УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ НАСОСОМ Российский патент 2017 года по МПК F04B49/03 E03B5/00 

Изобретение относиться к устройству контроля и управления однофазным насосом и может использоваться при автоматизации водоснабжения.

Известно устройство контроля и управления насосом (полезная модель РФ №131018, опубликовано 10.08.2013 г.) с калибруемыми порогами давления для автоматического регулирования давления в системах водоснабжения, включающее: индикатор потока; датчик давления; управляемый электронный силовой ключ, выполненный с возможностью замыкания и размыкания цепи питания упомянутого насоса; индикатор давления, выполненный с возможностью отображения величины давления; органы ручного управления; средства управления; средства индикации отображения режима работы. Недостатком данного технического решения является то, что оно не обеспечивает стабильности давления и защиты от гидроудара в системе водоснабжения, при этом минимальное давление задается косвенно от величины максимального давления, что наряду с предлагаемым индикатором потока в виде лопастной турбины снижает надежность работы всего устройства.

Наиболее близким к заявляемому решению по технической сущности является устройство управления PressControl Brio 2000 Италия, содержащее корпус с соосными входным и выходным штуцерами и установленным между ними обратным клапаном, стенки которого сформированы внутренними перегородками корпуса и запорным сферическим элементом, закрепленным с одной стороны подвижного штока, с другой стороны которого закреплен постоянный магнит, взаимодействующий с герконом датчика потока, установленным на печатной плате, закрепленной в корпусе с микроконтроллером и электронными компонентами, датчиками давления и температуры.

Недостатком данного технического решения является, с одной стороны, низкая чувствительность, а с другой малая помехозащищенность, а следовательно, стабильность работы датчика потока, что снижает возможности данного технического решения.

Задачей предлагаемого технического решения является создание простого, надежного и универсального, по набору функций управления и защиты, устройства управления и контроля насоса с относительно невысокими затратами на водоснабжение индивидуальных домов и подсобных хозяйств в сельской местности при высокой надежности водоснабжения.

Поставленная задача решена за счет того, что в устройстве контроля и управления насосом, содержащим корпус с соосными входным и выходным штуцерами и установленным между ними обратным клапаном со сферическим запорным элементом и направляющим штоком, постоянный магнит, взаимодействующий с герконом датчика потока, установленным на печатной плате, закрепленной в корпусе с микроконтроллером и электронными компонентами и датчиками давления и температуры, согласно изобретению, на сферическом запорном элементе закреплен в виде тороидального кольца постоянный магнит датчика потока, а по крайней мере один геркон датчика потока установлен в корпусе на стенке обратного клапана с возможностью перемещения позиционно вдоль оси перемещения запорного элемента, что значительно повышает надежность и точность срабатывания датчика потока и всего устройства в целом. При таком размещении и конструкции магнита и геркона обеспечивается максимальная помехозащищенность и минимальный ход запорного элемента обратного клапана, необходимый для срабатывания датчика потока, на практике это до 0,5 мм, что позволяет реагировать заявленному устройству даже на небольшие утечки в системе водоснабжения.

На фиг. 1 представлена схема работы устройства контроля и управления насосом.

Устройство контроля и управления насосом (фиг. 1) содержит блок формирования сигналов управления электродвигателем и оповещения по заданным контролируемым параметрам, на который поступают сигналы; от датчика давления в насосе и датчика выходного давление воды, отдатчика потока воды, от блока ввода параметров управления, от блока контроля температуры окружающей среды, от блока контроля напряжения электросети, от блока текущего времени и от блока сопряжения с внешним устройством, что позволяет, благодаря последнему, дистанционно управлять параметрами работы заявленного устройства, что в современных условиях является необходимой функцией. От блока формирования сигналов управления электродвигателем и оповещения по заданным контролируемым параметрам сигналы управления и оповещения поступают: на блок управления электродвигателем с плавным пуском, на блок звукового оповещения, на блок индикации параметров и на блок сопряжения с внешним устройством для оповещения о текущем режиме работы. Блок защиты от перегрузки в качестве дополнительного средства повышения надежности включен непосредственно перед двигателем, сохраняя его при любых аварийных режимах. Блок стабилизации давления обеспечивает стабильность давления воды в системе водопотребления, что особенно необходимо при наличии в системе устройств подогрева воды.

На фиг. 2 представлена конструктивная схема устройства контроля и управления насоса. Устройство контроля и управления насосом состоит из корпуса 1 с входным патрубком 2 и выходным патрубком 3, между ними установлен обратный клапан 4 с запорным элементом 5 и тороидальным постоянным магнитом 6. В корпусе также размещены датчики давления 7 и температуры 8, а также печатная плата 9 с микроконтроллером 10 и электронные компоненты 11, защищенные от внешнего воздействия крышкой 12.

На фиг. 3 показано размещение цифровой и световой индикации режимов работы, а также кнопка сброса и средства задания параметров 13 на крышке корпуса 12 устройства контроля и управления насосом.

Заявленным устройством предусмотрена возможность выполнения следующих функций управления и защиты:

Автоматический запуск и останов электронасоса;

Установка и регулирование давления при помощи дисплея;

Защита от «сухого хода» с автоматическим сбросом и восстановлением;

Цифровые показатели давления и тока на дисплее

Светодиоды, указывающие состояние работы (сеть, ошибка, насос работает)

Цифровой вход дистанционного соединения управления;

Звуковой сигнал тревоги;

Защита от «сухого» хода;

Токовая защита двигателя;

Защита при чрезмерно высоком давлении;

Защита от замерзания воды;

Защита от утечек в системе водоснабжения;

Установка параметров работы насоса по текущему времени;

Плавный пуск и плавная остановка;

Защита от блокировки механических частей насоса (токовая защита).

Промышленная применимость заявленного решения обеспечивается имеющимся в промышленности набором всех элементов, задействованных в заявленном устройстве, включая широкий спектр тороидальных магнитов и типоразмеров герконов, а опытные образцы, изготовленные по заявленному решению, надежно работали во всех режимах эксплуатации.

Изобретение относится к области насосов и насосного оборудования. Устройство содержит корпус (1) с соосными входным (2) и выходным (3) штуцерами и установленным между ними обратным клапаном (4) со сферическим запорным элементом (5) и направляющим штоком, постоянный магнит (6), взаимодействующий с герконом датчика потока, установленным на печатной плате (9), закрепленной в корпусе с микроконтроллером (10) и электронными компонентами (11) и датчиками давления (7) и температуры (8). На сферическом запорном элементе (5) закреплен в виде тороидального кольца постоянный магнит (6) датчика потока. По крайней мере один геркон датчика потока установлен в корпусе на стенке обратного клапана с возможностью перемещения позиционно вдоль оси перемещения запорного элемента. Обеспечивается создание простого, надежного и универсального устройства управления и контроля насоса. 3 ил.

Устройство контроля и управления насосом, содержащее корпус с соосными входным и выходным штуцерами и установленным между ними обратным клапаном со сферическим запорным элементом и направляющим штоком, постоянный магнит, взаимодействующий с герконом датчика потока, установленным на печатной плате, закрепленной в корпусе с микроконтроллером и электронными компонентами и датчиками давления и температуры, отличающееся тем, что на сферическом запорном элементе закреплен в виде тороидального кольца постоянный магнит датчика потока, а по крайней мере один геркон датчика потока установлен в корпусе на стенке обратного клапана с возможностью перемещения позиционно вдоль оси перемещения запорного элемента.