节水的好帮手-废水利用装置

　　这种装置能够方便把废水从厨房搬到卫生间，并有完善的空载、过载保护功能。
　　
　　一、工作原理
　　
　　在厨房洗菜池出水管的末端接一个塑料桶，一个输出端接往水泵，另一个输出端通过常开型电磁阀接下水道。
　　
　　电路组成如上图、下图所示。
　　
　　上图为控制电路。
　　
　　通过电流互感器L1检测水泵电流，经运放U1B进行放大，再由D1取出信号的正半周，经过C1进行滤波，A点的电位就反映出水泵电机电流的大小。
　　
　　输人运放U1A的2脚的电位，对应水泵电机的“空载状态”和“运行状态”的临界值。输入运放U1C的1O脚的电位值，对应水泵电机的“正常状态”和“过载状态”的临界值。
　　
　　启动过程如下：按下启动按钮S1，运放U1A的3脚的电位高于2脚的电位，则1脚输出高电平，使三极管Q2导通，继电器KM和电磁阀的线圈L2均得电，接通水泵电机M的工作电源，电磁阀置位，切断废水流往下水道的通道，废水由水泵抽往卫生间的储水桶。
　　
　　手松开后，在水泵工作电流正常的情况下，也就是说，水泵既没有空载，也没有过载的情况下，运放U1A的3脚的电位仍然高于2脚的电位，1脚继续保持高电平，完成自锁过程。
　　
　　当储水桶中的水已满，浮球使液位开关S3闭合，运放U1A的3脚的电位低于2脚的电位，1脚输出低电平，使三极管Q2截止，继电器KM和电磁阀的线圈L2均失电，切断水泵电机M的工作电源，并使电磁阀复位，停止抽水。
　　
　　若在抽水的过程中，想停止抽水，可以按下停止按钮S2，运放U1A的3脚的电位低于2脚的电位，1脚输出低电平，使三极管Q2截止，停止抽水。
　　
　　如果卫生问的储水桶没有装满，但是洗菜池的流水已经抽干，此时水泵处于空载状态，电机电流变小，运放U1A的3脚的电位低于2脚的电位，1脚输出低电平，使三极管Q2截止，也停止抽水。
　　
　　本电路有完善的过载保护功能。具体工作原理如下：
　　
　　如果发生水泵过载(例如发生阻塞等情况)，水泵的工作电流超过正常工作电流的30％以上，A点电位上升，但由于R4、C2的延时作用，B点电位缓慢上升，6秒钟之后，运放U1C的9脚的电位将高于10脚的电位，则8脚输出低电平，三极管Q1导通，蜂鸣器HA发出报警。
　　
　　同时，二极管D2导通，运放U1A的3脚的电位低于2脚的电位，1脚输出低电平，使三极管Q2截止，停止抽水。
　　
　　此时虽然L1不能提供检测电流，但B点电位下降较慢，再加上U1C和R8组成具有施密特性质的电路，蜂鸣器报警仍然能持续6秒钟左右。
　　
　　下图为电源电路，提供控制电路所需的±12V电源和7．5V基准电压。

      二、元件的选择

　　电阻功率均为0.25W；电解电容的耐压均为25V；稳压管功率为0.5W即可；硅桥电流为1A；变压器选10W，双12V。
　　
　　L1用规格为22mm×11mm×8mm的铁氧体磁环，用水泵电机M1电源线在其上绕1匝，用0.5mm漆包线绕100匝。
　　
　　电磁阀选用直流24V常开型；继电器选用线圈电压为直流24V，触点负载(阻性)为1 0A左右的JQX系列小型大功率直流继电器；水泵选用单相小功率、扬程为3～5米的离心泵。
　　
　　三、调试与安装
　　
　　1、水泵安装在地面，这样就不用给水泵注水。
　　
　　2、先短接继电器KM的常开触点，然后通上220V市电电源，使水泵正常抽水，5秒钟后，检测A点的电位，此电位对应着水泵电机的正常电流。
　　
　　3、使水泵处于空载运行状态，再次检测A点的电位，此电位对应着水泵电机的空载电流。
　　
　　4、求这两次检测的A点电位的平均值，该值可作为辨别“正常状态”和“空载状态”的临界值。
　　
　　5、调节C点的电位，使其为上述临界值；调节D点的电位，使其为第一次测得的A点电位的130％，以此作为辨别“正常状态”和“过载状态”的临界值。
　　
　　四、使用方法
　　
　　1、每当要将洗菜池中的水抽至储水桶的时候，先拔出洗菜池底部的塞子，然后按下启动按钮S1即可。
　　
　　2、若储水桶中的水已满，或者洗菜池中的水已抽干，抽水过程自动结束。
　　
　　3、若想停止抽水，按下停止按钮S2即可。

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