插件，通過水流檢測電路板固定螺絲釘(3)固定于密封蓋(6)上， 并與密封蓋(6)絕緣；通過帶接插件的信號線(5)連接至本發(fā)明的電子線 路板。其上再通過上殼體緊固螺釘(1)安裝有上殼體(2)，使之成為一個完 整結(jié)構(gòu)的水流檢測管件。
參見圖4、圖5，接通開關(guān)Kl，電源轉(zhuǎn)換電路輸出直流電，發(fā)光二極管 LED2得電發(fā)光，可重復(fù)定時電路為無穩(wěn)態(tài)電路，因電容C6剛開始充電，處于 低電平狀態(tài)，集成電路IC2的3腳輸出高電平，檢測電源電路中的三極管T2 導(dǎo)通，發(fā)光二極管LED1發(fā)光，同時功率輸出電路工作，繼電器J1吸合，水 泵開始運轉(zhuǎn)；接在用水管道中的水流檢測管件中磁極葉輪(10)隨水流轉(zhuǎn)動， 霍爾傳感器IC1受交變磁場感應(yīng)由3腳輸出交變信號，水流檢測電路輸出直 流分量電平，信號控制電路中的三極管T1導(dǎo)通，三極管T1集電極為低電平， 由于二極管D3為反向接于集成電路IC2的2腳，可重復(fù)定時電路繼續(xù)工作， 直流電源通過微調(diào)電阻W1、電阻R7和二極管D4向電容C6充電，并維持水泵 運轉(zhuǎn)工作狀態(tài)。當水塔水滿時，水塔中浮球處于高位，浮球開關(guān)(11)隨之 截止關(guān)閉，停止向水塔(12)注水，用水管道中的水流處于近靜止狀態(tài)，水 流檢測管件中磁極葉輪(10)隨之停止轉(zhuǎn)動，霍爾傳感器IC1無信號輸出， 水流檢測電路無直流分量電平輸出，信號控制電路中的三極管T1截止，三極 管Tl集電極因電阻R5上拉作用輸出高電平，通過二極管D3對電容C6快速 充電，電容C6上的電壓在很短的時間內(nèi)充至直流電源電壓的三分之二，此時 可重復(fù)定時電路翻轉(zhuǎn)，集成電路IC2的3腳輸出低電平，檢測電源電路中的 三極管T2截止，發(fā)光二極管LED1發(fā)光熄滅，水流檢測電路和信號控制電路 失電不工作，維持可重復(fù)定時電路狀態(tài)不變，與此同時功率輸出電路無輸出， 繼電器回復(fù)，水泵停止運轉(zhuǎn)；用水過程中，因集成電路IC2的3腳為低電平， 集成電路IC2的7腳也變?yōu)榈碗娖剑娙軨6通過二極管D5、電阻R9和微調(diào) 電阻W2對集成電路IC2的7腳緩慢放電，當電容C6上的電壓被放電至直流 電源電壓的三分之一，此時，集成電路IC2的2、 6腳為低電平，可重復(fù)定時 電路翻轉(zhuǎn)狀態(tài)，集成電路IC2的3腳輸出高電平，再次開啟水泵運轉(zhuǎn)，進入 循環(huán)工作狀態(tài)。
參見圖4、圖5，水泵運轉(zhuǎn)工作狀態(tài)中， 一旦用水管道內(nèi)缺水，水流檢測 管件中磁極葉輪(10)不轉(zhuǎn)動，霍爾傳感器IC1無交變信號輸出，水流檢測
電路無直流分量電平輸出，信號控制電路中的三極管T1截止，三極管T1集
電極因電阻R5上拉作用輸出高電平，通過二極管D3對電容C6快速充電，電 容C6上的電壓在很短的時間內(nèi)充至直流電源電壓的三分之二，此時可重復(fù)定 時電路翻轉(zhuǎn)，集成電路IC2的3腳輸出低電平，檢測電源電路中的三極管T2 截止，發(fā)光二極管LED1發(fā)光熄滅，水流檢測電路和信號控制電路失電不工作， 維持可重復(fù)定時電路狀態(tài)不變，與此同時功率輸出電路無輸出，繼電器回復(fù)， 水泵停止運轉(zhuǎn)，此時控制器進入空轉(zhuǎn)保護狀態(tài)，防止因水泵長時間運轉(zhuǎn)而燒 毀。
