CN107826443A - 瓶盖自动闭合系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及海底采样领域，尤其是采水瓶瓶盖自动闭合系统，包括沿采水瓶体的轴向设置且固定在采水瓶体上的固定板、主轴和电磁铁，所述固定板的两端分别固定有开关套座Ⅰ和开关套座Ⅲ，固定板的中部固定有开关套座Ⅱ，开关套座Ⅱ包括套板Ⅰ和套板Ⅱ，套板Ⅰ和套板Ⅱ之间存在间隙。该系统可以通过控制系统实现采水瓶瓶盖的自动关闭，提高了采水瓶的采水效率，降低了采水成本，并且控制系统的续航能力强。

Description

瓶盖自动闭合系统
技术领域
本发明涉及海底采样领域，尤其是采水瓶瓶盖自动闭合系统。
背景技术
海洋的占地球表面积的71％，海洋里含有丰富的生物资源和矿产资源，同时海洋对于整个地球的生态平衡扮演着一个极其重要的角色。在全球陆地资源日趋紧张和环境不断恶化的今天，世界各国纷纷将目光转向海洋。海洋环境立体监测和信息服务，可以提高对灾害性海洋环境的监测和预警能力，提高对海上工程的作业环境保障能力。通过对海洋环境要素的监测，可以掌握海域中污染物的种类数量和浓度，污染物在海洋环境中的迁移转化规律，提高防治污染的技术和措施，为实现海洋环境保护监督管理科学化、定量化奠定基础。总之，海洋环境监测对于沿海经济区的社会经济发展、海洋科学研究、减轻海洋环境灾害损失以及提高沿海的海上防御能力都有重大意义。
在海洋监测中需要通过工作人员划船到海域采集海水样本，再将海水样本带回地面实验室，对水样的多种指标进行监测分析。在海洋调查中，经常要采集一定深度的水样，目前的水质采样主要分为自动控制采样和人工采样。人工采样劳动强度大、采样时间长、采样成本高，给海洋调查工作带来了不便。自动控制采样过程中，采样瓶在指定的海水深度采样后，如何将采水瓶的瓶盖自动关闭是亟需解决的关键问题。而且，自动控制系统一般采用电池为电源，而电池的容量有限，因此续航能力也是亟需解决的关键问题。
发明内容
本发明的目的在于提出了一种瓶盖自动闭合系统，该系统可以通过控制系统实现采水瓶瓶盖的自动关闭，提高了采水瓶的采水效率，降低了采水成本，并且控制系统的续航能力强。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种瓶盖自动闭合系统，其中，包括沿采水瓶体的轴向设置且固定在采水瓶体上的固定板、主轴和电磁铁，所述固定板的两端分别固定有开关套座Ⅰ和开关套座Ⅲ，固定板的中部固定有开关套座Ⅱ，开关套座Ⅱ包括套板Ⅰ和套板Ⅱ，套板Ⅰ和套板Ⅱ之间存在间隙；
所述主轴依次设置在开关套座Ⅰ、开关套座Ⅱ和开关套座Ⅲ的孔内，且主轴在孔内滑动；
所述开关套座Ⅰ和套板Ⅰ之间固定有环形的电磁铁，电磁铁位于主轴的环形外侧，在与电磁铁对应的主轴上设有采水瓶开关，采水瓶开关与电磁铁呈交错设置，套板Ⅱ和开关套座Ⅲ之间的主轴上固定有滑动块，滑动块和开关套座Ⅲ之间设有弹簧，弹簧的一端与滑动块固定连接，弹簧的另一端与开关套座Ⅲ固定连接，滑动块上固定有锁紧杆，锁紧杆的一端与滑动块固定连接，另一端依次穿过套板Ⅱ和套板Ⅰ；
所述自动闭合系统还包括用于控制电磁铁的控制系统，所述控制系统包括电池组、MOS开关、单片机、电容充电管理模块、检测电路、超级电容和光电隔离开关，所述电池组和MOS开关电连接，所述MOS开关分别与电容充电管理模块和单片机电连接，所述电容充电管理模块分别与单片机、检测电路和超级电容电连接，所述超级电容分别与检测电路和光电隔离开关电连接，所述单片机分别与检测电路和光电隔离开关电连接，所述光电隔离开关与电磁铁电连接。
进一步地，所述电磁铁的外部固定有U形板，U形板与固定板固定连接。
