CN107219073A - 阀到位检测装置与阀到位检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种阀到位检测装置与阀到位检测系统，涉及阀门检测技术领域。该阀到位检测装置包括阀门、传动件、推动件以及阀到位检测电路，该阀门的一侧与该传动件的一端连接，该推动件用于通过该传动件推动该阀门移动，该阀到位检测电路包括非接触式传感器与主控芯片，该非接触式传感器与该主控芯片电连接，该非接触式传感器用于检测该阀门是否已到预设定位置，该主控芯片用于在接收到该非接触式传感器传输的到位信号时，生成阀到位提示信息。本发明提供的阀到位检测装置与阀到位检测系统具有不存在氧化且功耗较低的优点。

Description

阀到位检测装置与阀到位检测系统

技术领域

本发明涉及阀门检测技术领域，具体而言，涉及一种阀到位检测装置与阀到位检测系统。

背景技术

智能燃气表常安装有阀门，当用户预付费用尽时及时切断阀门停止供气。为了使主控芯片能够知道阀门状态，阀门常具有开关阀到位检测，当阀门完全开启或关闭时以告知主控芯片停止阀门操作。

目前，开关阀到位检测机制通常采用微动开关，即接触式开关，微动开关具有机械结构设计简单，装配精度要求不高的优点。但是，由于用户只是较小频率地忘记缴纳燃气费，所以微动开关的开关频率较低，平均频率低于每月一次，使得微动开关的触点容易氧化，使其可靠性得不到保证；由于微动开关一直在按下的状态长期使用，所以加快了零件的劣化以及改变其特性的速率；并且，绝大多数此类开关的负载为DC5V/1mA，对于低功耗系统是不能承受1mA的持续工作电流。

有鉴于此，如何解决上述问题，是本领域技术人员关注的重点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种阀到位检测装置与阀到位检测系统，以实现阀到位检测装置不存在氧化且功耗较低的优点。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

一方面，本发明提供了一种阀到位检测装置，所述阀到位检测装置包括阀门、传动件、推动件以及阀到位检测电路，所述阀门的一侧与所述传动件的一端连接，所述推动件用于通过所述传动件推动所述阀门移动，所述阀到位检测电路包括非接触式传感器与主控芯片，所述非接触式传感器与所述主控芯片电连接，所述非接触式传感器用于检测所述阀门是否已到预设定位置，所述主控芯片用于在接收到所述非接触式传感器传输的到位信号时，生成阀到位提示信息。

进一步的，所述非接触式传感器为光电传感器，所述光电传感器包括发光元件与受光元件，所述发光元件与所述受光元件相对设置，所述推动件设置有阻挡部，当所述阀门到达预设定位置时，所述阻挡部位于所述发光元件与所述受光元件之间。

进一步的，所述光电传感器为槽式光电传感器。

进一步的，所述发光元件为发光二极管，所述受光元件为受光三极管。

进一步的，所述阀到位检测电路还包括电机与阀门驱动电路，所述电机的转子轴与所述推动件连接，所述阀门驱动电路分别与所述主控芯片、所述电机电连接，所述阀门驱动电路用于在接收到所述主控芯片发送的驱动信号后驱动所述电机工作以驱动所述推动件运动。

进一步的，所述阀到位检测电路还包括开关组件，所述开关组件与发光二极管的负极电连接，所述发光二极管的正极与一外接电源电连接，所述主控芯片还用于在发送所述驱动信号后控制所述开关组件导通以使所述发光二极管发光。

进一步的，所述开关组件包括三极管与第一电阻，所述三极管的基极与所述主控芯片的信号输出端电连接，所述三极管的发射极接地，所述三极管的集电极与所述第一电阻的一端电连接，所述第一电阻的另一端与所述发光二极管的负极电连接，所述主控芯片还用于在信号输出端输出高电平使三极管导通。