參見圖4、圖5，水泵運轉(zhuǎn)工作狀態(tài)中， 一旦用水管道內(nèi)水流極小，水流 檢測管件中磁極葉輪10隨之緩慢轉(zhuǎn)動，霍爾傳感器IC1輸出交變信號微弱， 水流檢測電路輸出的直流分量電平不足驅(qū)動三極管Tl，信號控制電路中的三 極管T1截止，三極管T1集電極因電阻R5 h拉作用輸出高電平，通過二極管 D3對電容C6快速充電，電容C6上的電壓在很短的時間內(nèi)充至直流電源電壓 的三分之二，此時可重復(fù)定時電路翻轉(zhuǎn)，集成電路IC2的3腳輸出低電平， 檢測電源電路中的三極管T2截止，發(fā)光二極管LED1發(fā)光熄滅，水流檢測電 路和信號控制電路失電不工作，維持可重復(fù)定時電路狀態(tài)不變，與此同時功 率輸出電路無輸出，繼電器回復(fù)，水泵停止運轉(zhuǎn)，此時控制器進入弱流保護 狀態(tài)，防止因水泵長時間運轉(zhuǎn)而燒毀。
參見圖6，水源通過進水管止回閥(16)進入水泵(20)進水口，由水泵 (20)出水口流經(jīng)水流檢測管件(19)送入用水管道(17);用水管道(17) 內(nèi)的水流由浮球開關(guān)(11)上端的出水口流入水塔(12)。水塔(12)內(nèi)水流 通過水塔止回閥向用水管道(17)供給用水。
參見圖6，交流電源接水泵控制器(14)，由水泵電源線(15)向水泵(20) 供電；水流檢測管件(19)通過信號線(18)將水流信號傳遞給水泵控制器 (14)。
參見圖4、圖6，當水塔(12)內(nèi)水位不足且水壓足夠時，浮球開關(guān)(11) 允許用水管道(17)內(nèi)水流從其出水口流入水塔(12)。當水塔(12)內(nèi)水位 不足且水壓不足，水泵控制器(14)為上水工作狀態(tài)時，水泵控制器(14) 通過水泵電源線(15)向水泵(20)提供電源，水泵(20)開始運轉(zhuǎn)，水流 通過水流檢測管件(19)進入用水管道(17)，再經(jīng)浮球開關(guān)(11)流入水塔
(12);同時，水流檢測管件(19)內(nèi)的磁極葉輪(10)隨水流快速轉(zhuǎn)動，水 流檢測管件(19)內(nèi)的霍爾傳感器IC1受交變磁場感應(yīng)向水泵控制器傳遞交 變電平信號，維持水泵控制器(14)繼續(xù)通過水泵電源線(15)向水泵(20) 提供電源，水泵(20)繼續(xù)運轉(zhuǎn)；當水塔(12)內(nèi)水位上升到足以使浮球開 關(guān)(11)止水時，用水管道(17)內(nèi)的水流處于靜止或近靜止狀態(tài)，水流檢 測管件(19)內(nèi)的磁極葉輪(10)停止轉(zhuǎn)動，水流檢測管件(19)內(nèi)的霍爾 傳感器IC1沒有感應(yīng)交變磁場而向水泵控制器傳遞零電平信號，水泵控制器
(14)切斷水泵(20)的電源，水泵(20)停止運轉(zhuǎn)。在水泵(20)處于運
轉(zhuǎn)狀態(tài)， 一旦水源缺水，水流檢測管件(19)內(nèi)沒有水流通過。水流檢測管
件(19)內(nèi)的磁極葉輪(10)停止轉(zhuǎn)動，水流檢測管件(19)內(nèi)的霍爾傳感 器IC1沒有感應(yīng)交變磁場而向水泵控制器傳遞零電平信號，水泵控制器(14) 切斷水泵(20)的電源，水泵停止運轉(zhuǎn)。
參見圖5，可重復(fù)定時電路中對電容C6充放電的元件分別采用了微調(diào)電 阻Wl和W2，用戶可分別調(diào)節(jié)水泵運行和間歇停機時間。
參見圖5，可重復(fù)定時電路中對電容C6充電直到翻轉(zhuǎn)狀態(tài)，構(gòu)成電機運 行超時保護。
參見圖5和圖7，水流檢測電路中的檢測元件可以采用霍爾傳感器IC1構(gòu) 成，也可以采用干簧管SIOI或其他具有相似功能的元件構(gòu)成。
參見圖5和圖11，可重復(fù)定時電路可采用時基集成電路IC2和外圍元件 構(gòu)成，也可由運算放大器、自帶振蕩器和多位二進制計數(shù)/分頻器的CMOS集 成電路或其他相似功能的集成電路和外圍元件構(gòu)成。
