专利名称：改进型电子压力开关的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种水泵和空压机压力控制下的电子压力开关，具体说是一种针 对上述现有电子压力开关的一种改进型结构。
背景技术：
现有的水泵和空压机压力控制器分为两大类，电子式和机械式，其中水泵电子式 压力控制开关因带有缓冲囊而体积大成本高，上下限不能随意设定，因内部构造的原因使 使用寿命长短跟水质有一定的要求，且不能在高水温的场合使用，很难在国内普及。机械 式水泵或空压机压力控制器因为是纯机械结构，所以寿命短，精度低，控制范围小，没有压 力指示(需配上压力表，增加了成本)等缺点。本人在以前发明的实用新型电子压力开关 (专利号CN200820109266.8)能克服以上压力控制器的一些缺点，但用在水泵和空压机压 力控制上也有一定的缺陷，如在结构上，因为两个光电开关是安装在上下限的指针上，设定 上下限时光电也跟着转动，光电信号必须通过导线连接到控制板上，增加了生产工艺的难 度和降低了产品的可靠性与精度。在功能方面，因为结构的关系在水泵控制上没有无水保 护，防水泵频繁启动功能，在空压机应用上没有排气控制的功能。如何克服以上几个压力开 关在实际应用中暴露出来的缺点，制造出一种使用更方便，结构更合理的压力开关是本实 用新型要解决的问题。
发明内容本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种适用范围广，成本低，精度 高，使用寿命长，结构更合理的改进型电子压力开关。本实用新型的发明目的是这样实现的一种改进型电子压力开关，它包括波登管 式压力表，其特征在于所述波登管式压力表的壳体内设有光电限压装置，光电限压装置通 过波登管式压力表的压力表指针控制电子力开关的闭合。在本实用新型所述的技术方案中，所述光电限压装置包括光电检测结构、压力调 节装置及压力控制装置，波登管式压力表的壳体上部为位于压力表指针上方的透明面盖， 透明面盖上装有一支架，其中，所述光电检测结构固定安装在支架上，压力调节装置设于波 登管式压力表的表芯上方，压力控制装置分别均与光电检测结构、压力调节装置及波登管 式压力表连接。对于上述技术方案所述的改进型电子压力开关，所述光电检测结构包括固定在支 架上的红外接收管和光电信号处理线路板，光电信号处理线路板上设置有若干个向红外接 收管发射红外信号的红外发射管，若干个的红外发射管整体呈180度周向围绕在红外接收 管的外侧。期间，本实用新型所述的改进型电子压力开关，所述压力调节装置包括安装在透 明面盖上的上限调节旋钮、安装在透明面盖上的下限调节旋钮9、设置在压力表指针上的 挡光桶、上限指针、与上限指针一体设置的半圆型上限挡光片、下限指针、与下限指针一体设置的半圆型下限挡光片、弹簧、带啮合齿的上限调节旋钮及带啮合齿的下限调节旋钮；其 中，挡光桶在压力表指针一侧开有垂直透光槽，半圆型上限挡光片的高度为半圆型下限挡 光片高度的一半，半圆型上限挡光片上设有与上限调节旋钮的啮合齿相配的传动齿，半圆 型下限挡光片上设有与下限调节旋钮的啮合齿相配的传动齿，分别旋转上限调节旋钮与下 限调节旋钮，半圆型上限挡光片和半圆型下限挡光片随之分别作相应角度的旋转。对于上述技术方案的进一步限定，所述上限调节旋钮的一端与下限调节旋钮的一 端分别穿过透明面盖并固定在其上，半圆型上限挡光片和半圆型下限挡光片分别固定支架 上，其中，挡光桶、半圆型上限挡光片、半圆型下限挡光片、红外接收管均为同一个轴心线上 安装，半圆型上限挡光片安装在半圆型下限挡光片的外面。同时，在本实用新型涉及改进型电子压力开关的压力调节装置中，所述半圆型上 限挡光片和半圆型下限挡光片之间隔有定位垫片，半圆型下限挡光片内侧设有胀紧弹簧， 半圆型上限挡光片、垫片、半圆型下限挡光片、弹簧被卡簧依次同轴安装在支架上。