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【摘 要】 在水电站基坑开挖及其它深挖工程施工时，由于基坑渗水，必须利用水泵将大量积水抽上地面排到下游河床中去，将积水控制在最低水位线以上。若再多抽水，水泵体内就会因充满大量气体而空转不上水，从而会危害水泵的安全运行，造成能源的损耗。
【关键词】 水泵排水自动化
前言：
目前在我国大部分水泵排水系统依然是采用传统的人工操作方式，其自动控制方式也已经展开广泛的研究和应用，并取得良好的效果。本人根据我实际情况，本着利用现有设备，只添加一此附件和电路，使水泵能自动运行，从而达到降低能源消耗并减少工程投资的目的。
一、水泵自动化控制元器件
1、磁钢浮子式水位信号器
磁钢浮子式水位信号器基本上是由浮子、导管、干簧管以及外管等组成干簧管是把两片铁镍合金簧片封闭在玻璃管内，常开的舌簧片分别固定在玻璃管的两端，在永磁场的作用下，簧片被磁化，其白由端产生的磁性正好相反，利用“异性相吸”的原理，克服簧片的作用力矩，使簧片动作，从而使电路闭合，当永磁体远离干簧管时，簧片即断开。
浮子是一个内装永磁铁的可浮动的塑料球水位的升降使浮子相应地产生变化，永久磁铁的磁力使导管内的干簧接点动作，发出相应的水面信号，水位信号器原理见图1
2、示流信号器
示流信号器的原理见图2：
当管中流量大于信号器规定的动作流量值时，靶及靶杆受力并带动微动开关，使其常闭接点断开，常开接点闭合，发出正常信号；当管中水流量减小时，靶杆上的作用力矩也減小当流量小到低于信号器动作整定值时，微动开关常闭接点闭合常开接点断开发出报警信号。
3、水位自动检测与显示电路
1）水位检测电路图
若水位的相应变化能通过信号灯显示出来，则为水泵的开停机提供了良好的监测作用。图3即为水位自动控制与显示电路图
2）水位自动检测与显示电路原理
当水位的变化使水位信号器中的浮子移动到下限水位位置时，浮球中的磁铁靠近下限水位干簧管峪，干簧管中的铁镍合金片受磁力影响，常开接点闭合见图1和图3。
电流经A点→OG→OZJ继电器→B点形成回路，OZJ继电器线圈通电，继电器吸合，OZJ常开触点闭合，常闭触点断开；电流经A点→OZJ→1ZJ常闭→OZJ继电器线→B点，OXD信号灯亮表示水位处于下限水位.
当水位到达低水位时，浮子的磁铁靠近低水位干簧管1G，1G常开接点闭念电流经A点→1G→1ZJ线圈→B点，1ZJ继电器通电吸合，其常开触点闭合，常闭触点断开，切断下限水位控制电路，OXD信号灯灭同时电流经A点→1ZJ（常开闭合）→OZJ常闭→2ZJ常闭→1ZJ线圈→B点，1XD信号灯亮表示水位处于低水位依此类推，2G闭合时，1XD信号灯灭，ZXD中水位信号灯亮，表示水位处于中水位刃闭合时，2XD信号灯灭，3XD高水位信号灯亮，提醒运行人员注意设备安全。
二、水位自动控制
1、潜水泵自动、手动排水示意图（见图4）
1）潜水泵自动控制电路，见图5
潜水泵自动排水简单可靠，可实现无人值班看守运行，适用于渗水、积水量不大的低洼地区.
