專利名稱：控制多個(gè)泵的方法及對應(yīng)于該方法的泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制多個(gè)泵的方法以及對應(yīng)該方法設(shè)計(jì)的泵。
背景技術(shù)：
公知的多種泵，特別是應(yīng)用于泵池的潛水泵，可將積聚在具有預(yù)定液位的泵池(pump sump)內(nèi)的流體用泵抽走。對這樣的泵池通常要使用多個(gè)泵。使用多個(gè)泵時(shí)，必須確保這些泵在負(fù)載上運(yùn)轉(zhuǎn)均衡以便這些泵的磨損一致。要使各個(gè)泵交替啟動(dòng)則需要一個(gè)可交替地啟動(dòng)和停止泵的中央控制。這種中央控制的裝置使得這些泵的組裝和運(yùn)轉(zhuǎn)變得更加困難。
由德國專利DE199 27 365 C2可知一種在一個(gè)共有泵池中的多個(gè)泵的控制，根據(jù)該控制，在多個(gè)泵交替運(yùn)轉(zhuǎn)過程中如果還沒有輪到某個(gè)泵，即使到達(dá)了指定的切換閾，該泵也不會(huì)被啟動(dòng)。這種控制額外的需要關(guān)于所用泵的數(shù)目的信號或信息以設(shè)置成交替運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。而且，為了設(shè)定確定數(shù)目的多個(gè)泵成交替運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)，在第一次啟動(dòng)時(shí)需要增加控制和調(diào)整費(fèi)用。而且即使到達(dá)了其切換閾，不在下一個(gè)操作的泵也不會(huì)被接通，這樣，當(dāng)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中某個(gè)接著要運(yùn)轉(zhuǎn)的泵發(fā)生故障時(shí)會(huì)導(dǎo)致一些問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種控制在一個(gè)泵池中的多個(gè)泵的方法，以及針對該方法設(shè)計(jì)的泵，其不需要附加控制裝置并可對多個(gè)泵的交替運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行簡化控制和故障保護(hù)控制。
根據(jù)本發(fā)明的方法，多個(gè)泵優(yōu)選用于一個(gè)公共的泵池。在本發(fā)明的方法中，這個(gè)泵池可以包括多個(gè)相互聯(lián)通或彼此連接的泵池。用在該泵池的每個(gè)泵都包括一個(gè)可啟動(dòng)該泵的信號發(fā)生器。其中優(yōu)選一個(gè)有預(yù)定液位或液位閾值的啟動(dòng)該泵的開關(guān)。在這些泵開動(dòng)或運(yùn)轉(zhuǎn)后，先通過改變該泵的切換值使各個(gè)泵分別被阻滯停止運(yùn)轉(zhuǎn)，即該泵與其它泵或中央控制之間沒有聯(lián)系，然后依靠在泵池中的其它泵的開動(dòng)或運(yùn)轉(zhuǎn)再解除對該泵的阻滯。該切換值是該信號發(fā)生器啟動(dòng)該泵的值。通過在運(yùn)轉(zhuǎn)后改變該泵的切換值可防止同一個(gè)泵在再次到達(dá)初始切換值或初始液位閾值時(shí)直接被啟動(dòng)。由于該泵的切換值改變了，在隨后的泵運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，與改變后的切換值相比，先達(dá)到其切換值的其它泵中的一個(gè)被啟動(dòng)。然后，這個(gè)泵也通過改變其切換值被阻滯，從而在隨后需要的用泵抽吸的過程中啟動(dòng)下一個(gè)泵等等。然后通過重新改變切換值而解除對各個(gè)泵的阻滯，從而當(dāng)所有剩余的泵以同樣的方式被啟動(dòng)后，當(dāng)?shù)竭_(dá)該切換值時(shí)這些泵又再次啟動(dòng)。在每個(gè)泵都啟動(dòng)后，不是將泵都阻滯，而是對該控制進(jìn)行設(shè)置，使得這些泵一個(gè)接一個(gè)地多次運(yùn)轉(zhuǎn)，例如在阻滯前運(yùn)轉(zhuǎn)兩次。通過這樣的控制可成功地使這些泵交替運(yùn)轉(zhuǎn)并負(fù)載均衡。同時(shí)，這些泵不通過中央控制裝置與其它泵連通或連接。而是，每個(gè)泵包括彼此互相獨(dú)立的控制裝置。