进一步地，所述套板Ⅱ的内表面固定有吸铁，吸铁通电后产生磁场，通过吸铁对采水瓶开关的吸力，增大推动互动主轴轴向运动的力，使主轴能够更好的运动，
进一步地，所述主轴的一端位于开关套座Ⅰ的外侧，位于开关套座Ⅰ外侧的主轴端部固定有开关限位块，起到限位的作用。
进一步地，所述电磁铁的线圈采用漆包线。
进一步地，所述单片机采用STM32系列单片机。
进一步地，所述电容充电管理模块的型号为LT3790。
进一步地，所述控制系统的具体电路结构为：所述电池组连接到MOS开关的1脚，MOS开关的2脚接地，MOS开关的3脚连接到单片机的33脚，MOS开关的4脚分别连接到二极管D1的阳极和电阻R82的一端，二极管D1的阴极分别连接到电阻R8的一端、电阻R97的一端、电阻R99的一端、电阻R101的一端、电容C28的一端和电容充电管理芯片的10脚，电阻R101的另一端分别连接到电阻R102的一端、稳压二极管D45的阳极、光电隔离开关M1的D1端和电容Cin1的一端，电容Cin1的另一端接地；电阻R102的另一端分别连接到电容C28的另一端和电容充电管理芯片的11脚，稳压二极管D45的阴极分别连接到稳压二极管D46的阴极、电容C30的一端和电容充电管理芯片的12脚，电容C30的另一端接地；电阻R8的另一端分别连接到电阻R47的一端和电阻R48的一端，电阻R47的另一端连接到SGND，电阻R48的另一端分别连接到电容充电管理芯片的1脚和电阻R49的一端；电阻R97的另一端分别连接到电阻R98的一端和电容充电管理芯片的9脚，电阻R98的另一端连接到SGND，电阻R99的另一端分别连接到电阻R100的一端和电容充电管理芯片的38脚，电阻R100的另一端连接到SGND；3.3V电源分别连接到电阻R105的一端和电阻R104的一端，电阻R105的另一端分别连接到电容充电管理芯片的5脚、单片机的38脚、二极管D40的阳极和二极管D45的阴极，二极管D40的阴极连接到3.3V电源，二极管D45的阳极接地；电阻R104的另一端分别连接到电容充电管理芯片的4脚、单片机的37脚、二极管D41的阳极和二极管D46的阴极，二极管D41的阴极连接到3.3V电源，二极管D46的阳极接地；电容充电管理芯片的8脚连接到单片机的21脚；电容充电管理芯片的7脚连接到单片机的22脚；电阻R49的另一端分别连接到电容充电管理芯片的6脚、电阻R103的一端和电容C27的一端；电容C27的另一端连接到SGND，电阻R103的另一端分别连接到电容充电管理芯片的2脚和电容C31的一端，电容C31的另一端连接到SGND；电容充电管理芯片的3脚连接到单片机的23脚，电容管理芯片的17脚接地；电容充电管理芯片的34脚连接到SGND；电容充电管理芯片的36脚分别串接电阻R107和电容C32后连接到SGND；电容充电管理芯片的35脚串接电阻R108后连接到SGND；电容充电管理芯片的30脚、39脚和29脚分别连接到SGND，SGND串接电阻R110后接地；电容充电管理芯片的32脚分别连接到电容充电管理芯片的13脚、稳压二极管D79的阳极、稳压二极管D81的阳极和电容Cvcc1的一端，电容Cvcc1的另一端接地，稳压二极管D79的阴极分别连接到电容充电管理芯片的15脚和电容C34的一端，电容C34的另一端分别连接到稳压二极管D80的阴极、线圈L2的一端、光电隔离开关M1的S1端和D2端、电容充电管理芯片的16脚，稳压二极管D80的阳极分别连接到光电隔离开关M1的S2端、电隔离开关M2的S3端、电容充电管理芯片的27脚和电阻R109的一端，电阻R109的另一端接地，电容充电管理芯片的14脚连接到光电隔离开关M1的G1端,电容充电管理芯片的18脚连接到光电隔离开关M1的