[發明專利]一種微型水泵出水量的精確控制方法及微型水泵

有效

• 申請號: 201610369961.9
• 申請日: 2016-05-30
• 公開（公告）號: CN106014945B
• 公開（公告）日: 2017-08-04
• 發明（設計）人: 霍永球;黃天雨
• 申請（專利權）人: 創世科研有限公司
• 主分類號: F04B49/06
• 分類號: F04B49/06
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司11212
• 代理人: 談杰

技術領域

本發明涉及自動控制技術領域，尤其是一種微型水泵出水量的精確控制方法以及基于此方法所形成的微型水泵。

背景技術

目前，成套的水泵設備，尤其是微型水泵，一般都集成了水泵控制器以及水量計數器或水流量傳感器等，以此對水泵的工作狀態進行控制并監測水流量；其中，以水泵配置水量計數器為例，現有的水量計數器主要由電流互感器、穩壓單元、石英晶振計時器等連接組成。當水泵電動機工作時，電流互感器感應出電流，通過穩壓單元，成為互感電源，供石英晶振計器工作，計數由其字輪部件顯示、保留。當電動機停轉時，電流互感器電流即為零，計時器因無電源供應而停止工作，從而得到水泵電機工作時間，經過轉換便可計算出流經水泵的累積流量。

然而，在實際應用中，基于計算電機工作時間統計流量的設備往往存在很大的誤差，這是由于水泵上游管道的不確定性，使水體在管道傳輸過程中產生渦流、間隙、斷流等現象，混入大量的空氣，這種狀態的水體流經水泵，導致水泵電機工作效率降低，增加一定程度的無功功率；與此同時，根據電機工作時間所計算出流量與實際值之間就會產生偏差，所得到的數據精確度也無法保證。同時，這種水流量監測及調控的方式在應用于對水流量要求比較精確的領域，尤其是采用微型水泵進行供水時，還存在以下的弊端，具體為：1、供水量的一致性、穩定性以及可靠性較差；2、由于水量計數器或者水流量傳感器等監測裝置通常是裝設于管道上的，其與水泵本體采用的是獨立個體的設置方式，從而導致成套的水泵設備的結構較為復雜、會占用空間大、設備配置成本較高。

因此，需要提供一種能夠更加精確和可靠來控制水泵的供水量的方法，以能夠在簡化成套的水泵設備的結構的同時，提高供水量的監測精度以及供水量調控的可靠性。

發明內容

針對上述現有技術存在的不足，本發明的其中一個目的在于提供一種設置方式簡單、供水量控制精度高、可靠性高的微型水泵出水量的精確控制方法；本發明的另一個目的在于提供一種基于上述控制方法所形成的微型水泵，其具有結構簡單緊湊、成本低、占用空間小、集成化及自動化程度高等特點。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種微型水泵出水量的精確控制方法，它包括：

S1、設置一能夠產生恒波信號的信號發射裝置；

S2、設置一能夠將信號發射裝置所產生的恒波信號進行接收并轉換為脈沖信號的信號接收裝置；

S3、在微型水泵的動力轉軸上設置一個或環周且均勻地設置至少兩個能夠將信號發射裝置產生的恒波信號反射到信號接收裝置上或者允許恒波信號通過并將恒波信號傳遞到信號接收裝置或直接將恒波信號傳遞到信號接收裝置上的中間接收媒體；

S4、設置一用于對信號接收裝置轉換后的脈沖信號進行解碼計數以及同時對微型水泵的運行時間進行監控的具有微控制器的反饋控制電路；

S5、設置一用于根據反饋控制電路的輸出信號來控制微型水泵啟閉的動力控制電路；

S6、利用反饋控制電路的微控制器并結合公式一建立微型水泵的出水量與脈沖信號的個數之間的對應關系，以對微型水泵的出水量進行實時監測及計算；

利用反饋控制電路的微控制器并結合公式二建立微型水泵的運行時間與微型水泵的出水量之間的對應關系，以通過對微型水泵的運行時間的監控進行出水量的定額輸出；

公式一和公式二中：Q為微型水泵的出水量，N₁為微型水泵所帶動的水囊的數目，V₁為微型水泵運轉一圈，每個水囊的標準出水量，X為微型水泵的動力軸的轉動圈數，P為反饋控制電路所采集到的脈沖信號的個數，N₂為設置于微型水泵的動力轉軸上的中間接收媒體的個數，T為微型水泵的運行時間，R為微型水泵的動力轉軸的轉速。

優選地，所述信號發射裝置采用光源發射器或聲波源發射器，所述信號接收裝置采用光源接收器或聲波源接收器，所述中間接收媒體采用光波反射片或聲波反射片，所述中間接收媒體設置于微型水泵的動力轉軸的側壁上并隨微型水泵的動力轉軸一同轉動。

優選地，所述信號發射裝置采用光源發射器，所述信號接收裝置采用光源接收器，所述中間接收媒體為一套接于微型水泵的動力轉軸上并隨微型水泵的動力轉軸一同轉動的旋轉輪板；

在所述微型水泵上設置一與旋轉輪板同軸分布且不作轉動的固定輪板，在所述旋轉輪板的偏心位置開設有一供信號發射裝置的恒波信號通過的透射口，所述信號接收裝置的信號接收端置于固定輪板上并接收從透射口通過的恒波信號。