进一步的，所述阀到位检测电路还包括第三电阻，所述第三电阻与的一端与所述主控芯片的信号输出端电连接，所述第三电阻的另一端与所述三极管的基极电连接。

进一步的，所述受光三极管的发射极接地，所述受光三极管的集电极与一第二电阻的一端电连接，且所述第二电阻的一端同时与主控芯片的信号接收端电连接，所述第二电阻的另一端与一外接电源电连接，所述受光三极管用于在接收到所述发光二极管发出的光后导通以使所述主控芯片的信号接收端接收到低电平信号。

另一方面，本发明还提供了一种阀到位检测系统，所述阀到位检测系统包括智能终端与如阀到位检测装置，所述阀到位检测装置还包括信号发送单元，所述信号发送单元与所述主控芯片电连接，所述信号发送单元与所述智能终端通信连接，所述主控芯片还用于判断所述电机运动时的运动状态与所述阀到位信息是否匹配，若不匹配，则生成报警信号，并将所述报警信号通过所述信号发送单元发送至所述智能终端。另一方面，本发明还提供了一种阀到位检测系统，所述阀到位检测系统包括信号发送单元与阀到位检测装置，所述阀到位检测装置包括阀门、传动件、推动件以及阀到位检测电路，所述阀门与所述传动件连接，所述推动件用于推动所述传动件与所述阀门移动，所述阀到位检测电路包括非接触式传感器，所述非接触式传感器用于检测所述阀门是否已到位，所述信号发送单元与所述主控芯片电连接，所述主控芯片用于在所述非接触式长安器异常时生成报警信号，并将所述报警信号传输至所述信号发送单元，所述信号发送单元与一智能终端电连接，并将所述报警信号传输至所熟知还能终端。

相对现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明提供了一种阀到位检测装置与阀到位检测系统，该阀到位检测装置包括非接触式传感器，该非接触式传感器能够检测阀门是否已到位，即阀门是否已经完全关闭。在本发明中，由于采用的是非接触式传感器，所以没有机械触点，即不存在触点氧化的问题，使得阀到位检测装置更加耐用，从而降低了维修成本。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明的一个实施例提供的阀门处于开启状态时的阀到位检测装置的结构示意图。

图2示出了本发明的一个实施例提供的阀门处于关闭状态时的阀到位检测装置的结构示意图。

图3示出了本发明的一个实施例提供的阀到位检测电路的电路示意图

图4示出了阀到位检测系统的交互示意图。

图标：100-阀到位检测装置；110-阀门；120-传动件；121-阻挡部；130-推动件；140-阀到位检测电路；141-非接触传感器；1411-发光二极管；1412-受光三级管；1413-凹槽；142-电机；143-阀门驱动电路；150-开口；200-阀到位检测系统；201-智能终端；202-网络。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

第一实施例

图1为阀门110开启时的阀到位检测装置100的结构示意图，图2为阀门110关闭时的阀到位检测装置100的结构示意图，请参阅图1与图2，该阀到位检测装置100包括阀门110、传动件120、推动件130以及阀到位检测电路140(图1中未标出)，阀门110的一侧与传动件120的一端连接，推动件130用于通过传动件120推动阀门110移动。

具体地，在本实施例中，阀门110为一盖体，阀门110能够盖合于设备的开口150处，使气体无法从开口150处流通。并且，在本实施例中，推动件130为一凸轮，凸轮能够绕轴转动，且凸轮在转动时能够推动传动件120前后移动，从而推动活塞前后移动。当凸轮处于最高位置时，阀门110打开，气体从开口150处流通；当凸轮处于最低位置时，阀门110关闭，使气体无法从凸轮处流通。需要说明的是，在本实施例中采用凸轮作为推动件130推动传动件120与阀门110移动，但在其它的一些实施例中，也可采用其它装置作为推动件130，例如可前后移动的推动杆，本实施例对此并不做任何限定。还需要说明的是，在本实施例中，阀门110还连接有弹簧(图中未画出)，使传动件120与凸轮的表面始终保持紧密接触，从而使得能够通过控制凸轮的转动控制阀门110的前后移动。