另外，本实用新型所述的改进型电子压力开关，所述压力控制装置包括功安装在 壳体内的率控制线路板和安装在壳体外的输入输出端子，光电信号处理线路板上设有分别 均与光电信号处理芯片电连接的无水强制启动按钮、工作指示灯、连接端子，连接端子的信 号输出端连接到控制线路板上。对上述技术方案的进一步细化，所述功率控制线路板连接有控制继电器和停止开关。本实用新型与现有技术中水泵和空压机压力控制下的电子压力开关相比，特别是 与CN200820109266. 8公开的电子开关相比，具有以下优点本实用新型所述的改进型电子压力开关，其所采用的光电限压装置包括光电检测 结构、压力调节装置及压力控制装置，光电检测结构固定安装在支架上，压力调节装置设于 波登管式压力表的表芯22上方，压力控制装置分别均与光电检测结构、压力调节装置及波 登管式压力表连接。通过采用光电限压装置取代了前期产品单纯的机械式结构或简单的传 感器结构，固定结构的光电检测结构，避免在设定上、下限压力值时信号也跟着转动，降低 了产品制造难度与生产工艺，提高了产品的可靠性与精度，结构更合理，使用寿命长。同时，本实用新型在上述结构的基础上，在水泵控制上增设无水保护，防止水泵频 繁启动功能，在空压机应用上没有排气控制的功能，使得产品的功能更为完善。
附图1为本实用新型最佳实施例的结构剖面图。附图2为本实用新型最佳实施例的俯视图。附图3为本实用新型的所述红外接收管、挡光桶、半圆型下限挡光片、半圆型上限 挡光片及红外发射管之间的配合关系图。附图4为本实用新型所述功率控制线路板的电路图。附图5为本实用新型所述光电信号处理芯片的电路结构图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的描述。[0021]根据图1、图2、图3、图4、图5所示，本实用新型所述的一种改进型电子压力开关， 它包括波登管式压力表，其特征在于所述波登管式压力表的壳体1内设有光电限压装置， 光电限压装置通过波登管式压力表的压力表指针2控制电子力开关的闭合。光电限压装置 包括光电检测结构、压力调节装置及压力控制装置，波登管式压力表的壳体1上部为位于 压力表指针2上方的透明面盖3，透明面盖3上装有一支架4，其中，所述光电检测结构固定 安装在支架4上，压力调节装置设于波登管式压力表的表芯22上方，压力控制装置分别均 与光电检测结构、压力调节装置及波登管式压力表连接。参见图1、图2和图3:本实用新型的光电限压装置包括光电检测结构、压力调节装置及压力控制装置， 波登管式压力表的壳体1上部为位于压力表指针2上方的透明面盖3，透明面盖3上装有一 支架4，其中，所述光电检测结构固定安装在支架4上，压力调节装置设于波登管式压力表 的表芯22上方，压力控制装置分别均与光电检测结构、压力调节装置及波登管式压力表连 接。光电检测结构包括固定在支架4上的红外接收管5和光电信号处理线路板6，光电 信号处理线路板6上设置有若干个向红外接收管5发射红外信号的红外发射管7，若干个的 红外发射管7整体呈180度周向围绕在红外接收管5的外侧。本实用新型的压力调节装置包括安装在透明面盖3上的上限调节旋钮8、安装在 透明面盖3上的下限调节旋钮9、设置在压力表指针2上的挡光桶10、上限指针11、与上限 指针11 一体设置的半圆型上限挡光片12、下限指针13、与下限指针一体设置的半圆型下限 挡光片14、弹簧、带啮合齿的上限调节旋钮8及带啮合齿的下限调节旋钮9 ；其中，挡光桶 10在压力表指针2 —侧开有垂直透光槽15，半圆型上限挡光片12的高度为半圆型下限挡 光片14高度的一半，半圆型上限挡光片12上设有与上限调节旋钮8的啮合齿相配的传动 齿，半圆型下限挡光片14上设有与下限调节旋钮9的啮合齿相配的传动齿，分别旋转上限 调节旋钮8与下限调节旋钮9，半圆型上限挡光片12和半圆型下限挡光片14随之分别作相 应角度的旋转。上限调节旋钮8的一端与下限调节旋钮9的一端分别穿过透明面盖3并固 定在其上，半圆型上限挡光片12和半圆型下限挡光片14分别固定支架4上，其中，挡光桶 10、半圆型上限挡光片12、半圆型下限挡光片14、红外接收管5均为同一个轴心线上安装， 半圆型上限挡光片12安装在半圆型下限挡光片14的外面。