一种集成自发电测速装置的潜水泵的制作方法

技术领域：

本实用新型涉及潜水泵技术领域，尤其涉及一种集成自发电测速装置的潜水泵。

背景技术：
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潜水泵是一种通用流体机械，广泛应用于石油、化工、煤矿开采、农业灌溉、城市供排水等生产和生活场合。由于潜水泵往往在一定时间段内连续作业，为了随时关注流体泵送作业进度及运行状态，对泵机实时进行状态监测就显得尤为必要。其中，泵机运转速度是一个核心指标，不仅能够用于预估流体流量，同时也是衡量负载大小的间接指标。

但是潜水泵运转速度信息并不容易获取，主要表现在以下几方面：一是现代数字传感和通信通常采用ttl（transistor-transistorlogic）或（compiementarymetalsymmetryoxidesemicoductor）cmos低压直流电平，但是潜水泵作为一种流体机械，其供电电源往往采用380v、660v或1140v的三相交流电，电源规范并不匹配；二是潜水泵转速的感知需要在泵机内部集成传感器，对泵机内部安装空间提出了一定要求。

综上所述，潜水泵的运转速度实时监测需要综合解决传感器安装、电源供给的问题。

技术实现要素：
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为了解决潜水泵的运转速度不易实时检测的技术问题，本实用新型提供了一种集成自发电测速装置的潜水泵，能够输出水泵运转速度信号，便于水泵运转速度的监测。

本实用新型是通过下述技术方案来实现的：

一种集成自发电测速装置的潜水泵，包括泵机本体，其特征是，泵机本体内安装有自发电测速装置，所述自发电测速装置包括：

微型发电机，所述微型发电机的输入轴与泵机本体的主轴连接；

测速部，所述测速部的测速部分作用于微型发电机的尾部转轴并将微型发电机尾部转轴的转速转换成模拟电信号；

数据处理部，所述数据处理部与测速部连接，用于接收测速部输出的模拟电信号并输出泵机本体的主轴转速；

数据通信部，所述数据通信部与数据处理部连接，用于接收数据处理部输出的泵机本体的主轴转速并发送泵机本体的主轴转速；

滤波部，所述滤波部与微型发电机的输出端连接，用于对所述微型发电机所输出电源波形进行滤波处理；

控制部和充电电池，所述控制部分别与滤波部、充电电池、数据处理部以及测速部连接，所述控制部用于对所述充电电池进行充电管理并输出电能给数据处理部、数据通信部以及测速部。

在本实用新型的另一个方面中，所述微型发电机为mabuchi公司的fc130sa型微型发电机。

在本实用新型的另一个方面中，所述微型发电机的输入轴前部轴身上沿轴向开有平端面，泵机本体的主轴上端开有卡槽，所述微型发电机的输入轴前部伸入到卡槽内，微型发电机的输入轴前部与卡槽间隙配合。

在本实用新型的另一个方面中，所述测速部为mabuchi公司的334线型ab相编码器，测速部安装在微型发电机尾端。

在本实用新型的另一个方面中，所述控制部为bq24032a型充电与电源系统管理芯片。

在本实用新型的另一个方面中，所述数据处理部为意法半导体公司的stm32f103型微处理器。

在本实用新型的另一个方面中，所述数据通信部为max485通信芯片。

在本实用新型的另一个方面中，所述数据通信部为max232通信芯片。

在本实用新型的另一个方面中，所述数据通信部为w5500以太网通信芯片。

在本实用新型的另一个方面中，所述数据通信部为tja1050型can通信芯片并通过can接口与数据处理部连接。

本实用新型的有益效果是：

这种集成自发电测速装置的潜水泵在运行过程中能够产生低压直流电以供内部测速的部件工作；运行过程中能够输出泵机本体的主轴转速信号，方便了泵机运转速度的检测；微型发电机能够在占用空间较小的情况下输出低压直流电；本实用新型的一个方面带来的有益效果是，微型发电机和334线型ab相编码器的配合能够生成反映潜水泵的运转速度的模拟电信号且微型发电机和334线型ab相编码器的配合整体占用空间少。本实用新型的一个方面带来的有益效果是，自发电测速装置整体结构占用空间小，能够实现在泵机本体内部安装。

附图说明：

图1为本实用新型内部结构示意图。

图2为本实用新型自发电测速装置的电路原理图。

附图中：1、微型发电机，2、滤波部，3、控制部，4、充电电池，5、测速部，6、数据处理部，7、数据通信部，8、泵机本体，9、自发电测速装置。

具体实施方式：

下面结合附图及实施例对本发明的实施方式做进一步说明：

在对本实用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的描述为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

一种集成自发电测速装置的潜水泵，包括泵机本体8，在本实施例中泵机本体8采用bqs30-30-5.5型潜水电泵，功率5.5kw，泵机本体8内安装有自发电测速装置9，所述自发电测速装置9包括：