盡管這些泵之間不互相聯(lián)系，并且不受中央控制，但是僅通過對各泵進(jìn)行智能化控制就可成功地使這些泵交替運(yùn)轉(zhuǎn)。為了對各個(gè)泵進(jìn)行控制，由于在各泵之間沒有聯(lián)系也沒有中央控制裝置，因此這些泵的應(yīng)用和組裝就相當(dāng)簡便。這些泵僅必須用于一個(gè)泵池，這些泵之間例如不必通過如控制導(dǎo)管而相互連接。因此，各個(gè)泵的交替運(yùn)轉(zhuǎn)是自動(dòng)的，不需要其它設(shè)定工作。同時(shí)，各個(gè)泵的控制可優(yōu)選設(shè)計(jì)成每個(gè)泵可單獨(dú)運(yùn)行，例如，可以在沒有其它泵的情況下在泵池中運(yùn)轉(zhuǎn)。采用這種方式可產(chǎn)生一種應(yīng)用普遍的泵。
優(yōu)選地是，對泵的阻滯是這樣實(shí)現(xiàn)的，對每個(gè)泵而言，在其運(yùn)轉(zhuǎn)后泵剛啟動(dòng)時(shí)的液位閾值先從初始閾值開始增加，然后再隨著泵池里的其它泵的運(yùn)轉(zhuǎn)而降低。該初始閾值就是泵剛啟動(dòng)處于初始狀態(tài)或輸出狀態(tài)時(shí)的切換值或閾值。例如，如液位增加到初始閾值的水平，則該泵進(jìn)入運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)以抽走液體。根據(jù)本發(fā)明，在該泵運(yùn)轉(zhuǎn)后，液位閾值，即切換值增加，從而該泵在到達(dá)初始閾值時(shí)就不再啟動(dòng)。這樣就產(chǎn)生這樣一個(gè)結(jié)果，即液位閾值還沒有增加的另一個(gè)泵則先到達(dá)該初始閾值而進(jìn)入運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。隨著泵池里的其它泵的運(yùn)轉(zhuǎn)，該液位閾值隨后降低，從而如果其它所有泵都已運(yùn)轉(zhuǎn)則第一個(gè)泵可進(jìn)入運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。若這些泵是第一次用在一個(gè)泵池里，則將所有的泵都設(shè)定初始閾值。然而由于存在公差，并不是所有的泵都是精確地啟動(dòng)于同樣的液位。這就很可能產(chǎn)生這樣一個(gè)結(jié)果，即某一個(gè)泵先運(yùn)轉(zhuǎn)。由于其中一個(gè)泵運(yùn)轉(zhuǎn)后，液位就會(huì)下降，因此，只要第一個(gè)開始啟動(dòng)的泵處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，其它泵就不會(huì)被啟動(dòng)。由于增加液位閾值可阻止泵運(yùn)轉(zhuǎn)，所以該泵不是完全停止運(yùn)轉(zhuǎn)的，而是在液位更高的情形下可隨時(shí)被啟動(dòng)。這對于如果隨后進(jìn)入泵池的液體比單個(gè)泵可以抽走的液體要多，另一個(gè)泵失效或在泵池中單獨(dú)使用該泵，是很重要的。因此較高的液位閾值意味著預(yù)備的或緊急閾值，在此閾值處泵可隨時(shí)被啟動(dòng)。
優(yōu)選的是，各泵的液位閾值在下一個(gè)泵運(yùn)轉(zhuǎn)后以一預(yù)定值為幅度逐步地降低。這樣就產(chǎn)生如下結(jié)果，即在每下一個(gè)泵運(yùn)轉(zhuǎn)后，這個(gè)液位閾值就進(jìn)一步減小，從而液位閾值能再次接近初始閾值。通過逐步地降低液位閾值，各泵的液位閾值將在某一時(shí)間再次到達(dá)一閾值，該閾值比其余泵的液位閾值小，從而隨著液位的增加，第一個(gè)泵進(jìn)入運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。通過使液位閾值循環(huán)往復(fù)的增加并隨后逐步地降低，使得所有的泵一直交替地處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。
同時(shí)，優(yōu)選根據(jù)幾何級數(shù)降低液位閾值。例如，實(shí)際液位閾值比初始閾值高出的值可能在每下一個(gè)泵運(yùn)轉(zhuǎn)后減半或通過另一個(gè)預(yù)定因數(shù)而降低。優(yōu)選通過這種方式降低閾值，即實(shí)際液位閾值總是高于初始閾值，以便使其閾值為初始閾值的新使用的泵總是先進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。
