CN103454048B - 漏水检测机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了漏水检测机构，其特征在于它包括频测探头，固定于该水泵的动力轴与泵体配合处，具有暴露的一触水面，该触水面上设有频测电极；单测探头，固定于该动力轴与该泵体配合处下方、水体滴落的轨迹中，具有开口朝上的一盛水盒，该盛水盒内具有收集滴落之泄漏水体的触水空间；此触水空间中设有通过导电方式检测泄漏水体的单测电极；其中，所述频测电极连接频测模块；所述单测电极连接一单测模块；该频测模块和单测模块均位于可控制该动力轴所在驱动部件的控制模块中。此单测模块和频测模块的结合，可以使水泵的漏水检测结论较为精确、可靠。各自搭配其适宜的频测模块和单测模块，即可将立离心式水泵的漏水情况予以精确检测，其结论较精确、可靠。

Description

漏水检测机构

技术领域

本发明涉及漏水检测机构，具体是用于离心式水泵轴密封部分的漏水检测装置。

背景技术

离心式水泵广泛运用于用水领域，例如灌溉、工业、水上运动等。其结构较为成熟，通常是一个渐开线剖面的螺旋泵体，其内部同轴的泵叶受驱动而旋转，将水体轴向吸入而周向排出，实现水体的快速移动。从其结构可知，泵叶乃是定轴配合于泵体内，泵叶与泵体空间中常驻被抽取的水体，而泵叶需要从泵体外部导入旋转的动力以驱动，常用的驱动部件比如电动机、内燃机等等。如此，考虑到绝缘、防潮等防护需求，这类驱动部件往往不能与水体接触，所以在泵体上必然会设置相应的液密封防水措施，以保护驱动部件长效运作。

在实际使用中，由于泵叶与泵体是活动配合，存在明显的滑动摩擦，所以，用于液密封的部件会很快因为正常磨损、异常腐蚀、意外等原因而失效，从而导致泵体内的水体从驱动轴位置逸出，发生意外。基于此，有必要采用漏水检测装置对离心式水泵的泄漏情况进行实时检测，一方面可以确定在水泵正常寿命达到后及时更换，另一方面也可以及时发现因为意外情况导致的漏水，从而规避不必要之风险。但是，考虑到这种漏水情况的不稳定性，常见的检测措施会产生两个极端，即过度灵敏而过早判断水泵密封失效，或者较迟钝以至于泄漏严重时才予以警告。所以，有必要研制能够准确判断泵体驱动轴之检测装置，使检测结论精确而不会误报或遗漏。

发明内容

针对上述现有离心式水泵漏水检测装置容易发生误报或漏报的缺陷，本发明提出漏水检测机构，其技术方案如下：

漏水检测机构，它包括：

频测探头，固定于离心式水泵泵体外壁，围绕该泵体上该水泵的动力轴与泵体配合处，该频测探头具有暴露的一触水面，该触水面上设有导电方式检测泄露水体的频测电极；

单测探头，固定于该动力轴与该泵体配合处下方、水体滴落的轨迹中，具有开口朝上的一盛水盒，该盛水盒内具有收集滴落之泄漏水体的触水空间；此触水空间中设有通过导电方式检测泄漏水体的单测电极；

其中，所述频测电极连接一频测模块，用于判断该频测探头上积水的情况；所述单测电极连接一单测模块，用于判断该单测探头内积水的情况；该频测模块和单测模块均位于控制模块中，该控制模块控制该动力轴所在的驱动部件。

作为本技术方案的优选者，其改进可以如下：

较佳实施例中，所述频测探头包括一环状的基板，所述触水面位于该基板的上表面，该基板下表面配合固定于所述泵体；所述频测电极为两个导体电极的形态，以同心圆环方式分布于所述触水面。

较佳实施例中，所述单测探头的单测电极为两个导体电极的形态，在垂直方向相互分离固定于所述触水空间之内壁。

较佳实施例中，所述频测模块包括：

高频模块，连接于所述频测探头的一端；

积分模块，连接于所述频测探头的另一端，具有根据该频测探头加载交流方波电流后其输出之积分结果的直流端；以及

频测判断模块，连接于所述直流端，具有通过所述直流端电平控制所述控制模块的频测控制端。

较佳实施例中，所述积分模块包括：

一比较器，该比较器负输入端连接所述频测探头的一端，同时通过一二极管反向连接至该比较器输出端；该比较器正输入端连接一基准电压；

整流支路，包括相串联的一整流二极管和一电阻；该整流二极管正极连接于该比较器负输入端；负极与该电阻连接，该电阻的另一端连接一积分模块的输入端；

所述比较器的输出端通过一二极管反向连接于所述积分模块的输入端。

较佳实施例中，所述单测模块包括：

直流模块，连接于所述单测探头的一端；

单测判断模块，连接于所述单测探头的另一端，具有通过所述单测探头的电流控制所述控制模块的单测控制端。

较佳实施例中，所述泵体与驱动部件之间具有间隙；所述驱动部件在该间隙处朝向所述频测探头的位置具有一挡水圈，该挡水圈朝向所述频测探头的一面为凹形面，其大小覆盖所述其在该触水面上的投影。