G2端,电容充电管理芯片的28脚和20脚分别接地，电容充电管理芯片的19脚连接到光电隔离开关M2的G3端,电容充电管理芯片的21脚连接到光电隔离开关M2的S4端和D3端，稳压二极管D82的阳极、电容C33的一端和线圈L2的另一端，电容C33的另一端分别连接到稳压二极管D81的阴极和电容充电管理芯片的22脚，电容充电管理芯片的24脚连接到光电隔离开关M2的G4端，电容充电管理芯片的25脚分别连接到电阻R111的一端、电容C36的一端、电容C35的一端、稳压二极管D46的阳极、稳压二极管D82的阴极和光电隔离开关M2的D4端，电容C35的另一端接地，电容C36另一端接地，电阻R111的另一端分别连接到电阻R112的一端、二极管D2的阳极和电容充电管理芯片的26脚，电阻R112的另一端分别连接到电阻R113的一端和电容充电管理芯片的37脚，电阻R113的另一端接地；二极管D2的另一端分别连接到电阻R85的一端、光电隔离开关M3的D5端、电容C37的一端和CAP_VOUT端；电容C37的另一端分别连接电容C38的一端、电阻R89的一端和光电隔离开关M3的1/2VCC端，电阻R89的另一端分别连接到电容C52的一端、电阻R90的一端、二极管D42的阳极、二极管D49的阴极和单片机的8脚；电容C52的另一端和电阻R90的另一端分别接地，二极管D42的阴极连接到3.3V电源，二极管D49的阳极接地；电容C38的另一端接地，单片机的15脚连接到光电隔离开关M3的G5端以及电容C33和C34的公共端，光电隔离开关M3的S5端连接到电阻R78的一端，电阻R78的另一端分别连接到光电隔离开关M3的S6端和电阻R79 的一端，电阻R79的另一端接地；电阻R85的另一端分别连接到电容C26的一端、单片机的9脚、二极管D43的阳极和二极管D48的阴极，二极管D43的阴极连接到3.3V电源，二极管D48的阳极接地，电容C26的另一端和电阻R86的另一端分别接地；电阻R82的另一端分别连接到电容C25的一端、电阻R83的一端、二极管D44的阳极、二极管D45的阴极和单片机的20脚，二极管D44的阴极连接到3.3V电源，二极管D45的阳极接地，电容C25的另一端和电阻R83的另一端分别接地；
CAP_VOUT端连接到二极管D6的阴极、电阻R10的一端和光电隔离开关M4的1脚，电阻R10的另一端分别连接到发光二极管D8的阳极，二极管D8的阴极分别连接到二极管D6的阳极和三极管Q2的漏极，三极管Q2的源极接地，三极管Q2的栅极分别连接到稳压二极管D12的阴极、电阻R14和电阻R16的公共端，稳压二极管D12的阳极和电阻R16的另一端分别接地，电阻R14连接到光电隔离开关M4的2脚，光电隔离开关M4的3脚连接到单片机的58脚，光电隔离开关M4的3脚串接发光二极管D10的阳阴极后接地；二极管D6的两端并接电磁铁的线圈。
本发明的有益效果：该装置可以实现采水瓶瓶盖的自动闭合，便于采水瓶在海底的采水和取样，大大提高了采水效率，降低采水成本。本发明的控制系统，设计了先为充电电容充电，再为线圈供电的方式，不用一直让电路导通浪费电能，进而起到了节能的作用，提高了电池的续航能力。
附图说明
图1为本发明的主视图；
图2为本发明的主视剖视图；
图3为本发明的立体图；
图4为控制系统的模块连接示意图；
图5为各模块之间具体的连接关系图；
图6为单片机与其他各模块的连接结构以及外围电路；
图7为电容充电管理模块与其他各模块的连接结构以及外围电路；
图8为超级电容电路结构图；
图9为光电隔离开关电路结构图；
图10为检测电路结构图；
