專利名稱：泵的自動(dòng)控制裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種泵的自動(dòng)控制裝置及方法，特別涉及一種可準(zhǔn)確感測(cè)流經(jīng)泵水流的特性，并控制泵內(nèi)設(shè)馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)及停止的自動(dòng)控制裝置及方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代社會(huì)因建筑技巧的提升、建地價(jià)格上漲等因素，故建筑物的樓層愈來愈高， 但一般自來水管線的水壓無法將自來水直接送達(dá)平面樓層以上的樓層，故需在頂樓裝設(shè)水塔，利用泵對(duì)水加壓，以將水打上水塔，再由水塔將水分配至各樓層使用。由前文描述可知泵在現(xiàn)代社會(huì)用水上所扮演的重要角色，為了讓泵能夠長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定而正常的運(yùn)作，需要有控制泵的裝置來感應(yīng)控制泵的運(yùn)作。泵內(nèi)部設(shè)有至少一個(gè)馬達(dá)；現(xiàn)有泵控制裝置包括有一用來控制泵動(dòng)作的主控制器及一設(shè)于該主控制器輸入端的水壓檢測(cè)器，其中該水壓檢測(cè)器設(shè)于泵的出水管處，以檢測(cè)通過水流的水壓狀況，檢測(cè)到的水壓變化會(huì)回饋給主控制器，讓主控制器換算水壓及用水量的變化，因應(yīng)水壓及用水量的變化來判斷泵內(nèi)的馬達(dá)需運(yùn)轉(zhuǎn)或停止。唯，因現(xiàn)有泵控制裝置中水壓及用水量的變化都是用水壓檢測(cè)器檢測(cè)，但單靠水壓檢測(cè)器檢測(cè)到的參數(shù)換算用水量，得到的用水量數(shù)據(jù)較為粗略，無法讓主控制器做較為精確的判斷，且該主控制器只能從水壓及用水量的變化來決定泵內(nèi)的馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)與否，如泵有發(fā)生其他方面的異常狀況，該主控制器無法得知異常狀況，更遑論做進(jìn)一步的判斷處置以保護(hù)泵。以上所述者皆為現(xiàn)有技術(shù)未臻理想之處，實(shí)有待進(jìn)一步檢討，并謀求可行的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于前述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種泵的自動(dòng)控制裝置及方法，其可準(zhǔn)確感測(cè)流經(jīng)泵水流的特性，進(jìn)而控制泵內(nèi)設(shè)馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)或停止。為達(dá)成前述目的，本發(fā)明提供一種泵的自動(dòng)控制裝置，包括有—變頻單元，其具有運(yùn)算功能，并作為一控制中樞；一水溫感測(cè)器，與該變頻單元的一輸入端連接，用以感測(cè)已流過泵內(nèi)設(shè)馬達(dá)水流的水溫，并將信息傳送至該變頻單元；一水位感測(cè)器，與該變頻單元的一輸入端連接，用以感測(cè)泵內(nèi)的水位狀況，并將信息傳送至該變頻單元；一水壓感測(cè)器，與該變頻單元的一輸入端連接，且設(shè)于一泵的出水管處，用以感測(cè)通過水流的水壓狀況，并將信息傳送至該變頻單元；前述變頻單元原則上根據(jù)水溫感測(cè)器、水位感測(cè)器與水壓感測(cè)器對(duì)于泵內(nèi)水溫、 水位與水壓的判斷結(jié)果，以控制泵內(nèi)設(shè)馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)或停止。為達(dá)成前述目的，本發(fā)明還提供一種泵的自動(dòng)控制方法，包括以下步驟判斷已流過泵內(nèi)馬達(dá)水流的水溫高低；
如未超過限制溫度，即判斷水壓狀況與流量大?。蝗缌髁扛哂谝辉O(shè)定流量值，則馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)；如流量未高于一設(shè)定流量值且水壓高于一設(shè)定水壓值，則執(zhí)行一第一模式；如流量未高于一設(shè)定流量值且水壓不高于一設(shè)定水壓值，則依序執(zhí)行一第二模式