较佳实施例中，所述驱动部件为电动机，所述控制模块包括：

频测继电器，连接于所述频测模块，该频测继电器通断回路其中一端通过熔断器与市电交流输入端中的火线相连，另一端则直接与一接触器的其中一驱动端相连。

单测继电器，连接于所述单测模块；其中，该单测继电器通断回路其中一端通过PTC、电阻与零线相连，另一端通过熔断器与火线相连。

所述接触器驱动端其中一端直接连接市电零线，该接触器驱动端另一端直接连接频测继电器，频测继电器另一端与市电火线之间为所述熔断器。该接触器输入端并接市电两交流输入端，输出端接电动机的电流回路。

较佳实施例中，所述驱动部件为交流的电动机，所述控制模块包括：

频测继电器，连接于所述频测模块，

单测继电器，接于所述单测模块；

漏电保护器，其输入端并联于市电两交流输入端，输出端连接于电动机的电流回路给电动机供电。其中，该频测继电器通断回路与该单测继电器通断回路相并联，且并联于该漏电保护器一个交流输入端和与之不同线的另一个交流输出端之间。

本技术方案带来的有益效果有：

1.此单测模块和频测模块的结合，可以使水泵的漏水检测结论较为精确、可靠。只要使用相互独立的频测探头和单测探头，各自搭配其适宜的频测模块和单测模块，即可将立离心式水泵的漏水情况予以明确检测，其结论较精确、可靠。

2.使用高频模块的交流电方式可以使频测模块抗极化处理，延长了频测探头的寿命和灵敏度。

3.单测模块和频测模块分离的方式可配合多种控制方式，包括继电器断路、接触器断路、熔断、漏电保护等，控制方式多样，适用性好。

附图说明

以下结合附图实施例对本发明作进一步说明：

图1是本发明实施例一泵体20和驱动部件10侧面的剖视图；

图2是图1所示实施例在泵体20部分的一个横截面剖视图；

图3是图1所示实施例其控制模块90的示意图；

图4是图3中频测模块50的部分功能示意图；

图5是图3中单测模块60的部分功能示意图；

图6是本发明实施例二的控制模块90示意图。

具体实施方式

实施例一：

如图1至图5所示，本发明漏水检测机构的实施例一的若干示意图。

结合图1至图3，本实施例是用于一个SPA水池的离心式抽水泵。泵体20其驱动轴11水平放置，故驱动部件10(本例为电动机)和泵体20左右分列。一个频测探头30固定于离心式水泵泵体20外壁，泵座21的底部中心，即围绕该泵体20上该水泵的动力轴11与泵体20配合处，该频测探头具有暴露的一触水面，该触水面上设有频测电极31，此频测电极31采用两个导电电极的方式来检测泄漏水体。测频探头30所处的位置，即是离心式水泵的一个极易漏水的部位。泵体20由包括泵座21和泵盖22的主要部件形成了离心空间，在泵座21与动力轴11配合的位置具有轴密封件23，虽然如此，泄漏水仍然会从动力轴11外壁缝隙逸出，流到频测探头30的触水面。频测探头30包括一环状的基板，触水面位于该基板的上表面，基板下表面配合固定于泵体20的泵座21；频测电极31为两个导体电极的形态，以同心圆环方式分布于触水面，在竖直面内各个方向检测漏水的几率相当，使频测探头30的灵敏度较稳定。

另有一个单测探头40，它固定在动力轴11与泵体20配合处下方、水体滴落的轨迹中，具有开口朝上的一盛水盒，该盛水盒内具有收集滴落之泄漏水体的触水空间42；此触水空间42中设有单测电极41，该单测电极41仍以导电方式检测泄漏水体；单测探头40的单测电极41也为两个导体电极的形态，在垂直方向相互分离，固定于触水空间42之内壁。此形态将单测探头设计为积水型的检测部件，与上述频测探头30不同的是，频测探头30用于实时检测漏水情况，只有有水体泄漏就可立刻检测，而此单测探头40则是漏水累积到一定量才可以检测得到。另若因为外界因素,产品使用环境出现大量水,因单测探头40高度比产品高压带电体高度低,所以可以有效保证在产品高压带电体泡水之前,单测探头40已检测到环境有水,触发单测模块40工作保护产品，此为单测探头40的复用功能。