所述半圆型上限挡光片12和 半圆型下限挡光片14之间隔有定位垫片，垫片作用是杜绝两个挡光片因为紧密有摩擦力 当旋转其中一个挡光片时另外一个挡光片跟着旋转。半圆型下限挡光片14内侧设有胀紧 弹簧，半圆型上限挡光片12、垫片、半圆型下限挡光片14、弹簧被卡簧依次同轴安装在支架 4上。同时，压力控制装置包括功安装在壳体1内的功率控制线路板16和安装在壳体1 外的输入输出端子17，光电信号处理线路板6上设有分别均与光电信号处理芯片(Ul)电 连接的无水强制启动按钮18、工作指示灯19、连接端子20，连接端子20的信号输出端连接 到功率控制线路板16上。并且，所述功率控制线路板16连接有控制继电器23和停止开关 24。功率控制线路板16安装在跟波登管式压力表和输入输出端子17隔离的密封腔25内， 输入输出控制电源通过连线到输入输出端子17，提高线路板的密封性能。参加图4和图5所示
5[0028]本实用新型使用时，首先根据需要调整上限指针11和下限指针13所指的压力控 制数值。调整上限数值设定，用起子转动上限调节旋钮8，上限调节旋钮8的啮合齿与半圆 型上限挡光片12的传动齿紧合，半圆型上限挡光片12跟着转动，同时上限指针11跟着转 动到所需要的上限数值。调整下限数值设定，用起子转动下限调节旋钮9，下限调节旋钮9 的啮合齿与半圆型下限挡光片C的传动齿紧合，使得半圆型下限挡光片C跟着转动，此时， 下限指针13随之转动到所需要的下限数值。把电子压力开关连接上电源，控制装置工作， 成180度围绕在红外接收管5外侧的多个红外发射管7形成以180度的红外光源向红外接 收管5发射，因此时挡光桶10的透光槽15处于半圆型下限挡光片14的位置，半圆型下限 挡光片14的高度能遮挡多个红外发射管7的红外线光源通过，红外接收管5接收不到红外 光处于截止大电阻状态，光电信号处理芯片Ul的3、6脚电压低于1/3VCC电压，因为光电信 号处理芯片Ul内的比较器U1A、UlB比较电压分别是2/3和1/3VCC电压，所以比较器3输 出低电位，比较器C也输出低电位，比较器UlB输出高电位。光电信号处理芯片Ul内的自 锁电路UlD的12脚电位高于13脚，自锁电路7锁定输出高电位，功率控制线路板16上的 Ql导通，继电器线圈通电吸合，启动设备运作。当压力通过接口 21进入到压力表的表芯22 中时，压力使表芯22内的波登管发生变形，通过齿轮转换放大带动压力表指针2沿着顺时 针方向旋转，因压力表指针2跟挡光桶10是一体，挡光桶10也沿着顺时针方向旋转，当压 力表指针超过下限指针13即挡光桶10的透光槽15处于半圆型上限挡光片12的位置时， 半圆型上限挡光片12的高度只能通过一半的红外线光源，红外接收管5只能接收到一半的 红外线光源，处于半导通状态，光电信号处理芯片Ul的3、6脚电压等于1/2VCC电压，比较 器U1A、UlC继续输出低电平，比较器UlB输出低电位，因为自锁电路UlD已经锁定，自锁电 路UlD继续输出高电位，设备继续运作。压力继续增加，当压力表指针2超过上限指针11 即挡光桶10的透光槽15处于半圆型上限挡光片12无法遮挡位置时，红外线光源因没有被 遮挡，红外接收管5处全导通状态，光电信号处理芯片Ul的3、6脚电压大于2/3VCC电压， 比较器U1A、UlC输出高电位，比较器UlB继续输出低电位，自锁电路UlD的13脚电位大于 12脚电位，自锁电路UlD自锁状态解除输出低电位，功率控制线路板16上的Ql截止，继电 器释放，设备停止运作。当压力减少，压力表指针2作逆时针旋转，指针2在低于上限指针 11高于下限指针13即挡光桶10的透光槽15处于上限挡光片C的位置时，上限挡光片C使 红外接收管5只接收到一半红外线光源处于半导通状态，光电信号处理芯片Ul的3、6脚电 压等于1/2VCC电压，比较器U1A、U1B、U1C全部输出低电平，自锁电路UlD保持输出低电位 状态，设备继续停止运作。