及一第三模式。當(dāng)變頻單元經(jīng)由水溫感測(cè)器送入的訊號(hào)判斷水溫超過限制值時(shí)，表示泵內(nèi)設(shè)馬達(dá)溫度過高，故令馬達(dá)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，并回到一開始的水溫判斷；當(dāng)測(cè)量結(jié)果為水溫未超過限制水溫時(shí)，該變頻單元將通過水壓感測(cè)器判斷水壓是否高于一設(shè)定水壓值，并用水位感測(cè)器偵測(cè)水位傳送給變頻單元，讓變頻單元將水位換算成流量來判斷流量是否高于一設(shè)定流量值，如水壓大于一設(shè)定水壓值，且流量高于一設(shè)定流量值，或是水壓不大于一設(shè)定水壓值， 且流量高于一設(shè)定流量值時(shí)，表示水流量大，泵內(nèi)的水壓很快就會(huì)不足以將其運(yùn)送到高處， 則變頻單元便會(huì)使該泵內(nèi)的馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)，并回到一開始的水溫判斷；如水壓大于一設(shè)定水壓值，且流量不高于一設(shè)定流量值時(shí)，表示水流量小，泵內(nèi)部的水量還足以將其運(yùn)送至高處， 故該變頻單元便執(zhí)行一第一執(zhí)行行程，該變頻單元開始計(jì)時(shí)一設(shè)定時(shí)間，且在此時(shí)間內(nèi)持續(xù)的判斷流量，如流量高于一設(shè)定流量值時(shí)，則馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)，如流量在一設(shè)定時(shí)間后一直沒有大于設(shè)定流量值時(shí)，則馬達(dá)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，并回到一開始的水溫判斷；如水壓不大于一設(shè)定水壓值，且流量不高于一設(shè)定流量值時(shí)，這時(shí)表示水流量小，此時(shí)該變頻單元會(huì)讓馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)，再繼續(xù)判斷流量，如流量不大于設(shè)定流量值，則該變頻單元便會(huì)開始計(jì)時(shí)一設(shè)定時(shí)間，且在此時(shí)間內(nèi)持續(xù)的判斷流量，如流量高于一設(shè)定流量值時(shí)，則時(shí)間重新計(jì)算并繼續(xù)判斷流量，如流量在一設(shè)定時(shí)間后一直沒有高于設(shè)定流量值時(shí)，則馬達(dá)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)該變頻單元開始執(zhí)行第三模式，該變頻單元此時(shí)繼續(xù)判斷流量，如流量大于設(shè)定值，則馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)，如流量不大于設(shè)定值，則該變頻單元便會(huì)開始計(jì)時(shí)一設(shè)定時(shí)間，在經(jīng)過此設(shè)定時(shí)間后馬達(dá)便會(huì)重新運(yùn)轉(zhuǎn)，且該變頻單元在計(jì)時(shí)時(shí)間內(nèi)持續(xù)的判斷流量，如流量高于一設(shè)定流量值時(shí)，則馬達(dá)便提早運(yùn)轉(zhuǎn)，并回到一開始的水溫判斷。因?yàn)楸脙?nèi)流量是由變頻單元根據(jù)水位感測(cè)器偵測(cè)并換算而得，故可較為準(zhǔn)確感測(cè)流經(jīng)泵水流的流量，并使變頻單元能較準(zhǔn)確的控制泵內(nèi)設(shè)馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)或停止。且本發(fā)明具有一水溫感測(cè)器，其可感測(cè)流過泵內(nèi)馬達(dá)的水流的水溫，并將信息傳送至該變頻單元，如當(dāng)水溫感測(cè)器測(cè)量水溫超過限制水溫時(shí)，表示泵內(nèi)部的馬達(dá)溫度過高，該變頻單元得知溫度過高的異常狀況后，便會(huì)判斷并控制馬達(dá)使其停止運(yùn)轉(zhuǎn)，以保護(hù)泵避免異常高溫而損毀，故本發(fā)明對(duì)于泵有良好的保護(hù)效果。