由于在开启与关闭阀门110时，装置可能出现故障，导致阀门110无法关闭与开启，有鉴于此，在本实施例中，阀到位检测装置100包括有阀到位检测电路140，阀到位检测电路140用于检测阀门110是否关闭成功。

请参阅图3，具体地，阀到位检测电路140包括主控芯片与非接触式传感器141，主控芯片与非接触式传感器141电连接。非接触式传感器141用于检测阀门110是否已到预设定位置，主控芯片用于在接收到非接触式传感器141传输的到位信号时，生成阀到位提示信息。需要说明的是，在本实施例中，非接触式传感器141用于检测阀门110是否已关闭。由于若采用接触式传感器检测阀门110是否已关闭，则接触式传感器的触点一直在按下状态下长期使用，加快了零件的劣化，所以在本实施例中采用非接触式传感器141进行阀门110是否已关闭的检测，由于非接触式传感器141的不存在触点，即不存在零件劣化的问题，减少了维修成本。

具体地，在本实施例中，非接触式传感器141采用光电传感器，光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器，它首先把被测量的变化转换成光信号的变化，然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。光电传感器包括发光元件与受光元件，发光元件与受光元件相对设置，在本实施例中，发光元件为发光二极管1411，受光元件为受光三极管，发光二极管1411发出的光能够被受光三极管接收，从而使受光三极管导通，当然地，在其它的一些实施例中，发光元件与受光元件也可为其它元件，本实施例对此并不做具体限定。

需要说明的是，在本实施例中，光电传感器为槽式光电传感器，即发光元件与受光元件之间设置有一凹槽1413形结构。推动件130设置有阻挡部121，该阻挡部121能够在阀门110到达预设定位置，即阀门110关闭时，进入该凹槽1413型结构内，即阻挡部121能够在阀门110关闭时为与发光元件与受光元件之间，使发光元件发出的光无法被受光元件接收；当阀门110开启时，阻挡部121位于凹槽1413型结构外，使发光元件发出的光能够被受光元件接收。

阀到位检测电路140还包括电机142与阀门驱动电路143，阀门驱动电路143分别与主控芯片、电机142电连接，主控芯片能够向阀门驱动电路143传输驱动信号，阀门驱动电路143在接收到驱动信号后驱动电机142工作。在本实施例中，电机142的转子轴与推动件130连接，电机142转动时能够带动推动件130移动，从而实现阀门110的开启与关闭。

在本实施例中，为了达到低功耗的效果，阀到位检测电路140还包括开光组件，开关组件与发光二极管1411的负极电连接，发光二极管1411的正极与一外接电源电连接。

具体地，开关组件包括三极管与第一电阻，三极管的基极与主控芯片的信号输出端电连接，三极管的发射极接地，三极管的集电极与第一电阻的一端电连接，第一电阻的另一端与发光二极管1411的负极电连接，主控芯片还用于在信号输出端输出高电平使三极管导通。

为了能够接收到非接触式传感器141传输的反馈信号，在本实施例中，阀到位检测电路140还包括第二电阻，受光三极管的发射极接地，受光三极管的集电极与第二电阻的一端电连接，第二电阻的一端同时与主控芯片的信号接收端电连接，第二电阻的另一端与一外接电源电连接。

为了能够达到稳压的效果，阀到位检测电路140还包括第三电阻，第三电阻的一端与主控芯片的信号输出端电连接，第三电阻的另一端与三极管的基极电连接。

本实施例阀到位检测装置100的具体工作原理为：

在正常情况下发光二极管1411不导通，从而不能发出光线，受光三极管也无法接收到光线，此时三极管不导通，主控芯片的信号接收端接收到的是由第二电阻上拉的高电平。当需要关闭或开启阀门110时，主控芯片向阀门驱动电路143传输驱动信号，阀门驱动电路143在接收到驱动信号后驱动电机142转动，从而带动推动件130转动，推动件130转动时会同时带动传动件120运动，由于传动件120与阀门110连接，所以当推动件130转动时，可带动传动件120控制阀门110关闭或者开启。并且，传动件120上设置有阻挡部121，当阀门110关闭时，阻挡部121处于本实施例提供的光电传感器的凹槽1413内；当阀门110开启时，阻挡部121从光电传感器的凹槽1413内移出。