參見圖5和圖8，電源轉(zhuǎn)換電路屮可采用變壓器B1降壓方式，也可由電
容直接降壓方式。
參見圖5和圖8，電源轉(zhuǎn)換電路中穩(wěn)壓部分采用電阻R11和DW1構(gòu)成，也 可由穩(wěn)壓三端集成或穩(wěn)壓二極管和三極管結(jié)合構(gòu)成。
參見圖9和圖10，所控制的水泵可以是單相交流水泵，也可以是三相交 流水泵。
參見圖9和圖10，功率輸出電路中采用單組觸頭的繼電器Jl直接驅(qū)動單 相交流水泵M1，也可采用三組觸頭的繼電器J301直接驅(qū)動中小功率的三相交 流水泵M，也可通過單組觸頭的繼電器J401和交流接觸器J402組合驅(qū)動大功 率的三相交流水泵M。
參見圖7，干簧管S101 —端通過電阻R102接直流電源正極，干簧管S101 另一端分別通過電阻R101接公共地和通過二極管D103接電容ClOl、電阻 R104，構(gòu)成另一個實施例的水流檢測電路。
參見圖4、圖7，將水流檢測管件中霍爾傳感器IC1換成千簧管S101，水 流檢測管件中磁極葉輪(10)隨水流轉(zhuǎn)動時，干簧管S101受磁場作用輸出脈 動直流電平，再通過二極管D103向電容C101充電，由電阻R104向信號控制 電路提供高電平信號。水流檢測管件中磁極葉輪(10)隨水流停止時，干簧 管SIOI不受磁場作用無脈動直流電平輸出，電阻R104無信號電平輸出。
參見圖8，交流電源一端接保險管FUS201，保險管FUS201通過電阻R203、 電容C205接二極管D201正極、二極管D202負極，交流電源另 一端接公共地， 二極管D202正極接電源公共地，二極管D201負極接電容C203、電容C204正 極和電阻R202，電容C203另一極和電容C204負極接電源公共地，電阻R202 又接穩(wěn)壓:二極管DW201負極、電容C201、電容C202正極和電阻R201，穩(wěn)壓 二極管DW201正極、電容C201另一極和電容C202負極分別接電源公共地， 電阻R201接發(fā)光二極管正極，發(fā)光二極管負極接公共地，構(gòu)成另一個實施例
的電源轉(zhuǎn)換電路。
參見圖8，交流電源通過電阻R203和電容C205降壓，由二極管D201和 D202整流」經(jīng)電容C204和C203濾波后，再經(jīng)限流電阻R202和穩(wěn)壓二極管 DW201穩(wěn)壓后，由電容C201和C202作二次濾波后輸出直流電，同時發(fā)光二極 管LED201得電發(fā)光。
參見圖5、圖9，將功率輸出電路中的單組觸頭繼電器Jl替換成三組觸 頭繼電器J301后，可以控制中小功率的三相水泵；電源轉(zhuǎn)換電路的交流電源 可取自于三相電源的任何一相。
參見圖5、圖IO，將功率輸出電路中的單組觸頭繼電器J401的靜觸頭串 聯(lián)交流接觸器的線圈，也可以是繼電器J401的動觸頭串聯(lián)交流接觸器的線圈 動，再并聯(lián)于三相電源中的任何一相，可以控制大功率的三相水泵；電源轉(zhuǎn) 換電路的交流電源可取自于三相電源的任何一相。
參見圖ll，微調(diào)電阻W501—端接集成電路IC501的11腳，另一端接電 容C501和微調(diào)電阻W502，電容C501另一極接集成電路IC501的9腳，微調(diào) 電阻W502的另一端正接集成電路IC501的10腳;直流電源正極通過電阻R502 接二極管D501正極、二極管D502正極、二極管D503正極和電阻R501， 二極 管D502負極并接拔動開關(guān)的5、 6、 7腳和電阻R503， 二極管D503負極接拔 動開關(guān)的8腳，拔動開關(guān)的l、 2、 3和4腳分別接集成電路IC501的15、 1、 2和3腳，二極管D501的負極接集成電路IC501的12腳，構(gòu)成另一個實施例 的可重復(fù)定時電路。