微型发电机1，所述微型发电机1的输入轴与泵机本体8的主轴连接；微型发电机1采用mabuchi公司的fc130sa型，其外尺寸为38mm×20mm×15mm，最大转速13500转/分，功率1.54w。所述微型发电机1的输入轴前部轴身上沿轴向开有平端面，泵机本体8的主轴上端开有卡槽，所述微型发电机1的输入轴前部伸入到卡槽内，微型发电机1的输入轴前部与卡槽间隙配合。微型发电机1输入轴前部轴身的平端面与卡槽的配合起到了传递扭矩的传动作用。微型发电机1的输入轴与泵机本体8的主轴之间除上述连接方式外，也可采用联轴器连接。微型发电机1在泵机本体8的主轴驱动下进行发电。微型发电机1壳体固定在泵机本体8上。

测速部5，所述测速部5的测速部分作用于微型发电机1的尾部转轴并将微型发电机1尾部转轴的转速转换成模拟电信号；测速部5采用mabuchi公司的334线型ab相编码器，感知微型发电机1的转速并转换成a相与b相模拟电信号给后面所说的数据处理部6。334线型ab相编码器的334线码盘通过两个圆铝板压接在微型发电机1尾部转轴上，334线型ab相编码器的电路板焊接或通过胶粘接在微型发电机1外壳尾端。

数据处理部6，所述数据处理部6与测速部5电连接，用于接收测速部5输出的模拟电信号并输出泵机本体8的主轴转速；数据处理部6选用意法半导体公司的stm32f103型微处理器，对测速部5输出的a相与b相模拟电信号进行处理，得到泵机本体8的主轴转速数值，并通过uart（universalasynchronousreceiver/transmitter）接口发送给后面所说的数据通信部7。数据处理部6可通过螺栓固定在泵机本体8内。

数据通信部7，所述数据通信部7与数据处理部6连接，用于接收数据处理部6输出的泵机本体8的主轴转速并发送泵机本体8的主轴转速；数据通信部7在本实施例中选用max485通信芯片，将接收到的泵机本体8的主轴转速数值基于rs485数字数据通信协议进行发送。数据通信部7可通过螺栓固定在泵机本体8内。

滤波部2，所述滤波部2与微型发电机1的输出端连接，用于对所述微型发电机1所输出电源波形进行滤波处理；如图2所示，本实施例中滤波部2选用电阻与电容构成低通滤波装置，对微型发电机1所输出电源波形进行滤波处理。

控制部3和充电电池4，所述控制部3分别与滤波部2、充电电池4、数据处理部6以及测速部5连接，所述控制部3用于对所述充电电池4进行充电管理并输出电能给数据处理部6、数据通信部7以及测速部5。在本实施例中控制部3选用bq24032a型充电与电源系统管理芯片，这种芯片能够管理充电电池4的充电过程，同时内置3.3v的直流线性调节输出为数据处理部6和数据通信部7提供直流低压电源供给。充电电池4采用可充电锂电池。

与现有技术相比，本实用新型在潜水泵泵机内部集成了自发电测速装置，综合解决了泵机内部低压直流电平供电、泵机转速信息采集和数据传输问题，体积小，集成度高，同时能够为泵机转速信息的处理和数据传输提供稳定的电源支持。

实施例2

实施例2与实施例1的整体结构相同，与实施例1的不同之处在于，数据通信部7选用max232通信芯片将接收到的泵机本体8的主轴转速数值基于rs232数字数据通信协议进行发送。

与现有技术相比，本实用新型在潜水泵泵机内部集成了自发电测速装置，综合解决了泵机内部低压直流电平供电、泵机转速信息采集和数据传输问题，体积小，集成度高，同时能够为泵机转速信息的处理和数据传输提供稳定的电源支持。

实施例3

实施例3与实施例1的整体结构相同，与实施例1的不同之处在于，数据通信部7选用w5500以太网芯片通信芯片，并通过（serialperipheralinterface）spi接口与数据处理部6进行连接，将接收到的泵机本体8的主轴转速数值基于tcp/ip数字数据通信协议进行发送。

与现有技术相比，本实用新型在潜水泵泵机内部集成了自发电测速装置，综合解决了泵机内部低压直流电平供电、泵机转速信息采集和数据传输问题，体积小，集成度高，同时能够为泵机转速信息的处理和数据传输提供稳定的电源支持。

实施例4

实施例4与实施例1的整体结构相同，与实施例1的不同之处在于，数据通信部7选用tja1050型can通信芯片，并通过can接口与数据处理部6进行连接，将接收到的泵机本体8的主轴转速数值基于can数字数据通信协议进行发送。

与现有技术相比，本实用新型在潜水泵泵机内部集成了自发电测速装置，综合解决了泵机内部低压直流电平供电、泵机转速信息采集和数据传输问题，体积小，集成度高，同时能够为泵机转速信息的处理和数据传输提供稳定的电源支持。

总之，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本实用新型专利的涵盖范围。