進(jìn)一步優(yōu)選地是，在下一個(gè)泵運(yùn)轉(zhuǎn)后，使該液位閾值總是降低到一水平值，該水平值取決于在此之前已運(yùn)轉(zhuǎn)的泵的個(gè)數(shù)。以這種方式設(shè)定或降低的液位閾值是與設(shè)置在泵池中能運(yùn)轉(zhuǎn)并能交替運(yùn)轉(zhuǎn)的泵的個(gè)數(shù)相適應(yīng)的。這樣，可確保各個(gè)泵總是交替運(yùn)轉(zhuǎn)，負(fù)載均衡。
液位閾值優(yōu)選總是降低到水平值，該水平值符合x+Δx×1n]]>式中，x是初始閾值，Δx是液位閾值相對初始閾值的增加量，以及n是在此之前已運(yùn)轉(zhuǎn)的泵的個(gè)數(shù)。優(yōu)選對泵的控制是液位閾值每在下一個(gè)泵運(yùn)轉(zhuǎn)之后就進(jìn)一步接近初始閾值，從而實(shí)現(xiàn)降低液位閾值。然而降低后的液位閾值總是高于初始閾值，借此，若要將另一個(gè)泵或一新泵應(yīng)用到該泵池中，則這個(gè)泵就具有最低的液位閾值，具體地說是初始閾值，從而先開始運(yùn)轉(zhuǎn)。逐步降低還產(chǎn)生這樣的效果，即在已經(jīng)運(yùn)轉(zhuǎn)的泵中，較早運(yùn)轉(zhuǎn)的泵比在其后運(yùn)轉(zhuǎn)的泵的液位閾值低，從而這個(gè)泵再次先進(jìn)入運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。這樣就能確保各個(gè)泵總是連續(xù)循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而負(fù)載均衡。
為了操作本發(fā)明的方法，每個(gè)泵優(yōu)選包括一個(gè)裝置，其用于檢測在泵池中所用的處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的泵的個(gè)數(shù)。該所用的處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的泵指的是為了將泵池中的液體抽走而交替啟動(dòng)的那些泵。不考慮那些有故障的泵或由于其它原因不能啟動(dòng)的泵。檢測泵池中所用的泵的個(gè)數(shù)可這樣進(jìn)行，使用者在每個(gè)泵上通過合適的輸入裝置設(shè)置在泵池中有多少額外的泵或整體有多少個(gè)泵。然而，優(yōu)選地是，每個(gè)泵都包括一個(gè)裝置，其可自動(dòng)檢測在泵池內(nèi)有多少泵運(yùn)轉(zhuǎn)。由于這些泵僅需用于或設(shè)置于泵池，而不需進(jìn)一步進(jìn)行調(diào)整或設(shè)定，因此這些泵的啟動(dòng)可非常簡單。
優(yōu)選地是，各泵通過一個(gè)合適的傳感器來探測其它泵的運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)程并同時(shí)探測所用泵的個(gè)數(shù)。由于各泵可探測到其它泵的運(yùn)轉(zhuǎn)，通過一個(gè)合適的計(jì)數(shù)裝置就可以計(jì)算有多少個(gè)泵在接連著運(yùn)轉(zhuǎn)。
各泵優(yōu)選帶有一個(gè)水平傳感器，特別是一個(gè)壓力傳感器。該水平傳感器一方面起信號發(fā)生器的作用或當(dāng)泵池處于某液位時(shí)啟動(dòng)和/或停止泵。而且，該水平傳感器作為傳感器還起到探測泵池內(nèi)其它泵的運(yùn)轉(zhuǎn)或操作狀態(tài)的作用。同時(shí)該水平傳感器還探測泵池內(nèi)其它泵的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，從而當(dāng)該傳感器的泵同時(shí)被阻滯而停止運(yùn)轉(zhuǎn)，或者具有比啟動(dòng)該泵高的液位閾值時(shí)，該傳感器可探知泵池內(nèi)液位的降低。借此，該控制方法可以確定液位是通過下一個(gè)泵的運(yùn)轉(zhuǎn)而被降低，并且計(jì)算泵池內(nèi)其它泵的個(gè)數(shù)。該水平傳感器優(yōu)選為一壓力傳感器。通過該壓力傳感器探測到的流體靜壓可確定液體水平面在該壓力傳感器上方的高度。
通過此方法優(yōu)選地是，各泵在其自身運(yùn)轉(zhuǎn)后，即每次運(yùn)轉(zhuǎn)后，將代表泵的個(gè)數(shù)的值n設(shè)定為n＝1，并且在下一個(gè)泵運(yùn)轉(zhuǎn)后使該值n增加1。這樣就可以確定在泵池內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)的泵的總數(shù)，并且相應(yīng)地控制液位閾值的減小。
