供水压力自动控制装置的工作原理及调试

下图所示是压力自动控制的工作原理图。

工作原理：

由IC-1组成的压力控制电路，可通过电接点压力表MP检测到的压力信号经IC1放大后驱动继电器J2及水泵的启动运行。

1压力表MP的（上）端为上限校正针、2（中）端为压力表气压针、3（下）端为下限校正针。我们知道，压力罐与整个供水管网相连，外界用水使压力罐内压力不断下降，当压力低于下限时，中下表针接触，集成电路IC-1输出高电平，继电器J2吸合，水泵M运转，“运行”指示灯LED4亮，水泵向压力罐内注水，压力不断增大，气压针缓慢上移，当气压针与上限相接触时，集成电路IC-1翻转，继电器J2释放，水泵M停止运行，“停机”指示灯LED3亮。外界用水，压力罐内压力不断下降，当气压针和下限再次相碰，重复上述工作过程。

缺水保护电路：细管井一般采甩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。

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φ0．13mm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140mm×120mmX90mm的方盒内。

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。

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。

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。