基本信息
- 项目名称：
- 家用自来水供给器
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 该装置与手压井配合，就可构成一套独立的自来水系统，该控制器不需要交流接触器可直接驱动小型水泵，具有可靠的缺水、过流保护功能，该供水器设计新颖、控制可靠彻底解决了普通压力开关的弊端，是家用给水设备的升级换代产品。
- 详细介绍：
- 过流保护电路：在水泵正常工作时，互感器L感应电压稳定在某一数值上，接在IC2-B的反相输入端，正相输入端的电位由电阻R21、电位器W的分压得到。调整W可使正相输入端电位刚刚大于反相输入端，当电机运行中因过载、阻转、滞转、工作电压偏低等原因造成电机工作电流增大时，L感应电压随之增高，至使反相输入端的电位高于正相输入端，IC2-B翻转输出低电平，三极管BG2导通、触发T2导通，J1吸合同时切断IC-1供电回路，电机停止运行，“过流”指示灯LED2亮，同时报警器响。 为了避免电动机在启动或停机时瞬间电流对控制器的影响，这里设置了C9、R22、R24等组成的延时电路，以保证电机的正常启动。二极管D10、D11在正向导通时有1.4V的电压可以有效的避免电动机停机的瞬间L2上自感电动势的冲击。 元件选择及调试: IC-1采用NE555；IC-2采用LM358；IC-3为四声报警片9561，如图所接为警报声；互感器采用半导体收音机输入输出变压器铁心及骨架，副线圈用Ф0.13mm漆包线饶制1000匝，水泵的动力线在其上绕至2-3匝作为原线圈；三极管BG1,BG2为9012；单向可控硅T1、T2采用100-6；继电器J1、J2可选用4123/12V；变压器初级220V，次级12V，功率3W；其它阻容元件均可按图标注取值。除限流电阻R13为1W外，其它均为1/8W。电位器采用实芯WS20；电接点压力表型号为Y100，考虑到家庭使用，满度量程可选0.25Mpa；全部机件安装在140mmX120mmX90mm的方盒内。 （2）缺水保护，当没水时自吸泵有防抽空自动停止功能（录像或照片显示人为保护程，） 缺水保护电路：细管井一般采用PVC材料的细管凿入地下，将地表水抽出。由于季节的差异，有时地下水位下降，而造成水泵抽空，对电机的安全存在一定的威胁。我们在上水管顶部设置了电极4端，同时5端与外壳相连，正常情况下上水管水源流畅，通过水的导电性4、5相接，IC2-A输出高电平，三极管BG1截止，当水位下降或上水管大量进气时，4、5两点间为空气，即无水断开，IC2-A输出低电平，BG1导通，触发可控硅T1导通，“缺水”指示灯LED1亮。继电器J1常闭点切断IC-1供电回路，水泵M停止工作，同时发出报警声。电容C11为缺水延时，增加系统的稳定性，防止有气泡等因素时的误报警。C2、R3为抗干扰电路，以防止可控硅误触发。 5. 接线无误，即可上机实验。闭合电源后，可通过调整压力表上下限校正针使水泵停机或启动，最后用户根据实际用水高度校准上下限值。 过流保护调试，上机实验前，先将过流调整电位器W顺时针调到头，使过流门限为最大值。当电机运行后，逆时针缓慢调动W，旋至“过流”停机、报警状态，此时说明门限值与电机工作电流相等，然后再调大一点即完成了过流调整。我们可以用木棒方便的卡死运行中的电机轴，人为制造过流现象，可使电机停转，同时报警 缺水保护调试，在运行过程中，可将电极4端引线拆离，相当无水断开，电机应延时停机并报警。断开电源后放可重新启动。缺水电极4的设置很重要，即保证螺丝能旋转，还要求不能漏气，可在PVC管上钻直径刚刚小于螺栓的孔，将螺栓直接旋入PVC管，用螺母加紧导线与4相连。 6.该装置可使用于小工矿企业、学校、饭店、旅馆等单位，由于该装置控制可靠、使用方便、功能齐备、机电保护完善。从根本上解决了手压井的落后取水方式，以聊城城区为例；约有专业生厂十家，据不完全统计每年每厂销量最少为20—30套，以每套最少利润为450元计算，仅聊城市区内就可取得经济效益15万元，若在山东省西部及周边地区的二十余个中小城市普及使用，每年可取得经济效益300万元。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 我们在研制中尽量贴近使用，压力显示醒目、调节压力方便、为了防止家用自吸泵在使用中易烧电机的现象，具有可靠的电动机过流、堵转等保护功能、为了防止家用手井因水位下降、管进气而使水泵抽空，这里设计了防空转功能 。为了使用简便我们采用了一体化结构，即压力检测、控制电路、驱动电路等集成为一体，仅有电源输入端及电机输出端，均为接插接结构，使用方便、控制可靠、功能齐备设计合理。
科学性、先进性
- 我们是我装置用户在使用的时候再也不用担心压力过大，会出现把压力灌压坏等问题，因为供给器会在压力达到一定的值时会自动的停止供水，这个值用户可以自己调整，在供给器自动停止供水时，如果用户使用压力灌中的水，当压力灌中的压力降低到一定的值时，供给器会自动的灌中供水，直到压力达到用户定的最大值时供给器再次自动停止；所以用户在使用本供水器后，只需规定一个最大值和最小值，即可长期的使用了，从而省去了用户在压力底的情况再去人工的开水泵的麻烦。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 合同转让
作品可展示的形式
- 实物
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 该装置可使用于小工矿企业、学校、饭店、旅馆等单位，由于该装置控制可靠、使用方便、功能齐备、机电保护完善。从根本上解决了手压井的落后取水方式，以聊城城区为例；约有专业生厂十家，据不完全统计每年每厂销量最少为20—30套，以每套最少利润为450元计算，仅聊城市区内就可取得经济效益15万元，若在山东省西部及周边地区的二十余个中小城市普及使用，每年可取得经济效益300万元。
同类课题研究水平概述
- 国内的一些家用给水器也可以实现给水控制的自动化，但是噪声大，机件繁杂，操控电压大多为220V非常的不安全，反映迟钝，给水压力不可调，给用户造成了非常不便 家用自来水控制器是一套完整的用水控制系统，管道内始终保持一定的压力，水龙头打开，水可以源源不断流出，其压力可调。 我们设置的装置在研制中尽量贴近生活使用，压力显示醒目、调节压力方便、为了防止家用自吸泵在使用中易烧电机的现象，具有可靠的电动机过流、堵转等保护功能、为了防止家用手井因水位下降、管进气而使水泵抽空，这里设计了防空转功能 。为了使用简便我们采用了一体化结构，即压力检测、控制电路、驱动电路等集成为一体，仅有电源输入端及电机输出端，均为接插接结构，使用方便、控制可靠、功能齐备设计合理。 该控制器既能用于压力控制又能用于水位控制，其性能稳定、结构紧凑、通用性强、安装方便，该控制器不需要交流接触器可直接驱动小型水泵12V的安全电压对人体无任何伤害。其该控制器彻底解决了普通电盘的控制迟缓、运行噪音大、容易烧压力表电接点等致命缺点。是给水设备控制装置的升级换代产品