频测电极31连接一频测模块50，此频测模块50用于判断频测探头30上的积水情况；同样地，单测电极41连接一单测模块60，该单测模块60用于判断该单测探头40内的积水；频测模块50和单测模块60均位于一控制模块90中，此控制模块90可控制动力轴11所在的驱动部件10。

结合图3至图5，展示了本实施例控制模块的一些细节。频测模块50包括一个高频模块51，该高频模块51，连接于频测探头30的一端；一个积分模块53连接于测频探头30的另一端，积分模块53将频测探头30加载交流方波电流后其输出之积分结果的直流端，直接连接于频测判断模块54，该频测判断模块根据直流端的结果，通过频测控制端连接控制后级的控制电路55。此形态的频测模块50具有防极化的功能，因为频测探头30的出水面，即频测电极31所在的表面一旦沉积了漏水，则频测电极31之间会较长时间具有电流，考虑到频测电极31通常都是金属材料，故，若频测电极31采用单向的直流电方式，则会逐渐发生极化，以至于影响电极表面的灵敏度。基于此，本实施例的频测模块50就是用交流电加载于频测电极31来抗极化，考虑到频测电极31在检测到水体后，其两端电压和通过的电流波形均发生变化，因此，使用积分模块53适应交流方式工作的电极，从而积分得到直流信号来确定其变化。此方案可以用多种电路实现，只要具备产生交流的高频模块51，可以积分的积分模块53即可。如图4所示，本实施例的积分模块53包括一比较器，该比较器负输入端连接频测探头30的一端，同时通过一二极管D6反向连接至该比较器输出端；该比较器正输入端连接一基准电压，此基准电压来自于一个基准模块52；另有一整流支路，包括相串联的一整流二极管D4和一电阻R25；该整流二极管D4的正极连接于该比较器负输入端；D4负极与该电阻R25连接，R25的另一端连接一积分模块53的输入端；比较器的输出端通过一二极管D5反向连接于积分模块53的输入端。该积分模块53结构简单，可以较精确地判断频测探头30上交流波形因为漏水带来的变化。

如图5所示，本实施例的单测模块60包括一直流模块64和一单测判断模块62.直流模块64连接于单测探头40的一端；单测判断模块62连接于单测探头40的另一端，此单测判断模块62通过单测控制端连接后级电路63用以控制控制模块90。本实施例的单测探头40不会长时间工作，只有当其内液位累积升高到单测电极41可以具有电流时才予以工作，因此用直流电的方式判断漏水。当单测探头40内积水达到检测阈值时，可触发控制模块90对驱动部件10的控制功能。

如图3所示，由于本技术方案的最终驱动部件10为电动机，电源1提供通过整流电路93所有控制模块90的电能，并且通过第一稳压块91和第二稳压块92分别提供频测模块50以及单测模块60的供电。控制模块90还包括：频测继电器51，连接于频测模块50；该频测继电器51的通断回路K1串联在火线与接触器100的其中一驱动端上，单测继电器61，连接于单测模块60，其中，该单测继电器K2通断回路并联于市电两交流输入端两端，该单测继电器K2其中一端通过PTC、R8与零线相连，另一端通过熔断器F1与火线相连。

可见，本实施例的控制模块，其频测模块50为断路的可恢复式，当频测探头30触发频测模块50后，意即发生了漏水，可及时切断驱动部件10的电流回路，以启动后续的检查工作，排除故障后，重新上电，可以使频测继电器51重新吸合而继续工作；另一方面，单测模块60采用短路的方式切断熔断器件F1，而熔断器件F1可内置于整个水泵中，可以构成不易恢复的模式，因为单测探头40的触发，意即整个水泵的漏水已经达到一定程度，或是重大意外，或是寿命期限，所以，此单测模块60和频测模块50的结合，可以使水泵的漏水检测结论较为精确、可靠。可见，只要使用相互独立的频测探头30和单测探头40，各自搭配其适宜的频测模块50和单测模块60，即可将立离心式水泵的漏水情况予以明确检测，一方面实时监视水泵细微的漏水，另一方面可以用累积的方式判断整体漏水历史，其结论较精确、可靠。另外，可在K2的电流回路中增设PTC，实现过流保护。

如图1，在本实施例中，泵,20与驱动部件10之间具有间隙；驱动部件10在该间隙处朝向频测探头30的位置具有一挡水圈24，该挡水圈24朝向频测探头30的一面为凹形面，其大小覆盖所述其在该触水面上的投影。此结构一方面可使从间隙飞出的水体回流到触水面以避免漏测，另一方面提供了驱动部件10的防水性能。

