[實用新型]智能泵

無效

• 申請號: 01216180.2
• 申請日: 2001-01-22
• 公開（公告）號: CN2463865Y
• 公開（公告）日: 2001-12-05
• 發明（設計）人: 王國峰
• 申請（專利權）人: 王國峰
• 主分類號: G05D16/20
• 分類號: G05D16/20
• 代理公司: 淄博科信專利代理有限公司
• 代理人: 孫愛華

智能泵，屬于輸液泵領域，適用于自動供水系統。

目前的輸液泵，主要靠電動機帶動實現抽吸液體，存在的主要問題是全速運行，不能自動恒壓，能耗大，經《中國專利》檢索，已有人在研究供水系統的自動控制問題，如：《中國專利》1997年4月2日公告的，申請號為：96117066，申請日：96.08.20，申請人：蔣根才，發明名稱：變頻調速變壓力供水控制器，該變頻調速變壓力供水控制器是一種用于供水控制系統的裝置，它主要的特點是根據瞬時用水量的大小，采用線性改變水泵出水口供水壓力的方法，以達到節能的目的，該控制器主要由最小壓力設定電路、最大壓力設定電路、變壓樣板信號產生電路、PI調節器、頻率上、下限開關電路和顯示電路所組成，該控制器的輸入信號來自供水系統中的壓力變送器，輸出信號接至供水系統中驅動電路的變頻器和可編程控制器。解決了供水系統的自動控制問題，但存在的主要問題是結構復雜，安裝維修不方便。

本實用新型的目的，就在于克服現有技術的不足，提供一種結構簡單、安裝維修方便、抗干擾能力強、可靠性高的智能泵。

本實用新型的目的是采用如下方式來實現的：

該智能泵，包括泵、電動機，其特征在于：設置控制裝置，在泵2的出水口設置壓力傳感器1，用戶閥門9通過壓力傳感器1與泵2相連，泵2與電動機4相連，壓力傳感器1通過導線與控制裝置相連。

本實用新型的目的是采用如下方式來實現的：

所述的智能泵，其特征在于：所述的控制裝置還包括：壓力設定器8、比較器10、PID調節器11、變頻調速器7，壓力設定器8通過比較器10、PID調節器11與變頻調速器7、電動機4、水泵2、壓力傳感器1相連。

所述的智能泵，其特征在于：所述的電氣控制電路中，還包括：工頻電路，工頻電路與變頻調速器7并聯接在電動機4三相電源線上。

所述的智能泵，其特征在于：所述的壓力設定器8還包括：電源12、工作電源13、測量變送器15、給定器16、比較器10、調節器11、輸出器20、保護電源14、水壓高低限制17、電源電壓高低限制18、變頻電源最低頻率限制19、PLC可編程控制器21、變頻調速器7，電源12輸出一路給工作電源13經測量變送器15、給定器16再通過比較器10、調節器11、輸出器20到變頻調速器7，另一路給保護電源14經水壓高低限制17、電源電壓高低限制18、變頻電源最低頻率限制19再通過PLC可編程控制器21到變頻調速器7。

本實用新型的智能泵，主要發明點是，在泵的出水口設置壓力傳感器，用戶閥門通過壓力傳感器與泵相連，泵與電動機相連，壓力傳感器通過導線與控制裝置相連。利用壓力傳感器將水泵輸出口壓力轉換成電信號，反饋給微電腦，經PID運算控制變頻調速器來改變水泵電動機的轉速，根據管網用水量的大小自動的升高或降低轉速達到衡壓變量，節能降耗的控制目的，從而實現泵類供水的智能化、自動化。