對泵池里僅有一個(gè)泵運(yùn)轉(zhuǎn)的情況并采用本發(fā)明的方法而言，該控制優(yōu)選設(shè)計(jì)成這樣，即泵可自動(dòng)探測到泵池內(nèi)沒有其它泵的情況，并且自動(dòng)解除阻滯。這就使該泵可以通用。探測單獨(dú)使用一個(gè)泵的情況，例如可以通過泵的控制器實(shí)現(xiàn)，通過合適的傳感器，其可確定當(dāng)泵池內(nèi)的液位超過閾值時(shí)，下一個(gè)泵必須開始運(yùn)轉(zhuǎn)，但是液位卻繼續(xù)上升。在這種情況下，該泵可再解除阻滯，例如再將液位閾值降到初始閾值或直接進(jìn)行啟動(dòng)。這樣，對單獨(dú)使用一個(gè)泵的情形，在到達(dá)緊急閾值時(shí)液體無法在第一時(shí)刻從泵池中抽走，阻滯該泵的液位閾值即被取消。
本發(fā)明還涉及一種泵，特別是采用上述方法控制的泵。該泵包括一個(gè)信號發(fā)生器，優(yōu)選是用于啟動(dòng)和停止該泵的水平開關(guān)和控制裝置。該控制裝置包括用于探測在同一個(gè)泵池的其它泵的運(yùn)轉(zhuǎn)情況的裝置，其中泵池本身同樣被理解為多個(gè)互相連接或彼此連通的泵池。而且，該控制裝置還包括通過改變切換值來阻止泵運(yùn)轉(zhuǎn)的阻滯功能元件，以及根據(jù)其它泵的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)再次解除對該泵的阻滯的釋放功能元件。同時(shí)該切換值就是信號發(fā)生器啟動(dòng)該泵時(shí)的值。這樣的泵可以采用上述方法運(yùn)轉(zhuǎn)。在該泵運(yùn)轉(zhuǎn)后，先通過控制裝置啟動(dòng)阻滯功能元件，借此，在初始切換值處由信號發(fā)生器再次啟動(dòng)的泵被最先阻滯或停止運(yùn)轉(zhuǎn)。用于探測其它泵的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的裝置可探測到他們是否在運(yùn)轉(zhuǎn)以及優(yōu)選探測在這些泵運(yùn)轉(zhuǎn)后泵池內(nèi)還有多少其它泵被運(yùn)轉(zhuǎn)。依據(jù)這一信息，由控制裝置啟動(dòng)該釋放功能元件，在其它泵運(yùn)轉(zhuǎn)后，通過切換值的更新變化將該泵重新釋放。如果將幾個(gè)這樣的泵用在一個(gè)泵池里，各個(gè)泵的運(yùn)轉(zhuǎn)是自動(dòng)設(shè)定的，無互相連接及泵的中央控制，從而這些泵總是能交替運(yùn)轉(zhuǎn)。
優(yōu)選地是，該控制裝置包括可探測泵池內(nèi)泵的個(gè)數(shù)的裝置，其中該泵池可以是一個(gè)共有的泵池，或者是幾個(gè)互相連通的泵池。該控制裝置通過探測有多少個(gè)處于運(yùn)轉(zhuǎn)的其它泵的情況來控制該釋放功能元件，使相關(guān)的泵在其它泵運(yùn)轉(zhuǎn)后被釋放。這樣就可以使這些泵一直交替運(yùn)轉(zhuǎn)。
開關(guān)優(yōu)選為水平開關(guān)，特別是壓力傳感器。該水平開關(guān)可在預(yù)定液位，如切換值時(shí)啟動(dòng)泵池內(nèi)的泵以及使這些泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)。該水平開關(guān)例如可以被設(shè)計(jì)為壓力傳感器，其探測在壓力傳感器高度處的流體靜壓。從這一數(shù)值可確定液位在該壓力傳感器上的高度。
阻滯功能元件優(yōu)選這樣設(shè)計(jì)，其可增加水平開關(guān)的閾值。該水平開關(guān)的閾值或切換值對應(yīng)泵被設(shè)定為運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)的液位。如果在該泵運(yùn)轉(zhuǎn)后該閾值增加，則該泵將僅會(huì)在相應(yīng)更高的液位進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。然后，如果泵池里還使用其它泵并且這些泵具有對應(yīng)的較低閾值，則這些泵先運(yùn)轉(zhuǎn)。且第一個(gè)泵實(shí)際上停止運(yùn)轉(zhuǎn)。