上述图中：1采水瓶体；2固定板；3开关套座Ⅰ；4U形板；51套板Ⅰ；52套板Ⅱ；6滑动块；7弹簧；8开关套座Ⅲ；9内六角螺钉；10开关限位块；11采水瓶开关；12电磁铁；13吸铁；14锁紧杆；15主轴；16采水瓶瓶盖；161瓶盖拉绳。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1所示，本发明所述的瓶盖自动闭合系统包括固定板2、主轴15和电磁铁12，固定板2固定在采水瓶体1上，固定板2沿采水瓶体1的轴向设置，固定板2的两端分别固定有开关套座Ⅰ3和开关套座Ⅲ8，固定板2的中部固定有开关套座Ⅱ，开关套座Ⅱ包括套板Ⅰ51和套板Ⅱ52，套板Ⅰ51和套板Ⅱ52之间存在一定的间隙。
主轴15依次贯穿开关套座Ⅰ3、开关套座Ⅱ和开关套座Ⅲ8，开关套座Ⅰ3、开关套座Ⅱ和开关套座Ⅲ8上分别设置孔，主轴15依次穿过上述通孔，且主轴15可以在孔内滑动，从而实现了主轴15与开关套座Ⅰ3、开关套座Ⅱ和开关套座Ⅲ8的连接。主轴15的一端位于开关套座Ⅰ3的外侧，位于开关套座Ⅰ3外侧的主轴15端部固定有开关限位块10。
如图2所示，开关套座Ⅰ3和套板Ⅰ51之间固定有环形的电磁铁12，电磁铁12位于主轴15的环形外侧，在与电磁铁12对应的主轴15上设有采水瓶开关11，初始状态下采水瓶开关11与电磁铁12为交错设置。为了防止电磁铁12通电后产生的磁场对外部的辐射，电磁铁12的外部固定有U形板4，U形板4与固定板2固定连接。
套板Ⅱ52和开关套座Ⅲ8之间的主轴上固定有滑动块6，初始状态下，滑动块6位于靠近套板Ⅱ52的一端，滑动块6和开关套座Ⅲ8之间的主轴上缠绕有弹簧7，弹簧7的一端与滑动块6固定连接，弹簧7的另一端与开关套座Ⅲ8固定连接。滑动块6上固定有锁紧杆14，锁紧杆14的一端与滑动块6固定连接，另一端依次穿过套板Ⅱ52和套板Ⅰ51。初始状态时弹簧7的弹力为零，锁紧杆14插在套板Ⅰ51的孔内，固定在瓶盖上的拉绳161的自由端套在锁紧杆14上，因此锁紧杆14将拉绳161的自由端的位置限定在锁紧杆14上，此时采水瓶瓶盖16与瓶体1是分离的，从而实现了采水瓶的打开。当需要关闭采水瓶时，电磁铁12通电，电磁铁12与采水瓶开关11之间产生引力，电磁铁12会吸引采水瓶开关11向套板Ⅰ51方向运动，直至主轴15端部的开关限位块10与开关套座Ⅰ3连接，主轴15运动的同时使锁紧杆14离开套板Ⅰ51，将拉绳161的自由端从锁紧杆14上取下，从而使水平瓶盖16自动落至瓶体1上，实现了采水瓶的关闭。推动主轴15运动的同时，会压缩滑动块6和开关套座Ⅲ8之间的弹簧7，使弹簧7产生挤压力。当拉绳161从锁紧杆14上取下后，电磁铁12断电，在弹簧7的弹力作用下，主轴15和锁紧杆14自动复位。
在工作过程中，为了提高对采水瓶开关11的吸力，使主轴15能够更好的运动，在套板Ⅱ52的内表面固定有吸铁13，吸铁13通电后产生磁场，通过吸铁13对采水瓶开关11的吸力，增大推动互动主轴15轴向运动的力。
此外本发明还包括用于控制电磁铁12的控制系统，如图4所示，所述控制系统包括电池组、MOS开关、单片机、电容充电管理模块、检测电路、超级电容和光电隔离开关，所述电池组和MOS开关电连接，所述MOS开关分别与电容充电管理模块和单片机电连接，所述电容充电管理模块分别与单片机、检测电路和超级电容电连接，所述超级电容分别与检测电路和光电隔离开关电连接，所述单片机分别与检测电路和光电隔离开关电连接，所述光电隔离开关与电磁铁电连接。如图5所示，为各模块之间具体的连接关系。其中，单片机采用STM32系列单片机；电容充电管理模块的型号为LT3790。