圖1是本實用新型的智能泵結構示意圖；

圖2是本實用新型的智能泵控制裝置原理框圖；

圖3是本實用新型的智能泵電氣控制原理圖；

圖4是本實用新型的智能泵壓力設定器電路原理框圖；

圖5是本實用新型的智能泵壓力設定器電路原理圖

圖1-3是本實用新型的智能泵的最佳實施例，下面結合附圖對本實用新型的智能泵做進一步說明：圖1-2中：1壓力傳感器?2水泵?3底座?4電動機?5信號線?6電源線?7變頻調速器?8壓力設定器?9用戶閥門?10信號比較器?11?PID調節器。圖3中：M電動機?KM1-KM3交流接觸器?FU1-FU2保險絲?SA按扭?SB1、SB4常閉觸點?SB2、SB3常開觸點?HL1-HL2指示燈?L1-L3三相電源線。圖4中：12電源?13工作電源?14保護電路電源?15測量變送器?16給定器?17水壓高低限制?18電源高低限制?19變頻電源最低頻率限制?20輸出器?21?PLC可編程控制器。圖5中：IC_1-1-IC_1-4比較放大集成電路?IC_2-1-IC_2-4運算放大集成電路?IC₃-IC₅穩壓集成電路T1-T8三極管?R1-R47電阻?BX保險絲?W1-W2電位器?K1-K2開關?D1-D24二極管C1-C14電容?B變壓器?P1-P5接口。如圖1-5所示，制作一臺本實用新型的智能泵，泵2采用普通水泵或任意型號的輸液泵，變頻調速器7采用BT12S森蘭變頻調速器或其他型號的進口同類產品，電動機4采用普通電動機，壓力傳感器1采用電遠傳壓力傳感器，壓力設定器8采用由電源12、工作電源13、測量變送器15、給定器16、比較器10、調節器11、輸出器20、保護電源14、水壓高低限制17、電源電壓高低限制18、變頻電源最低頻率限制19、PLC可編程控制器21、變頻調速器7，電源12輸出一路給工作電源13經測量變送器15、給定器16再通過比較器10、調節器11、輸出器20到變頻調速器7，另一路給保護電源14經水壓高低限制17、電源電壓高低限制18、變頻電源最低頻率限制19再通過PLC可編程控制器21到7。P1壓力傳感器接口，P2手操給定接口，P3面板接口，P4電源接口，變頻調速器接口，P6?PLC可編程控制器接口。本實用新型智能泵的工作原理及工作過程如下：接通電源，將轉換開關SA切換到變頻，按變頻啟動按扭SB2，接觸器KM閉合，輸入給變頻調速器7及壓力傳感器1電源并啟動變頻調速器7，變頻調速器7低速啟動運行，電動機4帶動水泵2低速啟動運轉，壓力表指示壓力隨水泵2轉速上升而緩慢上升，壓力傳感器1將壓力轉換成標準信號后傳輸給壓力設定器8，經PID調節器比較運算后，若壓力未達到設定壓力，頻率會繼續上升，水泵2轉速上升，使輸出壓力上升，當PID調節器比較運算后壓力達到設定壓力，頻率會固定下來，將壓力穩定在設定壓力，當用水量增大時，壓力下降，壓力傳感器1將信號傳給設定值，經PID調節器運算后，使變頻調速器7輸出頻率上升，水泵2轉速上升，使壓力再次穩定在設定值，當用水量減少時，壓力上升，壓力傳感器1再次將信號傳送給壓力設定器8，經PID調節器運算后使變頻調速器7輸出頻率下降，水泵2轉速下降，使壓力下降，穩定在設定值，無論用戶用水量的增大與減小或無用戶用水，系統都會形成一閉環系統，使壓力始終穩定在設定壓力值。按停止按扭SB1，交流接觸器KM、KM1失電斷開，切斷變頻調速器7及壓力設定器8電源，水泵2停止運轉。將本實用新型的多臺智能泵組合在一起，就是一套供水系統，且由于本實用新型的智能泵是單臺控制，出現問題易維修，整個供水系統不受影響。另外，為了防止變頻調速器7損壞影響整個供水系統供水，本實用新型的智能泵還同時設置工頻電路，可實現工頻、變頻切換，即當變頻調速系統出現故障時，將轉換開關SA切換到“工頻”，按工頻按扭SB3，接觸器KM2閉合，電動機4帶動水泵2工作運行，按停止按扭SB4，水泵2工頻運行停止。