參見圖11，集成電路是自帶振蕩器和14位二進制計數(shù)/分頻器的CMOS集 成電路，微調(diào)電阻W501、 W5022和C501組成振蕩回路，周期T=2. 2XW502X C501。 二極管D501、 D502、 D503和電阻R502組成與門電路以獲得循環(huán)復(fù)位 的高電平，使計數(shù)器復(fù)位，重新進入下一個定時周期；計數(shù)器復(fù)位同時通過 電阻R501受控于信號控制電路；適當調(diào)節(jié)微調(diào)電阻W502的阻值和電容C501 可得到相應(yīng)的振蕩頻率；即定時器的等待時間和動作接通時間可相應(yīng)改變。 同時，可根據(jù)不同的需要，通過拔動開關(guān)K501的改變集成電路IC501的(QIO) 至(Q14)的組合狀態(tài)，也可通過改變復(fù)位時間而改變等待時間和動作接通時 間；集成電路IC501輸出的控制信號經(jīng)拔動開關(guān)K501由電阻R503輸出至功 率輸出電路。
權(quán)利要求
1、一種免水位檢測水塔水泵控制器，包括水流檢測管件、電子線路板，水流檢測管件內(nèi)部設(shè)有磁極葉輪(10)和帶有霍爾傳感器IC1或干簧管S101的水流檢測電路板(4)，控制水泵運轉(zhuǎn)的電子線路板包括電源轉(zhuǎn)換電路、水流檢測電路、信號控制電路、檢測電源電路、可重復(fù)定時電路和功率輸出電路。參見圖5本發(fā)明的典型電氣原理圖，交流電源通過保險管FUS1接開關(guān)K1，開關(guān)K1另一端接電源變壓器B1的初級，電源變壓器B1的次級接全橋整流器Q1，全橋整流器Q1的輸出正極分別接電容C7的正極、電容C8、電阻R10和電阻R11，電容C7的負極和電容C8的另一極接電源公共地，電阻R10接發(fā)光二極管LED2的正極作電源指示，發(fā)光二極管LED2的負極接電源公共地，電阻R11接穩(wěn)壓二極管DW1的負極、電容C4、C5的正極向控制電路提供所需的直流電源，二次濾波電容C4的另一極、電容C5的負極和穩(wěn)壓二極管DW1的正極接電源公共地，全橋整流器Q1的輸出負極接公共地，構(gòu)成電源轉(zhuǎn)換電路?；魻杺鞲衅鱅C1的1腳通過電阻R1接三極管T2的發(fā)射極，霍爾傳感器IC1的2腳接電源公共地，霍爾傳感器IC1的3腳接電阻R2和電解電容C1的正極，電阻R2的另一端接三極管T2的發(fā)射極，電解電容C1的負極接二極管D1的負極、二極管D2的正極，二極管D1的正極接電源公共地，二極管D2的負極接電容C2的正極，電容C2的負極接電源公共地，構(gòu)成水流檢測電路。電阻R3接三極管T1的基極，三極管T1的發(fā)射極接電源公共地，三極管T1的集電極通過電阻R5接三極管T2的發(fā)射極，三極管T1的集電極又接二極管D3的正極，構(gòu)成信號控制電路。電阻R6接三極管T2的基極，三極管T2的集電極接直流電源正極，三極管T2的發(fā)射極接發(fā)光二極管LED1的正極作工作指示，發(fā)光二極管LED1的負極通過電阻R4接電源公共地，構(gòu)成檢測電源電路。集成電路IC2的1腳接電源公共地，集成電路IC2的2腳接集成電路IC2的6腳，集成電路IC2的4腳和8腳接直流電源正極，集成電路IC2的5腳通過電容C3接電源公共地，集成電路IC2的6腳接接二極管D4的負極、D5的正極和電容C6的正極，電容C6的負極接電源公共地，二極管D4的正極接集成電路IC2的7腳，二極管D5的負極通過電阻R9接微調(diào)電阻W2，微調(diào)電阻W2的另一端接集成電路IC2的7腳，集成電路IC2的7腳又通過電阻R7接微調(diào)電阻W1，微調(diào)電阻W1另一端接直流電源正極，構(gòu)成可重復(fù)式定時電路。電阻R8接三極管T3的基極，三極管T3的發(fā)射極接電源公共地，三極管T3的集電極接繼電器J1線圈的一端，繼電器J1線圈的另一端接直流電源正極，構(gòu)成功率輸出電路。