2）潜水泵自动，手动排水工作原理控制电路见图5
合上HK开关，拉开ZK开关即为手动排水，原理简单，不再赘述。
2、有底阀灌水的离心泵自动控制
1）有底阀的离心泵自动灌水示意图见图6
做一水箱专为离心泵灌水，使水泵泵体内时刻充满水水泵的吸水管径在300mm以下的小型水泵，可在吸水管上设置底阀，开泵前向吸水管中灌水启动，设备和方法都较简单由于吸水管水头损失较大，且底阀易被杂质泥沙等堵塞而关不严，影响灌水启动，需经常清理，故只适用于小型水泵每台离心泵出水管上一般都安置逆止阀，当扬程在20m以下时，可以不设逆止阀。
2）水箱浇灌水自动控制电路设计见图7
为确保水箱内有足够量的水为离心泵灌水，水箱的体积以至少能灌满一台离心泵为准，可采用防腐处理过的开口油箱即可。
工作原理：电流经C相→TA按钮→ZK开关→C1→C常闭→ZJ1线圈→A相，中间继电器ZJ1通电吸合后常开接点闭合，接通接触器C线圈，电流经C相→TA按钮→ZJ1常开（已闭合）→ZJO常闭→C线圈→RJ常闭→A相。同时，接触器常开触点闭合白保，锁定白保回路；接触器常闭触点断开，切断ZJ线圈回路，ZJ1继电器断电，常开常闭接点回原位由此不难看出，接触器C常闭的作用是避免ZJ1常开接点启动接触器C时问过长而设置的，以免在此时按停止按钮时松开后又再次启动。
3）有底阀的离心泵水位自动控制与显示电路设计见图8
4）有底阀的离心泵自动控制电路原理见图9
合上HK，当水位处于下限水位时，浮子中的磁铁使得下限干簧管中的常开接点闭念电流经A点→OG→OZJ线圈→0点信号灯OXD亮。OZJ的吸合使得常开接点闭合，常闭接点断开，切断1SJ线圈电路和1C线圈回路电流经A点→OZJ常开（已闭合）→1ZJ常闭→OZJ线圈→0点，OXD信号灯亮显示下限水位当水位到达低水位时，低水位干簧管常开接点闭念电流经A点→1G→1SJ常闭→1ZJ线圈→0点，1ZJ吸合使其常闭接点断开，OZJ线圈和OXD信号灯断电，继电器断电，衔接回归原位，下限水位信号灯灭1ZJ常闭接点的断开，使得2号电机回路中2C线圈回路切断，2号电机不能运行。
1ZJ常开触点的闭合会发生下列动作：
a）电流经A点→1ZJ常开（已闭合）→OZJ常闭→2ZJ常闭→1SJ常闭→1ZJ线圈→0点，低水位控制线路白锁；
b）1号电机控制回路电流经c点→1TA按钮→1ZJ常开（闭合）→OZJ常闭→1C线圈→1RJ常闭→A点。 1ZJ常开接点启动1号电机，1C接触器吸合后，白保触点闭合，白锁回路，（注：1ZJ常开接点1s后会断开，因此，1ZJ常开触点只闭合1s）。
1SJ时问继电器通电延时1s后，1SJ常开接点闭合，白锁回路；1SJ常闭触点断开切断1ZJ线圈回路。
依此类推，中水位干簧管常开接点刀闭合时，和上述情况相似，分别会使2XD信号灯亮显示中水位和启动2号离心泵电机运行。
综上所述，水位到达下限水位时停1号电机；水位到达低水位时启动1号泵电机，停2号泵电机；水位到达中水位时启动2号泵电机。
3、无底阀的离心泵排水自动化
1）真空吊水分析
吸水管不设底阀，水头损失小，常用真空泵启动真空泵引水启动迅速，效率较高，适用于各种规模的水泵尤其是大型水泵和吸水管较长的水管水泵引水时问一般为3-5min。
据有关资料统计，有不少大型的给水泵站、排水泵站用的是水环式真空泵真空引水方式这种方式中采用了真空罐、水封罐、汽水分离器、自动排气阀、电接点真空压力表等设氰通过对它们的剖析不难看出，真空度越高，引水管中的水位被提得越高尽管如此，由于离心泵泵体进水管中难免漏气，实际上并不是很理想笔者认为，去掉真空罐、水封罐、自動排气阀后的真空泵仍能保持原有的排气流量，保持其气、水混合物在离心泵体内的比例为了检测气、水的各自流量，制作了一个气、水检测器该检测器节省投资、安装方便，适用于工地排水结构简图见图10。
图10中气管、水管有一定高度差气管到积水水面的高度应大于真空泵的吸程，以保证气、水的正常分高当从离心泵里的气、水混合物经过气、水检测器时，根据气、水分离原理，气体的比重轻，大部分从气管道中经过；水的比重比较大，绝大部分从水管中通过气道中的示流器检测气体流量；水管道中的示流器检测水的流量其气体流量加水量就是气、水混合体的总流量、气体流量临界值是指在离心泵内充满水、气的情况下，离心泵内叶片旋转能抽上水时，气体在气水混合物中所占的最小百分比不同型号的水泵有其不同的气体流量临界值，需要在实践中测定。
气、水检测器的原理就是气体流量大于整定动作流量时，示流器1SLX的电接点闭合或断开，发出信号，水流量大于整定动作流量时，2SLX的电接点闭合或断开，发出信号见图11它们的组合接点回路的开断会发出开启离心泵的信号。
三、结束语
本文对水泵自动化电路进行了阐述，希望在排水中发挥作用。
参考文献：
[1]康华光.《电子技术基础》数字部分[M].高等教育出版社，2004，4
[2]刘兰田，张桂良.泵站水压闸阀自动关闭控制系统的研制与应用[J].农田水利与小水电，1995，6.