優(yōu)選該釋放功能元件可再降低閾值，以便停止運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后，該閾值再設(shè)定為這樣一個(gè)低值，從而當(dāng)?shù)竭_(dá)相應(yīng)的液位時(shí)該泵可在置于泵池內(nèi)的其它泵之前啟動(dòng)?？刂蒲b置優(yōu)選這樣設(shè)計(jì)，該閾值在探測到另一泵運(yùn)轉(zhuǎn)后就以預(yù)定值為幅度逐步地降低，從而以逐級的方式再次到達(dá)初始閾值。同時(shí)該閾值取決于使用的泵的數(shù)目，但遲早要下將到低于所用其它泵的閾值，從而該泵就不再被阻滯停止運(yùn)轉(zhuǎn)，而是一達(dá)到相應(yīng)的液位時(shí)就再次啟動(dòng)。降低閾值的方法優(yōu)選取決于所用泵的數(shù)目。
用來探測泵池內(nèi)其它泵的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的裝置優(yōu)選可獲得水平開關(guān)的信號。不論是由于泵池本身還是其它，即連通的泵或另一個(gè)泵導(dǎo)致液位的降低，該水平開關(guān)都可探測到泵池內(nèi)的液位降低。那么如果單個(gè)泵不運(yùn)轉(zhuǎn)，則通過液位的降低，該控制裝置可以探測到泵池內(nèi)的另一個(gè)泵在運(yùn)轉(zhuǎn)并且降低泵池內(nèi)的液位。以此方式就可探測到泵池內(nèi)其它泵的運(yùn)轉(zhuǎn)情況并可以計(jì)算所用泵的個(gè)數(shù)。
優(yōu)選使整個(gè)控制裝置與泵或泵的殼體成為一個(gè)整體。優(yōu)選將整個(gè)控制裝置設(shè)置在一個(gè)潛水泵的殼體內(nèi)。接著，該泵僅需用于或懸浮在泵池內(nèi)并且與供電裝置相連。不需要與中央控制裝置相連或與其它所用的泵相連。那么，如果使用多個(gè)具有同樣控制的泵，由于對每個(gè)泵實(shí)行智能化控制，則每個(gè)泵可設(shè)定成交替運(yùn)轉(zhuǎn)。這樣的設(shè)置是自動(dòng)完成的，各泵之間沒有直接聯(lián)系。
在下文中，將根據(jù)附圖通過實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行描述。


圖1所示為泵池中的液位N以及所用泵的閾值隨時(shí)間t的變化過程圖。
具體實(shí)施例方式
所示附圖顯示了泵池中的液位N以及所用泵的閾值隨時(shí)間t的變化過程。位置較低的實(shí)線2代表泵池中隨時(shí)間t變化的液位。實(shí)線4、虛線6以及點(diǎn)劃線8分別代表各個(gè)泵被啟動(dòng)時(shí)的液位閾值。在這基本情況下，每個(gè)泵具有三個(gè)液位閾值S1，S2，和S3。同時(shí)，該液位閾值S2對應(yīng)代表泵處于基本的或輸送(delivered)狀態(tài)下的初始閾值，并且當(dāng)?shù)竭_(dá)該初始閾值時(shí)，由水平傳感器啟動(dòng)該泵。該液位閾值S1是在使該泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所要到達(dá)的閾值。液位閾值S3代表第二啟動(dòng)閾值，當(dāng)?shù)竭_(dá)該值時(shí)，各泵可在任何情形下被啟動(dòng)，而獨(dú)立于其它控制器。因此，S3是緊急情況時(shí)的啟動(dòng)閾值，在此閾值時(shí)，泵在任何情形下都可被啟動(dòng)，例如，如果泵池中的液體供應(yīng)量太多，而單個(gè)泵不足以將液體抽走。
下文將描述在一段時(shí)間內(nèi)對一個(gè)公共泵池中的三個(gè)泵的控制過程。一個(gè)公共泵可同時(shí)被看作成安排了幾個(gè)例如通過管道彼此相連的泵池。起初，所用的三個(gè)泵都設(shè)定在輸送狀態(tài)下，即液位閾值設(shè)定為初始閾值S2。由于用于泵池里時(shí)存在公差(tolerances)和高度的偏差，因此很有可能并不是所有的初始閾值都精確地位于閾值S2。因此，隨著泵池中液位的上升，先到達(dá)三個(gè)泵中的一個(gè)泵的液位閾值，在實(shí)施例中該泵是以實(shí)線4代表。在時(shí)間為t1點(diǎn)處，液位到達(dá)液位閾值4，相應(yīng)的泵開始運(yùn)轉(zhuǎn)，并且該泵池中的液位2降落。因此，液位不是先到達(dá)那兩個(gè)泵的液位閾值，從而這兩個(gè)泵沒有運(yùn)轉(zhuǎn)。在時(shí)間為t2處，液位2到達(dá)閾值S1，第一泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)，由控制器將第一泵的液位閾值設(shè)定為閾值S3，從而最先阻滯該第一泵。而且，第一泵的控制將計(jì)數(shù)器的n值設(shè)定為1，其代表在泵池中運(yùn)轉(zhuǎn)的泵的數(shù)目。