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種免水位檢測水塔水泵控制器，其特征 在于水流檢測電路中的檢測元件可以采用霍爾傳感器IC1構(gòu)成，也可以采 用干簧管S101或其他具有相似功能的元件構(gòu)成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種免水位檢測水塔水泵控制器，其特征 在亍.*可重復(fù)定時電路可采用時基集成電路IC2和外圍元件構(gòu)成，也可由運算放大器、自帶振蕩器和多位二進制計數(shù)/分頻器的CMOS集成電路或其他相似 功能的集成電路和外圍元件構(gòu)成。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種免水位檢測水塔水泵控制器，其特征 在于電源轉(zhuǎn)換電路中降壓部分可采用變壓器B1降壓方式，也可由電容C205 直接降壓方式。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種免水位檢測水塔水泵控制器，其特征 在于電源轉(zhuǎn)換電路中穩(wěn)壓部分可采用電阻Rll和穩(wěn)壓二極管DW1構(gòu)成，也 可由穩(wěn)壓三端集成或穩(wěn)壓二極管和三極管結(jié)合構(gòu)成。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種免水位檢測水塔水泵控制器，其特征 在于功率輸出電路中采用單組觸頭的繼電器Jl直接驅(qū)動單相交流水泵M1， 也可采用三組觸頭的繼電器J301直接驅(qū)動中小功率的三相交流水泵M，也可 通過單組觸頭的繼電器J401和交流接觸器J402組合驅(qū)動大功率的三相交流水 泵M。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種免水位檢測水塔水泵控制器，其特征 在于水流檢測管件的造型采用標準水管螺紋接口，水流檢測管件材料采用 非導(dǎo)磁材料。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種免水位檢測水塔水泵控制器，其特征 在于水流檢測電路板(4)上焊有霍爾傳感器IC1或干簧管S101，以及接插 件，通過水流檢測電路板固定螺絲釘(3)固定于密封蓋(6)上，并與密封蓋(6)絕緣；其上再通過上殼體緊固螺釘(1)安裝有上殼體(2)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種免水位檢測水塔水泵控制器，其特征 在于水流檢測管件內(nèi)部的磁極葉輪(10)中心，偏離水流檢測管件中心位 置。磁極葉輪(10)置于葉輪定位框(8)內(nèi)，以葉輪軸(7)為中心支柱，安 裝于下殼體(9)內(nèi)部；再由帶有彈性密封體的密封蓋(6)緊固其上。
全文摘要
一種免水位檢測水塔水泵控制器，包括水流檢測管件、電子線路板，水流檢測管件內(nèi)部設(shè)有磁極葉輪(10)和帶有霍爾傳感器IC1或干簧管S101的水流檢測電路板，電子線路板包括電源轉(zhuǎn)換電路、水流檢測電路、信號控制電路、檢測電源電路、可重復(fù)定時電路和功率輸出電路。它是一種無需在水塔內(nèi)安裝水位檢測部件及其連接至控制器的信號線，能按預(yù)設(shè)周期啟動水泵上水并在水滿后自動關(guān)閉水泵電源的免水位檢測水塔水泵控制器。
文檔編號F04D15/00GK101196193SQ200610164379
公開日2008年6月11日 申請日期2006年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月6日
發(fā)明者鄭鵬程 申請人:鄭鵬程