圖1為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的方塊圖；圖2為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的流程圖；圖3為本發(fā)明一較佳實(shí)施例第一模式的流程圖；圖4為本發(fā)明一較佳實(shí)施例第二模式的流程圖；圖5為本發(fā)明一較佳實(shí)施例第三模式的流程圖。附圖標(biāo)記說明10-變頻單元；20-水溫感測(cè)器；30-水位感測(cè)器；40-水壓感測(cè)器； 50-泵；51-馬達(dá)；70-顯示單元。
具體實(shí)施例方式以下配合附圖例示本發(fā)明的實(shí)施例，以具體說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容。圖1為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的方塊圖，主要是令一變頻單元10的輸入端分設(shè)有一水溫感測(cè)器20、一水位感測(cè)器30與一水壓感測(cè)器40，該變頻單元10具有運(yùn)算功能，并據(jù)以作為一控制中樞，在該變頻單元10的輸出端設(shè)有一泵50，該泵50內(nèi)設(shè)有至少一個(gè)馬達(dá)51， 該水溫感測(cè)器20用以檢測(cè)通過泵50內(nèi)設(shè)馬達(dá)51水流的水溫；該水位感測(cè)器30用以檢測(cè)泵50內(nèi)的水位高低，又水壓感測(cè)器40設(shè)于泵50的出水管處，用以檢測(cè)通過水流的水壓狀況，且該水溫感測(cè)器20、水位感測(cè)器30與水壓感測(cè)器40會(huì)將感測(cè)到的信息傳送至該變頻單元10。在此較佳實(shí)施例中，該變頻單元10包括有一微控制器，該微控制器可為一晶片， 且該變頻單元10與一顯示單元70連接，該顯示單元70可顯示水溫感測(cè)器20、水位感測(cè)器 30與水壓感測(cè)器40所偵測(cè)到的信息，也可顯示水溫、水位、水壓與經(jīng)該變頻單元10從水位換算的流量是否大于限制值或設(shè)定值。請(qǐng)參閱圖2所示，該圖為前述自動(dòng)控制裝置的工作流程圖，前述變頻單元10原則上根據(jù)水溫感測(cè)器20、水位感測(cè)器30與水壓感測(cè)器40對(duì)于泵50內(nèi)水溫、水位與水壓的判斷結(jié)果，作為控制設(shè)于泵50內(nèi)部的馬達(dá)51運(yùn)轉(zhuǎn)或停止的依據(jù)；首先由水溫感測(cè)器20偵測(cè)通過泵50內(nèi)馬達(dá)51水流的水溫進(jìn)行溫度判斷601，若水溫超過限制水溫時(shí)，表示泵50內(nèi)部的馬達(dá)51溫度過高，馬達(dá)51停止運(yùn)轉(zhuǎn)，并回到步驟601 ；當(dāng)水溫感測(cè)器20測(cè)量結(jié)果為水溫未超過限制水溫時(shí)，該變頻單元10會(huì)以該水壓感測(cè)器40提供的信息判斷水壓是否高于一設(shè)定水壓值602，并用水位感測(cè)器30偵測(cè)水位傳送給變頻單元10，讓變頻單元10將水位換算成流量來判斷流量是否高于一設(shè)定流量值603、604，如水壓大于一設(shè)定水壓值，且流量高于一設(shè)定流量值，或是水壓不大于一設(shè)定水壓值，且流量高于一設(shè)定流量值時(shí)，表示水流量大，泵50內(nèi)的水壓很快就會(huì)不足以將其運(yùn)送到高處，因此該變頻單元10便會(huì)使該泵50 內(nèi)的馬達(dá)51運(yùn)轉(zhuǎn)，并回到步驟601 ；如水壓大于一設(shè)定水壓值，且流量不高于一設(shè)定流量值時(shí)，表示水流量小，泵50內(nèi)部的水量還足以將其運(yùn)送至高處，故該變頻單元10便會(huì)開始執(zhí)行第一模式610;請(qǐng)參閱圖3所示，該第一模式610先開始計(jì)時(shí)611，并判斷計(jì)時(shí)時(shí)間是否大于或等于設(shè)定時(shí)間612，如小于設(shè)定時(shí)間則判斷流量是否大于設(shè)定流量值613，如流量大于設(shè)定流量值，則變頻單元10驅(qū)動(dòng)馬達(dá)51運(yùn)轉(zhuǎn)，如計(jì)時(shí)時(shí)間大于或等于設(shè)定時(shí)間613，則變頻單元 