在這種情況下，另兩個(gè)泵的液位閾值繼續(xù)對應(yīng)初始閾值?，F(xiàn)在泵池中的液位2再次上升直到達(dá)到圖中以虛線6表示的第二泵的液位閾值。當(dāng)液位到達(dá)這個(gè)閾值時(shí)，該第二泵就開始運(yùn)轉(zhuǎn)(在時(shí)間t3處)并且液位再次下降直到在時(shí)間t4處液位到達(dá)閾值S1，該第二泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)。在該第二泵的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，第一泵(實(shí)線4)探測到泵池的液位2降低了，同時(shí)該第一泵本身不運(yùn)轉(zhuǎn)。如果現(xiàn)在通過第二泵的運(yùn)轉(zhuǎn)，在時(shí)間t4處液位2到達(dá)閾值S1，并且該第一泵將此登記，則其控制為將計(jì)數(shù)器n增加1，變?yōu)閚＝2。同時(shí)，該第一泵降低了其液位閾值。這樣就將該閾值降低到高于初始閾值的某個(gè)值。這個(gè)新的液位閾值位于初始閾值S2之上，并高出ΔS1，其中ΔS1=(S3-S2)×1n]]>因此，新液位閾值為S2+ΔS1。
第二泵在時(shí)間t4開始運(yùn)轉(zhuǎn)后，該第二泵(虛線6)的液位閾值設(shè)定為閾值S3。現(xiàn)在在時(shí)間t4后，泵池中的液位2再次上升并到達(dá)初始閾值S2，則該第三泵(點(diǎn)劃線8)在時(shí)間t5處開始運(yùn)轉(zhuǎn)，其液位閾值再次對應(yīng)初始閾值?，F(xiàn)在該第三泵將液體抽走，直到在時(shí)間t6處液位2已經(jīng)到達(dá)閾值S1。如果液位2到達(dá)閾值S1，則在時(shí)間t6處該第三泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)控制第三泵，將第三泵的液位閾值設(shè)定為閾值S3，其中第三泵如前述的第一和第二泵一樣被阻滯。而且，對應(yīng)于前面的泵，該第三泵的控制器將其計(jì)數(shù)器n設(shè)定為1代表泵的數(shù)目。第三泵在時(shí)間t5和t6之間的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，如前所述，該第一和第二泵測知液位2由于另一泵的運(yùn)轉(zhuǎn)而發(fā)生改變。這種控制可以檢測到此是因?yàn)樵诘竭_(dá)其自身的泵的液位閾值之前，液位2有所改變。這就導(dǎo)致該第一泵的控制是在時(shí)間t6處將代表泵的數(shù)目的計(jì)數(shù)器n的值再增加1變?yōu)閚＝3。相應(yīng)地，該第二泵的控制是將其計(jì)數(shù)器n的值增加到n＝2。在時(shí)間t6處，該第一泵的控制再次將液位閾值降低到值為S2+(S3-S2)×1n]]>因此，該第一泵的新液位閾值為S2+ΔS2，其中ΔS2＝(S3-S2)×1/n。
第二泵的控制，如同在時(shí)間t4處的該第一泵的控制一樣，將第二泵的液位閾值降低到比初始閾值S2高出ΔS1處。因此，該第一泵(實(shí)線4)的液位閾值在時(shí)間t6處為最低值，從而隨著泵池內(nèi)的液位2在時(shí)間t7處進(jìn)一步上升而到達(dá)該第一泵的液位閾值，使第一泵再次運(yùn)轉(zhuǎn)。接著，該第一泵再次降低液位2，直到在時(shí)間t8處到達(dá)閾值S1，從而使第一泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)。在此時(shí)，該第一泵的控制裝置將代表泵數(shù)目的計(jì)數(shù)器的值設(shè)定為n＝1，并將第一泵的液位閾值再增加到值S3。同時(shí)，對該第二泵的控制是將計(jì)數(shù)器的值n增加到n＝3，并且，該第三泵的控制是將計(jì)數(shù)器n的值增加到n＝2。相應(yīng)地，該第二泵的液位閾值降低到S2+ΔS2，并且該第三泵的液位閾值降低到S2+ΔS1。因此，該第二泵的液位閾值在時(shí)間t8處最低，從而在時(shí)間t9處液位2重新增加之后，該第二泵作為下一個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)的泵被啟動(dòng)。依此，本發(fā)明的方法可使各泵進(jìn)一步循環(huán)地運(yùn)轉(zhuǎn)，其中如實(shí)施例中所述的這些獨(dú)立的泵，泵1、2和3可一直循環(huán)交替地被啟動(dòng)。這樣可使各泵的負(fù)載均衡。