【关键词】 水泵排水自动化
前言：
目前在我国大部分水泵排水系统依然是采用传统的人工操作方式，其自动控制方式也已经展开广泛的研究和应用，并取得良好的效果。本人根据我实际情况，本着利用现有设备，只添加一此附件和电路，使水泵能自动运行，从而达到降低能源消耗并减少工程投资的目的。
一、水泵自动化控制元器件
1、磁钢浮子式水位信号器
磁钢浮子式水位信号器基本上是由浮子、导管、干簧管以及外管等组成干簧管是把两片铁镍合金簧片封闭在玻璃管内，常开的舌簧片分别固定在玻璃管的两端，在永磁场的作用下，簧片被磁化，其白由端产生的磁性正好相反，利用“异性相吸”的原理，克服簧片的作用力矩，使簧片动作，从而使电路闭合，当永磁体远离干簧管时，簧片即断开。
浮子是一个内装永磁铁的可浮动的塑料球水位的升降使浮子相应地产生变化，永久磁铁的磁力使导管内的干簧接点动作，发出相应的水面信号，水位信号器原理见图1
2、示流信号器
示流信号器的原理见图2：
当管中流量大于信号器规定的动作流量值时，靶及靶杆受力并带动微动开关，使其常闭接点断开，常开接点闭合，发出正常信号；当管中水流量减小时，靶杆上的作用力矩也減小当流量小到低于信号器动作整定值时，微动开关常闭接点闭合常开接点断开发出报警信号。
3、水位自动检测与显示电路
1）水位检测电路图
若水位的相应变化能通过信号灯显示出来，则为水泵的开停机提供了良好的监测作用。图3即为水位自动控制与显示电路图
2）水位自动检测与显示电路原理
当水位的变化使水位信号器中的浮子移动到下限水位位置时，浮球中的磁铁靠近下限水位干簧管峪，干簧管中的铁镍合金片受磁力影响，常开接点闭合见图1和图3。
电流经A点→OG→OZJ继电器→B点形成回路，OZJ继电器线圈通电，继电器吸合，OZJ常开触点闭合，常闭触点断开；电流经A点→OZJ→1ZJ常闭→OZJ继电器线→B点，OXD信号灯亮表示水位处于下限水位.
当水位到达低水位时，浮子的磁铁靠近低水位干簧管1G，1G常开接点闭念电流经A点→1G→1ZJ线圈→B点，1ZJ继电器通电吸合，其常开触点闭合，常闭触点断开，切断下限水位控制电路，OXD信号灯灭同时电流经A点→1ZJ（常开闭合）→OZJ常闭→2ZJ常闭→1ZJ线圈→B点，1XD信号灯亮表示水位处于低水位依此类推，2G闭合时，1XD信号灯灭，ZXD中水位信号灯亮，表示水位处于中水位刃闭合时，2XD信号灯灭，3XD高水位信号灯亮，提醒运行人员注意设备安全。
二、水位自动控制
1、潜水泵自动、手动排水示意图（见图4）
1）潜水泵自动控制电路，见图5
潜水泵自动排水简单可靠，可实现无人值班看守运行，适用于渗水、积水量不大的低洼地区.