10驅(qū)使馬達(dá)51停止運(yùn)轉(zhuǎn)，并回到步驟601 ；如水壓不大于一設(shè)定水壓值，且流量不高于設(shè)定流量值時(shí)，這時(shí)表示水流量小，此時(shí)該變頻單元10開始執(zhí)行第二模式620 ；請(qǐng)參閱圖4所示，第二模式620先由變頻單元10驅(qū)動(dòng)馬達(dá)51運(yùn)轉(zhuǎn)，再判斷流量 621，如流量不大于設(shè)定流量值，則該變頻單元10便會(huì)判斷是否已開始計(jì)時(shí)622，如否則開始計(jì)時(shí)，如是則繼續(xù)計(jì)時(shí)，并判斷計(jì)時(shí)時(shí)間是否大于或等于設(shè)定時(shí)間623，如小于設(shè)定時(shí)間則持續(xù)判斷流量621，如流量大于設(shè)定流量值時(shí)，則計(jì)時(shí)時(shí)間歸零并繼續(xù)判斷流量621，如計(jì)時(shí)時(shí)間大于或等于設(shè)定時(shí)間623，則變頻單元10驅(qū)使馬達(dá)51停止運(yùn)轉(zhuǎn)；此時(shí)該變頻單元 10開始執(zhí)行第三模式630 ；
請(qǐng)參閱圖5所示，第三模式620先由該變頻單元10繼續(xù)判斷流量631，如流量不大于設(shè)定流量值，則該變頻單元10便會(huì)判斷是否已開始計(jì)時(shí)632，如否則開始計(jì)時(shí)，如是則繼續(xù)計(jì)時(shí)，并判斷計(jì)時(shí)時(shí)間是否大于或等于設(shè)定時(shí)間633，如小于設(shè)定時(shí)間則持續(xù)判斷流量 631，如流量大于設(shè)定流量值，則變頻單元10驅(qū)動(dòng)馬達(dá)51提早運(yùn)轉(zhuǎn)，如計(jì)時(shí)時(shí)間大于或等于設(shè)定時(shí)間633，變頻單元10仍驅(qū)動(dòng)馬達(dá)51重新運(yùn)轉(zhuǎn)，并回到步驟601。因?yàn)楸脙?nèi)流量由變頻單元根據(jù)水位感測(cè)器的偵測(cè)訊號(hào)換算而得，故可較為準(zhǔn)確感測(cè)流經(jīng)泵水流的流量，并使變頻單元能較為準(zhǔn)確的控制泵內(nèi)設(shè)馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)或停止。且本發(fā)明具有一水溫感測(cè)器，其可感測(cè)流過泵內(nèi)馬達(dá)的水流的水溫，并將信息傳送至該變頻單元， 如當(dāng)水溫感測(cè)器測(cè)量水溫超過限制水溫時(shí)，表示泵內(nèi)部的馬達(dá)溫度過高，該變頻單元得知溫度過高的異常狀況后，便會(huì)判斷并控制馬達(dá)使其停止運(yùn)轉(zhuǎn)以保護(hù)泵避免異常高溫而損毀，故本發(fā)明對(duì)于泵有良好的保護(hù)效果。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種泵的自動(dòng)控制裝置，其與一個(gè)以上的泵連接，其特征在于，該自動(dòng)控制裝置包括有一變頻單元，其作為一控制中樞；一水溫感測(cè)器，與該變頻單元連接，用以感測(cè)已流過泵內(nèi)馬達(dá)水流的水溫，并將信息傳送至該變頻單元；一水位感測(cè)器，與該變頻單元連接，用以感測(cè)泵內(nèi)的水位狀況，并將信息傳送至該變頻單元；一水壓感測(cè)器，與該變頻單元連接，且設(shè)于一泵的出水管處，用以感測(cè)通過水流的水壓狀況，并將信息傳送至該變頻單元；其中前述變頻單元原則上根據(jù)水溫感測(cè)器、水位感測(cè)器與水壓感測(cè)器對(duì)于泵內(nèi)水溫、水位與水壓的判斷結(jié)果，以控制設(shè)于泵內(nèi)部的馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)或停止。
2.如權(quán)利要求1所述的泵的自動(dòng)控制裝置，其特征在于，該變頻單元與一顯示單元連接。
3.如權(quán)利要求2所述的泵的自動(dòng)控制裝置，其特征在于，該變頻單元包括有一微控制器，該微控制器為一晶片。