盡管上述實(shí)施例是以三個(gè)泵進(jìn)行描述的，但對于其它任何數(shù)目的泵也是可以的。各泵的控制器都完全相同，其中本發(fā)明的方法中，不論在泵池中設(shè)置多少個(gè)泵，這些泵都可進(jìn)行交替運(yùn)轉(zhuǎn)，并且各泵之間沒有連接。
如果要在泵池中另外加入一個(gè)更多的泵或新泵，則其液位閾值為初始閾值S2，該閾值總是小于已經(jīng)運(yùn)轉(zhuǎn)的泵的液位閾值。從而由此事實(shí)得到ΔSn-1=(S3-S2)1n]]>其中n為之前運(yùn)轉(zhuǎn)的泵的個(gè)數(shù)。因此，在應(yīng)用一個(gè)新泵時(shí)，這個(gè)泵隨著液位2的上升總是先被啟動(dòng)。然后如上所述的循環(huán)再次自動(dòng)進(jìn)行。
相應(yīng)地，如果其中一個(gè)泵發(fā)生故障，其它泵作用如下例如，如果在時(shí)間t6時(shí)第一泵故障，則下一個(gè)隨著液位2的上升而被啟動(dòng)的泵是第二泵，因?yàn)檫@個(gè)泵具有第二高的液位閾值。根據(jù)本發(fā)明的方法，接著，第二泵和第三泵自動(dòng)開始交替運(yùn)轉(zhuǎn)。本發(fā)明的方法，通過對泵的智能化控制，確保了當(dāng)一個(gè)泵發(fā)生故障或增加一個(gè)新泵后，泵池內(nèi)的泵可自動(dòng)進(jìn)行交替運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)，各泵之間或各泵具有的中央控制器之間沒有直接的聯(lián)系。每個(gè)泵本身就是一個(gè)封閉的單元，其僅需與液體導(dǎo)管和供電裝置相連。各泵的控制裝置和開關(guān)，優(yōu)選為壓力傳感器，并優(yōu)選將他們整體設(shè)置入泵殼中，以便各個(gè)泵如傳統(tǒng)的潛水泵一樣可以簡易地懸掛到泵池內(nèi)。
本發(fā)明的泵也可以單獨(dú)用在泵池中。為此，該泵的控制優(yōu)選設(shè)計(jì)成這樣，即它可識別該單個(gè)泵的使用狀態(tài)。這就可能產(chǎn)生，例如在該泵運(yùn)轉(zhuǎn)后，泵池內(nèi)的液位上升超過值S2+(S3-S2)2]]>這是泵池內(nèi)的下一個(gè)泵必須啟動(dòng)時(shí)的液位閾值。如果液位上升超過該值，則這就是下一個(gè)泵不存在的信號。在這種情況下，對單個(gè)泵的控制可以使該泵再次被啟動(dòng)的液位閾值降低到初始閾值S2，或值S2+(S3-S2)2]]>其優(yōu)點(diǎn)在于，閾值S2仍然是一緊急啟動(dòng)閾值，不會(huì)到達(dá)常規(guī)情況下對應(yīng)的液位。一旦到達(dá)閾值S2，每一存在的泵可隨時(shí)被啟動(dòng)或接通，而與其它的控制方法無關(guān)。
權(quán)利要求
1.一種在一個(gè)泵池中控制一個(gè)或多個(gè)泵的方法，其中每個(gè)泵都包括一個(gè)啟動(dòng)該泵的信號發(fā)生器，并且每個(gè)泵在其運(yùn)轉(zhuǎn)后如果先通過改變其切換值自動(dòng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，還可根據(jù)泵池里其它泵的運(yùn)轉(zhuǎn)情況被再啟動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中對于運(yùn)轉(zhuǎn)后的泵，其開始運(yùn)轉(zhuǎn)的液位閾值先從一初始閾值上升，并且可依據(jù)泵池里其它泵的運(yùn)轉(zhuǎn)情況再次降低。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中各泵的液位閾值在下一個(gè)泵運(yùn)轉(zhuǎn)后以一預(yù)定值為幅度逐步降低。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中該液位閾值的降低是依據(jù)幾何級數(shù)實(shí)現(xiàn)的。
