[发明专利]一种微型水泵出水量的精确控制方法及微型水泵

说明书

技术领域

本发明涉及自动控制技术领域，尤其是一种微型水泵出水量的精确控制方法以及基于此方法所形成的微型水泵。

背景技术

目前，成套的水泵设备，尤其是微型水泵，一般都集成了水泵控制器以及水量计数器或水流量传感器等，以此对水泵的工作状态进行控制并监测水流量；其中，以水泵配置水量计数器为例，现有的水量计数器主要由电流互感器、稳压单元、石英晶振计时器等连接组成。当水泵电动机工作时，电流互感器感应出电流，通过稳压单元，成为互感电源，供石英晶振计器工作，计数由其字轮部件显示、保留。当电动机停转时，电流互感器电流即为零，计时器因无电源供应而停止工作，从而得到水泵电机工作时间，经过转换便可计算出流经水泵的累积流量。

然而，在实际应用中，基于计算电机工作时间统计流量的设备往往存在很大的误差，这是由于水泵上游管道的不确定性，使水体在管道传输过程中产生涡流、间隙、断流等现象，混入大量的空气，这种状态的水体流经水泵，导致水泵电机工作效率降低，增加一定程度的无功功率；与此同时，根据电机工作时间所计算出流量与实际值之间就会产生偏差，所得到的数据精确度也无法保证。同时，这种水流量监测及调控的方式在应用于对水流量要求比较精确的领域，尤其是采用微型水泵进行供水时，还存在以下的弊端，具体为：1、供水量的一致性、稳定性以及可靠性较差；2、由于水量计数器或者水流量传感器等监测装置通常是装设于管道上的，其与水泵本体采用的是独立个体的设置方式，从而导致成套的水泵设备的结构较为复杂、会占用空间大、设备配置成本较高。

因此，需要提供一种能够更加精确和可靠来控制水泵的供水量的方法，以能够在简化成套的水泵设备的结构的同时，提高供水量的监测精度以及供水量调控的可靠性。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本发明的其中一个目的在于提供一种设置方式简单、供水量控制精度高、可靠性高的微型水泵出水量的精确控制方法；本发明的另一个目的在于提供一种基于上述控制方法所形成的微型水泵，其具有结构简单紧凑、成本低、占用空间小、集成化及自动化程度高等特点。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种微型水泵出水量的精确控制方法，它包括：

S1、设置一能够产生恒波信号的信号发射装置；

S2、设置一能够将信号发射装置所产生的恒波信号进行接收并转换为脉冲信号的信号接收装置；

S3、在微型水泵的动力转轴上设置一个或环周且均匀地设置至少两个能够将信号发射装置产生的恒波信号反射到信号接收装置上或者允许恒波信号通过并将恒波信号传递到信号接收装置或直接将恒波信号传递到信号接收装置上的中间接收媒体；

S4、设置一用于对信号接收装置转换后的脉冲信号进行解码计数以及同时对微型水泵的运行时间进行监控的具有微控制器的反馈控制电路；

S5、设置一用于根据反馈控制电路的输出信号来控制微型水泵启闭的动力控制电路；

S6、利用反馈控制电路的微控制器并结合公式一建立微型水泵的出水量与脉冲信号的个数之间的对应关系，以对微型水泵的出水量进行实时监测及计算；

利用反馈控制电路的微控制器并结合公式二建立微型水泵的运行时间与微型水泵的出水量之间的对应关系，以通过对微型水泵的运行时间的监控进行出水量的定额输出；

公式一和公式二中：Q为微型水泵的出水量，N₁为微型水泵所带动的水囊的数目，V₁为微型水泵运转一圈，每个水囊的标准出水量，X为微型水泵的动力轴的转动圈数，P为反馈控制电路所采集到的脉冲信号的个数，N₂为设置于微型水泵的动力转轴上的中间接收媒体的个数，T为微型水泵的运行时间，R为微型水泵的动力转轴的转速。

优选地，所述信号发射装置采用光源发射器或声波源发射器，所述信号接收装置采用光源接收器或声波源接收器，所述中间接收媒体采用光波反射片或声波反射片，所述中间接收媒体设置于微型水泵的动力转轴的侧壁上并随微型水泵的动力转轴一同转动。

优选地，所述信号发射装置采用光源发射器，所述信号接收装置采用光源接收器，所述中间接收媒体为一套接于微型水泵的动力转轴上并随微型水泵的动力转轴一同转动的旋转轮板；

在所述微型水泵上设置一与旋转轮板同轴分布且不作转动的固定轮板，在所述旋转轮板的偏心位置开设有一供信号发射装置的恒波信号通过的透射口，所述信号接收装置的信号接收端置于固定轮板上并接收从透射口通过的恒波信号。