当压力减少到压力表指针2低于下限指针13即挡光桶10的透 光槽15处于半圆型下限挡光片14的位置，半圆型下限挡光片14使红外接收管5无法接收 到红外线光源处于截止状态，光电信号处理芯片Ul的3、6脚电压低于1/3VCC电压，比较器 U1A、UlC输出低电位，比较器UlB输出高电位，自锁电路UlD进入自锁状态输出高电位，继 电器线圈通电吸合启动设备运作，压力开始上升，这样往复循环自动完成压力控制过程。工作指示灯19跟设备的控制电源同步指示，电子压力开关有电源输出给设备运 作时指示灯W亮，电子压力开关无电源输出给设备时指示灯W灭，使压力开关的工作状态指 示更直接，同时方便用户快速判断电子压力开关工作是否正常。本实用新型电子压力开关在水泵自动控制中应用时具有无水保护和防水泵频繁 启动功能，具体实施如下无水保护工作原理，当压力表指针2低于下限指针13即挡光桶
610的透光槽15处于下限挡光片R的位置，下限挡光片R使红外接收管5无法接收到红外线 光源处于截止状态，光电信号处理芯片Ul的3、6脚电压低于1/3VCC电压，比较器U1A、U1C 输出低电位，比较器6输出高电位，自锁电路UlD进入自锁状态输出高电位，继电器线圈通 电吸合启动水泵运作，同时比较器UlB输出的高电位通过电阻R7、R91分别向电容C2、C3充 电。如果这时水泵内有水，水泵运转会使管道内的压力增加，当管道内压力使压力表指针2 超过下限指针13即挡光桶10的透光槽15处于上限挡光片C的位置时，比较器UlB输出低 电位，比较器UlB停止向电容C2、C3充电。如果水泵内无水，水泵空转使管道内压力无法增 加，较器6输出的高电位继续向C2、C3充电，当电容C3的电位上升到大于比较器C的12脚 电位时，比较器UlC输出高电位，自锁电路UlD的13脚电位大于12脚电位，自锁状态解除 输出低电位，停止水泵运作以防止无水空转损坏。进入无水保护的延迟时间长短处决于电 容C2、C3充电的时间长短。其中无水强制启动按钮18是在进入无水保护后强制启动的按 钮。防水泵频繁启动工作原理因为管道有漏水或有空气，使管道内因漏水无法保压 或有空气产生振荡，反应到电子压力开关的现象是，当水泵运转，管道里压力增加到所设定 的上限压力时水泵停止运转，管道内因漏水或有空气产生振荡，无法保压使管道内压力瞬 间下降到所设定的下限压力，水泵重新启动，这样周而复始造成水泵水泵频繁启动，缩短设 备使用的寿命。防水泵频繁启动工作原理是，当指针2超过上限指针11时，比较器U1A、U1C 输出高电位，接在二极管72—端的电容C3也是高电位，比较器6输出低电位，自锁电路UlD 自锁状态解除输出低电位，继电器释放，水泵停止运作。当压力瞬间下降到所设定的下限压 力时，即压力表指针2低于下限指针13，比较器UlA输出低电位，但因为电容C3不能瞬间放 电到低于比较器UlC的9脚电位，比较器UlC继续维持高电位输出，自锁电路UlD的13脚 电位大于12脚电位，自锁电路UlD维持输出低电位，水泵不运作，当电容C3放电到低于比 较器C的9脚电位时，比较器UlC变成低电位输出，如果此时比较器UlB输出高电位，自锁 电路UlD进入自锁状态输出高电位，继电器线圈通电吸合启动水泵运作，电容C3的放电时 间长短就可以决定水泵从停止到启动的时间，适当延长水泵停止到启动的时间就可以起到 防水泵频繁启动的作用。本实用新型电子压力开关在空压机应用上设有排气控制的功能，因为传统空气压 缩机在储气罐增压到所需上限压力而停止工作的同时需要排放掉增压系统内(不是储气 罐)的压力，这样的作用是减轻空气压缩机在下次启动时的启动负荷，本实用新型电子压 力开关具体实施由三极管Q2、可控硅Q3等电子元件组成。
权利要求一种改进型电子压力开关，它包括波登管式压力表，其特征在于所述波登管式压力表的壳体(1)内设有光电限压装置，光电限压装置通过波登管式压力表的压力表指针(2)控制电子力开关的闭合。