4.一種泵的自動(dòng)控制方法，其特征在于，包括以下步驟 判斷已流過泵內(nèi)馬達(dá)水流的水溫高低；如未超過限制溫度，即判斷水壓狀況與流量大?。?如流量高于一設(shè)定流量值，則馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)；如流量未高于一設(shè)定流量值且水壓高于一設(shè)定水壓值，則執(zhí)行一第一模式； 如流量未高于一設(shè)定流量值且水壓不高于一設(shè)定水壓值，則依序執(zhí)行一第二模式及一第三模式。
5.如權(quán)利要求4所述泵的自動(dòng)控制方法，其特征在于，該第一模式的工作流程包括以下步驟開始計(jì)時(shí)并判斷計(jì)時(shí)時(shí)間是否大于或等于設(shè)定時(shí)間； 如計(jì)時(shí)時(shí)間小于設(shè)定時(shí)間則判斷流量大?。?如流量大于設(shè)定流量值，則變頻單元驅(qū)動(dòng)馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)； 如計(jì)時(shí)時(shí)間大于或等于設(shè)定時(shí)間，則變頻單元驅(qū)使馬達(dá)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。
6.如權(quán)利要求4所述泵的自動(dòng)控制方法，其特征在于，該第二模式的工作流程包括以下步驟由變頻單元驅(qū)動(dòng)馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)，再判斷流量大?。蝗缌髁坎淮笥谠O(shè)定流量值，則判斷是否已開始計(jì)時(shí)，如否則開始計(jì)時(shí)，如是則繼續(xù)計(jì)時(shí)；判斷計(jì)時(shí)時(shí)間是否大于或等于設(shè)定時(shí)間；如計(jì)時(shí)時(shí)間小于設(shè)定時(shí)間則持續(xù)判斷流量；如流量大于設(shè)定流量值時(shí)，則計(jì)時(shí)時(shí)間歸零并繼續(xù)判斷流量；如計(jì)時(shí)時(shí)間大于或等于設(shè)定時(shí)間，則變頻單元驅(qū)使馬達(dá)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。
7.如權(quán)利要求4所述泵的自動(dòng)控制方法，其特征在于，該第三模式的工作流程包括以下步驟該變頻單元判斷流量大??；如流量不大于設(shè)定流量值，則該變頻單元判斷是否已開始計(jì)時(shí)，如否則開始計(jì)時(shí)，如是則繼續(xù)計(jì)時(shí)；判斷計(jì)時(shí)時(shí)間是否大于或等于設(shè)定時(shí)間； 如計(jì)時(shí)時(shí)間小于設(shè)定時(shí)間則持續(xù)判斷流量大?。?如流量大于設(shè)定流量值，則變頻單元驅(qū)動(dòng)馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)； 如計(jì)時(shí)時(shí)間大于或等于設(shè)定時(shí)間，變頻單元驅(qū)動(dòng)馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種泵的自動(dòng)控制裝置及方法，其中，該裝置包括有一作為控制中樞的變頻單元，該變頻單元的輸入端與一水溫感測(cè)器、一水位感測(cè)器、一水壓感測(cè)器連接；前述變頻單元原則上根據(jù)水溫感測(cè)器、水位感測(cè)器與水壓感測(cè)器對(duì)于泵內(nèi)水溫、水位與水壓的判斷結(jié)果，作為控制設(shè)于泵內(nèi)部的馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)或停止的依據(jù)，因本發(fā)明是利用水位感測(cè)器偵測(cè)水位并由變頻單元換算成流量，故可較為既有技術(shù)準(zhǔn)確感測(cè)流量，使變頻單元能較準(zhǔn)確的控制馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)或停止。
文檔編號(hào)F04B49/06GK102444569SQ20101050923
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2010年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月14日
發(fā)明者黃秀雄 申請(qǐng)人:大井泵浦工業(yè)股份有限公司