在本实施例中，当需要开启阀门110时，工作人员控制主控芯片控制阀门驱动电路143开启，从而使电机142工作，阀门110执行开阀动作。并且，在电机142工作2s或其它时间后，主控芯片向开关组件发送高电平以使开关组件导通，即向本实施例中的三极管发送高电平以使三极管导通，从而使发光二极管1411的线路导通，发光二极管1411发出发光。由于开阀时阻挡部121位于非接触式传感器141的凹槽1413外，因此发光二极管1411发出的光能够被受光三极管接收，使受光三极管导通，从而使受光三极管的线路导通，受光三极管导通后，会将主控芯片的信号接收端接收的信号下拉至低电平，从而使主控芯片接收到低电平信号，若此时主控芯片依旧检测到位高电平信号，则说明阀门110未能打开，阀门110或其它部位出现故障。

当需要关闭阀门110时，主控芯片工作人员控制主控芯片控制阀门驱动电路143开启，从而使电机142工作，阀门110执行关阀动作。并且，在电机142工作1s或其它时间后，主控芯片向开关组件发送高电平以使开关组件导通，即向本实施例中的三极管发送高电平以使三极管导通，从而使发光二极管1411的线路导通，发光二极管1411发出发光。由于关阀时阻挡部121位于非接触式传感器141的凹槽1413内，因此发光二极管1411发出的光不能被受光三极管接收，从而使受光三极管的线路未能导通，主控芯片的信号接收端接收的信号会被第二电阻上拉至高电平，从而使主控芯片接收到低电平信号，若此时主控芯片依旧检测到低电平信号，则说明阀门110未能关闭，阀门110或其它部位出现故障。

需要说明的是，由于本实施例提供的非接触式传感器141为光电传感器，其工作电压较低，可低至2V，所以适用于一般锂电池供电，安装方便。并且，虽然本实施例中开启光电传感器检测的电流为10mA，但是，由于在开启光电传感器检测时，平均每隔4s才会开启一次，且每次持续的时间为1mS，因此平均电流仅为2.5uA，所以本实施例提供的阀到位检测装置100满足了低功耗的要求。

第二实施例

请参与图4，本实施例提供了一种阀到位检测系统200，该阀到位检测系统200包括智能终端201以及阀到位检测装置100，阀到位检测装置100还包括信号发送单元，信号发送单元与主控芯片电连接，信号发送单元通过网络202与智能终端201通信连接。需要说明的是，由于本实施例提供的阀到位检测装置100与第一实施例提供的阀到位检测装置100的结构与功能均相同，所以在本实施例中将不再对阀到位检测装置100进行赘述。

具体地，信号发送单元与主控芯片电连接，主控芯片还用于判断电机142运动时的运动状态与阀到位信息是否匹配，若不匹配，则生成报警信号，并将所报警信号通过信号发送单元发送至智能终端201。在本实施例中，匹配指主控芯片接收到的阀到位信息与电机142运动状态是否一致。例如，当关阀时，电机142的运动状态为关阀状态，若此时主控芯片的信号接收端接收的阀到位信息为高电平信息，则此时电机142运动时的运动状态与阀到位信息匹配；而若此时主控芯片的信号接收端接收的阀到位信息为低电平信息，则此时电机142运动时的运动状态与阀到位信息不匹配，主控芯片生成报警信号，并将该报警信号通过信号发送单元发送至智能终端201，从而使工作人员知道阀到位检测装置100出现故障，需对阀到位检测装置100进行维护。