2.根据权利要求1所述的改进型电子压力开关，其特征在于所述光电限压装置包括 光电检测结构、压力调节装置及压力控制装置，波登管式压力表的壳体(1)上部为位于压 力表指针(2)上方的透明面盖(3)，透明面盖(3)上装有一支架(4)，其中，所述光电检测结 构固定安装在支架(4)上，压力调节装置设于波登管式压力表的表芯(22)上方，压力控制 装置分别均与光电检测结构、压力调节装置及波登管式压力表连接。
3.根据权利要求2所述的改进型电子压力开关，其特征在于所述光电检测结构包括 固定在支架(4)上的红外接收管(5)和光电信号处理线路板(6)，光电信号处理线路板(6) 上设置有若干个向红外接收管(5)发射红外信号的红外发射管(7)，若干个的红外发射管 (7)整体呈180度周向围绕在红外接收管(5)的外侧。
4.根据权利要求2所述的改进型电子压力开关，其特征在于所述压力调节装置包括 安装在透明面盖(3)上的上限调节旋钮(8)、安装在透明面盖(3)上的下限调节旋钮(9)、 设置在压力表指针⑵上的挡光桶(10)、上限指针(11)、与上限指针(11) 一体设置的半圆 型上限挡光片(12)、下限指针(13)、与下限指针(13) —体设置的半圆型下限挡光片(14)、 弹簧、带啮合齿的上限调节旋钮(8)及带啮合齿的下限调节旋钮(9)；其中，挡光桶(10)在 压力表指针(2) —侧开有垂直透光槽(15)，半圆型上限挡光片(12)的高度为半圆型下限挡 光片(14)高度的一半，半圆型上限挡光片(12)上设有与上限调节旋钮(8)的啮合齿相配 的传动齿，半圆型下限挡光片(14)上设有与下限调节旋钮(9)的啮合齿相配的传动齿，分 别旋转上限调节旋钮(8)与下限调节旋钮(9)，半圆型上限挡光片(12)和半圆型下限挡光 片(14)随之分别作相应角度的旋转。
5.根据权利要求4所述的改进型电子压力开关，其特征在于所述上限调节旋钮(8) 的一端与下限调节旋钮(9)的一端分别穿过透明面盖(3)并固定在其上，半圆型上限挡光 片(12)和半圆型下限挡光片(14)分别固定支架(4)上，其中，挡光桶(10)、半圆型上限挡 光片(12)、半圆型下限挡光片(14)、红外接收管(5)均为同一个轴心线上安装，半圆型上限 挡光片(12)安装在半圆型下限挡光片(14)的外面。
6.根据权利要求4所述的改进型电子压力开关，其特征在于所述半圆型上限挡光片 (12)和半圆型下限挡光片(14)之间隔有定位垫片，半圆型下限挡光片(14)内侧设有胀紧 弹簧，半圆型上限挡光片(12)、垫片、半圆型下限挡光片(14)、弹簧被卡簧依次同轴安装在 支架⑷上。
7.根据权利要求2所述的改进型电子压力开关，其特征在于所述压力控制装置包括 功安装在壳体(1)内的功率控制线路板(16)和安装在壳体(1)外的输入输出端子(17)，光 电信号处理线路板(6)上设有分别均与光电信号处理芯片(Ul)电连接的无水强制启动按 钮(18)、工作指示灯(19)、连接端子(20)，连接端子(20)的信号输出端连接到功率控制线 路板(16)上。
8.根据权利要求7所述的改进型电子压力开关，其特征在于所述功率控制线路板 (16)连接有控制继电器(23)和停止开关(24)。
专利摘要本实用新型公开了一种改进型电子压力开关，包括波登管式压力表，波登管式压力表的壳体内设有光电限压装置，光电限压装置通过波登管式压力表的压力表指针控制电子力开关的闭合，光电限压装置包括光电检测结构、压力调节装置及压力控制装置，波登管式压力表的壳体上部为透明面盖，透明面盖上装有一支架，光电检测结构固定安装在支架上，压力调节装置设于波登管式压力表的表芯上方，压力控制装置分别均与光电检测结构、压力调节装置及波登管式压力表连接。本实用新型的光电限压装置采用固定结构的光电检测结构，避免在设定上、下限压力值时信号也跟着转动，降低了产品制造难度与生产工艺，提高了产品的可靠性与精度，结构更合理，使用寿命长。
文档编号H03K17/96GK201766568SQ20102026307
公开日2011年3月16日 申请日期2010年7月14日 优先权日2010年7月14日
发明者陈拥军 申请人:陈拥军;张卫兵