2）潜水泵自动，手动排水工作原理控制电路见图5
合上HK开关，拉开ZK开关即为手动排水，原理简单，不再赘述。
2、有底阀灌水的离心泵自动控制
1）有底阀的离心泵自动灌水示意图见图6
做一水箱专为离心泵灌水，使水泵泵体内时刻充满水水泵的吸水管径在300mm以下的小型水泵，可在吸水管上设置底阀，开泵前向吸水管中灌水启动，设备和方法都较简单由于吸水管水头损失较大，且底阀易被杂质泥沙等堵塞而关不严，影响灌水启动，需经常清理，故只适用于小型水泵每台离心泵出水管上一般都安置逆止阀，当扬程在20m以下时，可以不设逆止阀。
2）水箱浇灌水自动控制电路设计见图7
为确保水箱内有足够量的水为离心泵灌水，水箱的体积以至少能灌满一台离心泵为准，可采用防腐处理过的开口油箱即可。
工作原理：电流经C相→TA按钮→ZK开关→C1→C常闭→ZJ1线圈→A相，中间继电器ZJ1通电吸合后常开接点闭合，接通接触器C线圈，电流经C相→TA按钮→ZJ1常开（已闭合）→ZJO常闭→C线圈→RJ常闭→A相。同时，接触器常开触点闭合白保，锁定白保回路；接触器常闭触点断开，切断ZJ线圈回路，ZJ1继电器断电，常开常闭接点回原位由此不难看出，接触器C常闭的作用是避免ZJ1常开接点启动接触器C时问过长而设置的，以免在此时按停止按钮时松开后又再次启动。
3）有底阀的离心泵水位自动控制与显示电路设计见图8
4）有底阀的离心泵自动控制电路原理见图9
合上HK，当水位处于下限水位时，浮子中的磁铁使得下限干簧管中的常开接点闭念电流经A点→OG→OZJ线圈→0点信号灯OXD亮。OZJ的吸合使得常开接点闭合，常闭接点断开，切断1SJ线圈电路和1C线圈回路电流经A点→OZJ常开（已闭合）→1ZJ常闭→OZJ线圈→0点，OXD信号灯亮显示下限水位当水位到达低水位时，低水位干簧管常开接点闭念电流经A点→1G→1SJ常闭→1ZJ线圈→0点，1ZJ吸合使其常闭接点断开，OZJ线圈和OXD信号灯断电，继电器断电，衔接回归原位，下限水位信号灯灭1ZJ常闭接点的断开，使得2号电机回路中2C线圈回路切断，2号电机不能运行。
1ZJ常开触点的闭合会发生下列动作：
a）电流经A点→1ZJ常开（已闭合）→OZJ常闭→2ZJ常闭→1SJ常闭→1ZJ线圈→0点，低水位控制线路白锁；
b）1号电机控制回路电流经c点→1TA按钮→1ZJ常开（闭合）→OZJ常闭→1C线圈→1RJ常闭→A点。 1ZJ常开接点启动1号电机，1C接触器吸合后，白保触点闭合，白锁回路，（注：1ZJ常开接点1s后会断开，因此，1ZJ常开触点只闭合1s）。
1SJ时问继电器通电延时1s后，1SJ常开接点闭合，白锁回路；1SJ常闭触点断开切断1ZJ线圈回路。
依此类推，中水位干簧管常开接点刀闭合时，和上述情况相似，分别会使2XD信号灯亮显示中水位和启动2号离心泵电机运行。
综上所述，水位到达下限水位时停1号电机；水位到达低水位时启动1号泵电机，停2号泵电机；水位到达中水位时启动2号泵电机。
3、无底阀的离心泵排水自动化
1）真空吊水分析
吸水管不设底阀，水头损失小，常用真空泵启动真空泵引水启动迅速，效率较高，适用于各种规模的水泵尤其是大型水泵和吸水管较长的水管水泵引水时问一般为3-5min。
据有关资料统计，有不少大型的给水泵站、排水泵站用的是水环式真空泵真空引水方式这种方式中采用了真空罐、水封罐、汽水分离器、自动排气阀、电接点真空压力表等设氰通过对它们的剖析不难看出，真空度越高，引水管中的水位被提得越高尽管如此，由于离心泵泵体进水管中难免漏气，实际上并不是很理想笔者认为，去掉真空罐、水封罐、自動排气阀后的真空泵仍能保持原有的排气流量，保持其气、水混合物在离心泵体内的比例为了检测气、水的各自流量，制作了一个气、水检测器该检测器节省投资、安装方便，适用于工地排水结构简图见图10。
图10中气管、水管有一定高度差气管到积水水面的高度应大于真空泵的吸程，以保证气、水的正常分高当从离心泵里的气、水混合物经过气、水检测器时，根据气、水分离原理，气体的比重轻，大部分从气管道中经过；水的比重比较大，绝大部分从水管中通过气道中的示流器检测气体流量；水管道中的示流器检测水的流量其气体流量加水量就是气、水混合体的总流量、气体流量临界值是指在离心泵内充满水、气的情况下，离心泵内叶片旋转能抽上水时，气体在气水混合物中所占的最小百分比不同型号的水泵有其不同的气体流量临界值，需要在实践中测定。
气、水检测器的原理就是气体流量大于整定动作流量时，示流器1SLX的电接点闭合或断开，发出信号，水流量大于整定动作流量时，2SLX的电接点闭合或断开，发出信号见图11它们的组合接点回路的开断会发出开启离心泵的信号。
三、结束语
本文对水泵自动化电路进行了阐述，希望在排水中发挥作用。
参考文献：
[1]康华光.《电子技术基础》数字部分[M].高等教育出版社，2004，4
[2]刘兰田，张桂良.泵站水压闸阀自动关闭控制系统的研制与应用[J].农田水利与小水电，1995，6.