综上所述，本发明提供了一种阀到位检测装置与阀到位检测系统，该阀到位检测装置包括非接触式传感器，该非接触式传感器能够检测阀门是否已到位，即阀门是否已经完全关闭。在本发明中，由于采用的是非接触式传感器，所以没有机械触点，即不存在触点氧化的问题，使得阀到位检测装置更加耐用，从而降低了维修成本。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

Claims (10)

1.一种阀到位检测装置，其特征在于，所述阀到位检测装置包括阀门、传动件、推动件以及阀到位检测电路，所述阀门的一侧与所述传动件的一端连接，所述推动件用于通过所述传动件推动所述阀门移动，所述阀到位检测电路包括非接触式传感器与主控芯片，所述非接触式传感器与所述主控芯片电连接，所述非接触式传感器用于检测所述阀门是否已到预设定位置，所述主控芯片用于在接收到所述非接触式传感器传输的到位信号时，生成阀到位提示信息。

2.如权利要求1所述的阀到位检测装置，其特征在于，所述非接触式传感器为光电传感器，所述光电传感器包括发光元件与受光元件，所述发光元件与所述受光元件相对设置，所述推动件设置有阻挡部，当所述阀门到达预设定位置时，所述阻挡部位于所述发光元件与所述受光元件之间。

3.如权利要求2所述的阀到位检测装置，其特征在于，所述光电传感器为槽式光电传感器。

4.如权利要求2所述的阀到位检测装置，其特征在于，所述发光元件为发光二极管，所述受光元件为受光三极管。

5.如权利要求4所述的阀到位检测装置，其特征在于，所述阀到位检测电路还包括电机与阀门驱动电路，所述电机的转子轴与所述推动件连接，所述阀门驱动电路分别与所述主控芯片、所述电机电连接，所述阀门驱动电路用于在接收到所述主控芯片发送的驱动信号后驱动所述电机工作以驱动所述推动件运动。

6.如权利要求5所述的阀到位检测装置，其特征在于，所述阀到位检测电路还包括开关组件，所述开关组件与发光二极管的负极电连接，所述发光二极管的正极与一外接电源电连接，所述主控芯片还用于在发送所述驱动信号后控制所述开关组件导通以使所述发光二极管发光。

7.如权利要求6所述的阀到位检测装置，其特征在于，所述开关组件包括三极管与第一电阻，所述三极管的基极与所述主控芯片的信号输出端电连接，所述三极管的发射极接地，所述三极管的集电极与所述第一电阻的一端电连接，所述第一电阻的另一端与所述发光二极管的负极电连接，所述主控芯片还用于在信号输出端输出高电平使三极管导通。

8.如权利要求7所述的阀到位检测装置，其特征在于，所述阀到位检测电路还包括第三电阻，所述第三电阻与的一端与所述主控芯片的信号输出端电连接，所述第三电阻的另一端与所述三极管的基极电连接。

9.如权利要求4所述的阀到位检测装置，其特征在于，所述受光三极管的发射极接地，所述受光三极管的集电极与一第二电阻的一端电连接，且所述第二电阻的一端同时与主控芯片的信号接收端电连接，所述第二电阻的另一端与一外接电源电连接，所述受光三极管用于在接收到所述发光二极管发出的光后导通以使所述主控芯片的信号接收端接收到低电平信号。

10.一种阀到位检测系统，其特征在于，所述阀到位检测系统包括智能终端与如权利要求5所述的阀到位检测装置，所述阀到位检测装置还包括信号发送单元，所述信号发送单元与所述主控芯片电连接，所述信号发送单元与所述智能终端通信连接，所述主控芯片还用于判断所述电机运动时的运动状态与所述阀到位信息是否匹配，若不匹配，则生成报警信号，并将所述报警信号通过所述信号发送单元发送至所述智能终端。