实施例二：

如图6所示，本发明实施例二的示意图。本实施例的最终驱动部件10为交流的电动机，其泵体20结构等和实施例一相同。不同的是在控制模块90部分。控制模块90同样包括频测继电器51和单测继电器61，电源1、整流电路93、第一稳压块91和第二稳压块92；本实施例还包括一个漏电保护器2，串联于整个控制模块90的电流回路和驱动部件10的电流回路(未标示)中；其中，该频测继电器51通断回路K1与该单测继电器通61的通断回路K2相并联，且并联于该漏电保护器2的一个交流输入端和与之不同线的另一个交流输出端之间——该方案利用了漏电保护器的触发机制，同样地，少许漏水时，频测模块50触发K1断开，及时切断工作以备检查及恢复；漏水累积超限时，单测模块60触发K2断开，同时熔断部件F2熔断，如此之后，无论K1如何，再也无法轻易恢复，实现了漏水状况的分离处理。

以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。

Claims (8)

1.漏水检测机构，其特征在于：包括：

频测探头，固定于离心式水泵泵体外壁，围绕该泵体上该水泵的动力轴与泵体配合处，该频测探头具有暴露的一触水面，该触水面上设有导电方式检测泄露水体的频测电极；所述频测探头包括一环状的基板，所述触水面位于该基板的上表面，该基板下表面配合固定于所述泵体；所述频测电极为两个导体电极的形态，以同心圆环方式分布于所述触水面；

单测探头，固定于该动力轴与该泵体配合处下方、水体滴落的轨迹中，具有开口朝上的一盛水盒，该盛水盒内具有收集滴落之泄漏水体的触水空间；此触水空间中设有通过导电方式检测泄漏水体的单测电极；

其中，所述频测电极连接一频测模块，用于判断该频测探头上积水的情况；所述单测电极连接一单测模块，用于判断该单测探头内积水的情况；该频测模块和单测模块均位于控制模块中，该控制模块控制该动力轴所在的驱动部件。

2.根据权利要求1所述漏水检测机构，其特征在于：所述单测探头的单测电极为两个导体电极的形态，在垂直方向相互分离固定于所述触水空间之内壁。

3.根据权利要求1所述漏水检测机构，其特征在于：所述频测模块包括：

高频模块，连接于所述频测探头的一端；

积分模块，连接于所述频测探头的另一端，具有根据该频测探头加载交流方波电流后其输出之积分结果的直流端；以及

频测判断模块，连接于所述直流端，具有通过所述直流端电平控制所述控制模块的频测控制端。

4.根据权利要求3所述漏水检测机构，其特征在于：所述积分模块包括：

一比较器，该比较器负输入端连接所述频测探头的一端，同时通过一二极管反向连接至该比较器输出端；该比较器正输入端连接一基准电压；

整流支路，包括相串联的一整流二极管和一电阻；该整流二极管正极连接于该比较器负输入端；负极与该电阻连接，该电阻的另一端连接一积分模块的输入端；

所述比较器的输出端通过一二极管反向连接于所述积分模块的输入端。

5.根据权利要求1所述漏水检测机构，其特征在于：所述单测模块包括：

直流模块，连接于所述单测探头的一端；

单测判断模块，连接于所述单测探头的另一端，具有通过所述单测探头的电流控制所述控制模块的单测控制端。

6.根据权利要求1所述漏水检测机构，其特征在于：所述泵体与驱动部件之间具有间隙；所述驱动部件在该间隙处朝向所述频测探头的位置具有一挡水圈，该挡水圈朝向所述频测探头的一面为凹形面，该挡水圈大小覆盖所述频测探头在该触水面上的投影。

7.根据权利要求1至6中任一项所述漏水检测机构，其特征在于：所述驱动部件为电动机，所述控制模块包括：

频测继电器，连接于所述频测模块，该频测继电器通断回路其中一端通过熔断器与市电交流输入端中的火线相连，另一端则直接与一接触器的其中一驱动端相连；

单测继电器，连接于所述单测模块；其中，该单测继电器通断回路其中一端通过PTC、电阻与零线相连，另一端通过熔断器与火线相连；

所述接触器驱动端其中一端直接连接市电零线；该接触器输入端并接市电两交流输入端，输出端接电动机的电流回路。

8.根据权利要求1至6中任一项所述漏水检测机构，其特征在于：所述驱动部件为交流的电动机，所述控制模块包括：

频测继电器，连接于所述频测模块；

单测继电器，接于所述单测模块；

漏电保护器，其输入端并联于市电两交流输入端，输出端连接于电动机的电流回路给电动机供电；其中，该频测继电器通断回路与该单测继电器通断回路相并联，且并联于该漏电保护器一个交流输入端和与之不同线的另一个交流输出端之间。