[发明专利]一种水泵防冻控制系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明属于水泵技术领域，涉及一种水泵防冻控制系统及其控制方法。

背景技术

在寒冷的冬天，室外温度非常低，甚至低于结冰点，因此室外的水泵往往出现结冰现象，水泵水腔内的水由于未被排出在水腔内结冰，结冰后体积膨胀，导致水泵的水腔破裂。为了是水泵不被冻坏，目前采用的手段主要有：a、将可发热的防冻器放置在水泵的附近，通过给水泵加热使其避免被冰冻；b、将水泵设置在室内，由于室内比室外温度相对较高，不容易降到零度以下，因此可以适当防止水泵结冰，但是由于在大多数情况下水泵难以实现安装在室内，因此局限性较大。为此，有人研究出了一种新的方法来实现水泵防冻，如中国发明专利一种水泵防冻裂控制系统及其控制方法，申请号CN201310251262.0，公告号CN103306963A。其方案是：一种水泵防冻裂控制系统，包括水泵，其特征在于：所述水泵的进水侧设有第一常闭电磁阀，水泵的出水侧设有第四常闭电磁阀；位于进水侧的第一常闭电磁阀与水泵之间设有进水侧三通管，该进水侧三通管的中间出口朝上并连接第一管路，在第一管路的末端设有第二常闭电磁阀；位于出水侧的第四常闭电磁阀与水泵之间设有出水侧三通管，该出水侧三通管的中间出口朝下并连接第二管路，在第二管路的末端设有第三常闭电磁阀，所有的常闭电磁阀和水泵分别与一单片机控制系统连接。该系统能够实现在每次水泵使用结束后将水泵内的水全部排出，从而实现防冻裂的目的。其控制方法是：在需要用水时，通过单片机控制系统启动水泵，自动打开第一常闭电磁阀和第四常闭电磁阀，关闭第二常闭电磁阀和第三常闭电磁阀，进水测开始进水；结束用水时，自动关闭第一常闭电磁阀和第四常闭电磁阀，打开第二常闭电磁阀和第三常闭电磁阀，以排出水泵内的水，实现防冻裂的目的。虽然上述技术方案能够实现水泵的防冻裂目的，但是由于其结构相对现有水泵来说进行较为复杂的改变，增加了较多的管道和阀门，这样使得结构变得更加复杂，大大增加了成本，并且还存在水泵干运转的情况。

发明内容

本发明针对现有的技术存在上述问题，提出了一种在现有基础上对水泵的结构改变小、实施容易，易于实现水泵防冻以及防干运转的水泵防冻控制系统及其控制方法。

本发明通过下列技术方案来实现：一种水泵防冻控制系统，水泵包括进水口、出水口、水腔、叶轮、电机以及控制系统，其特征在于，所述水泵控制系统包括流量传感器、温度传感器、压力传感器、显示器以及控制器，所述流量传感器设置在水泵进水口，所述温度传感器以及压力传感器设置在水泵的水腔底部，所述电机的电机轴与水泵叶轮连接，所述流量传感器、温度传感器以及压力传感器分别与控制器信号输入端连接，所述显示器、电机分别与控制信号输出端连接，所述控制器用于接收流量传感器、温度传感器和压力传感器发送的信号并输送到显示器上显示同时输出控制信号控制电机启动或者停止。

本水泵防冻控制系统中，流量传感器用于感应水泵进水口是否有水流经过，温度传感器用于感应水腔内水温，压力传感器用于感应水腔内是否存在水压，以判断水腔内是否有水存在。

本发明还提供了上述水泵防冻控制系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)传感器检测步骤：当水泵插入电源后，控制器在持续时间t1内依次对流量传感器和压力传感器采集的信号进行接收并通过显示器显示，如果显示有流量信号则判断流量传感器发生故障，如果没有流量信号则检测压力信号，此时如果没有压力信号则判断压力传感器发生故障，如果有压力信号则执行下一步骤；

(2)水温检测步骤：启动水泵，然后温度传感器采集水腔内水温并发送给控制器，控制器将温度传感器水腔内水温与预设温度T1比较，如果水腔内水温大于预设温度T1，则控制器控制水泵关闭，如果水腔内水温小于或等于预设温度T1，则水泵进入正常模式

(3)干运转检测步骤：当水泵进入正常模式后，流量传感器检测是否有流量信号，如果有流量信号继续正常模式，如果没有流量信号则检测压力信号，如果没有检测到压力信号，则判断水泵处于干运转状态并进行防干运转控制步骤，如果检测到压力信号，则循环执行本步骤直至计时至预设时间t2；

(4)冰冻检测步骤：当步骤(3)中没有检测到流量信号但是有压力信号且持续时间大于预设时间t2时，关闭水泵并执行防冰冻控制步骤，然后继续检测压力信号，如果没有检测到压力信号，则启动水泵并返回正常模式，如果检测到压力信号，再次关闭水泵并执行防冰冻控制步骤。