5.如權(quán)利要求3或4所述的方法，其中每在下一個(gè)泵運(yùn)轉(zhuǎn)后該液位閾值都降到一水平值，該水平值取決于在此之前處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的泵的個(gè)數(shù)。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中每次該液位閾值都降到一水平值，即x+Δx×1n,]]>式中x是初始閾值，Δx是液位閾值相對初始閾值的增加量，以及n是在此之前處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的泵的個(gè)數(shù)。
7.如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中每個(gè)泵都包括一個(gè)用于探測在泵池中處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的泵的個(gè)數(shù)的裝置。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中每個(gè)泵可通過一傳感器探測下一個(gè)泵的運(yùn)轉(zhuǎn)，并利用該傳感器探測所用泵的個(gè)數(shù)。
9.如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中每個(gè)泵中都設(shè)有一個(gè)水平傳感器，特別是一個(gè)壓力傳感器。
10.如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中每個(gè)泵在其運(yùn)轉(zhuǎn)后將代表泵的個(gè)數(shù)的值n設(shè)定為n＝1，并且在下一個(gè)泵運(yùn)轉(zhuǎn)后將值n再增加1。
11.如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中該泵可自動(dòng)探測到泵池里沒有設(shè)置其它泵的狀態(tài)，并且自動(dòng)解除阻滯。
12.一種泵，包括用于啟動(dòng)該泵的信號發(fā)生器和控制裝置，其中該控制裝置包括用于探測其它泵的運(yùn)轉(zhuǎn)情況的位于同一泵殼內(nèi)的裝置，通過改變切換值來阻止泵運(yùn)轉(zhuǎn)的阻滯功能元件以及根據(jù)其它泵的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)再次解除對該泵的阻滯的釋放功能元件。
13.如權(quán)利要求12所述的泵，其中該控制裝置包括探測泵池內(nèi)泵的個(gè)數(shù)的裝置。
14.如權(quán)利要求12或13所述的泵，其中該切換開關(guān)是一水平開關(guān)，特別是一個(gè)壓力傳感器。
15.如權(quán)利要求14所述的泵，其中該阻滯功能元件使水平開關(guān)的閾值增加，且該釋放功能元件使該水平開關(guān)的閾值降低。
16.如權(quán)利要求15所述的泵，其中該控制裝置如此設(shè)計(jì)，即每在檢測下一個(gè)泵的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)之后，該閾值以一預(yù)定值為幅度逐步降低。
17.如權(quán)利要求14至16任一項(xiàng)所述的泵，其中該裝置使用該水平開關(guān)的信號來探測在同一泵池中的其它泵的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。
18.如權(quán)利要求12至17任一項(xiàng)所述的泵，其中使該控制裝置與該泵為一整體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種控制一個(gè)泵池中的多個(gè)泵的方法，其中，每個(gè)泵都包括一個(gè)啟動(dòng)泵的開關(guān)，并且每個(gè)泵在其運(yùn)轉(zhuǎn)后先被阻滯停止運(yùn)轉(zhuǎn)，并根據(jù)泵池里其它泵的運(yùn)轉(zhuǎn)情況被再啟動(dòng)。本發(fā)明還涉及一種可執(zhí)行該方法的泵。
文檔編號F04D15/02GK1493788SQ0315437
公開日2004年5月5日 申請日期2003年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月23日
發(fā)明者彼得·容克拉斯·尼博, 拉塞·伊爾韋斯, ?；び诶た茽柵謇? 于利 科爾佩拉, 伊爾韋斯, 彼得 容克拉斯 尼博 申請人:格倫德福斯聯(lián)合股份公司