如图5-10所示，所述控制系统的具体电路结构为：所述电池组连接到MOS开关的1脚，MOS开关的2脚接地，MOS开关的3脚连接到单片机的33脚，MOS开关的4脚分别连接到二极管D1的阳极和电阻R82的一端，二极管D1的阴极分别连接到电阻R8的一端、电阻R97的一端、电阻R99的一端、电阻R101的一端、电容C28的一端和电容充电管理芯片的10脚，电阻R101的另一端分别连接到电阻R102的一端、稳压二极管D45的阳极、光电隔离开关M1的D1端和电容Cin1的一端，电容Cin1的另一端接地；电阻R102的另一端分别连接到电容C28的另一端和电容充电管理芯片的11脚，稳压二极管D45的阴极分别连接到稳压二极管D46的阴极、电容C30的一端和电容充电管理芯片的12脚，电容C30的另一端接地；电阻R8的另一端分别连接到电阻R47的一端和电阻R48的一端，电阻R47的另一端连接到SGND，电阻R48的另一端分别连接到电容充电管理芯片的1脚和电阻R49的一端；电阻R97的另一端分别连接到电阻R98的一端和电容充电管理芯片的9脚，电阻R98的另一端连接到SGND，电阻R99的另一端分别连接到电阻R100的一端和电容充电管理芯片的38脚，电阻R100的另一端连接到SGND；3.3V电源分别连接到电阻R105的一端和电阻R104的一端，电阻R105的另一端分别连接到电容充电管理芯片的5脚、单片机的38脚、二极管D40的阳极和二极管D45的阴极，二极管D40的阴极连接到3.3V电源，二极管D45的阳极接地；电阻R104的另一端分别连接到电容充电管理芯片的4脚、单片机的37脚、二极管D41的阳极和二极管D46的阴极，二极管D41的阴极连接到3.3V电源，二极管D46的阳极接地；电容充电管理芯片的8脚连接到单片机的21脚；电容充电管理芯片的7脚连接到单片机的22脚；电阻R49的另一端分别连接到电容充电管理芯片的6脚、电阻R103的一端和电容C27的一端；电容C27的另一端连接到SGND，电阻R103的另一端分别连接到电容充电管理芯片的2脚和电容C31的一端，电容C31的另一端连接到SGND；电容充电管理芯片的3脚连接到单片机的23脚，电容管理芯片的17脚接地；电容充电管理芯片的34脚连接到SGND；电容充电管理芯片的36脚分别串接电阻R107和电容C32后连接到SGND；电容充电管理芯片的35脚串接电阻R108后连接到SGND；电容充电管理芯片的30脚、39脚和29脚分别连接到SGND，SGND串接电阻R110后接地；电容充电管理芯片的32脚分别连接到电容充电管理芯片的13脚、稳压二极管D79的阳极、稳压二极管D81的阳极和电容Cvcc1的一端，电容Cvcc1的另一端接地，稳压二极管D79的阴极分别连接到电容充电管理芯片的15脚和电容C34的一端，电容C34的另一端分别连接到稳压二极管D80的阴极、线圈L2的一端、光电隔离开关M1的S1端和D2端、电容充电管理芯片的16脚，稳压二极管D80的阳极分别连接到光电隔离开关M1的S2端、电隔离开关M2的S3端、电容充电管理芯片的27脚和电阻R109的一端，电阻R109的另一端接地，电容充电管理芯片的14脚连接到光电隔离开关M1的G1端,电容充电管理芯片的18脚连接到光电隔离开关M1的G2端,电容充电管理芯片的28脚和20脚分别接地，电容充电管理芯片的19脚连接到光电隔离开关M2的G3端,电容充电管理芯片的21脚连接到光电隔离开关M2的S4端和D3端，稳压二极管D82的阳极、电容C33的一端和线圈L2的另一端，电容C33的另一端分别连接到稳压二极管D81的阴极和电容充电管理芯片的22脚，电容充电管理芯片的24脚连接到光电隔离开关M2的G4端，电容充电管理芯片的25脚分别连接到电阻R111的一端、电容C36的一端、电容C35的一端、稳压二极管D46的阳极、稳压二极管D82的阴极和光电隔离开关M2的D4端，电容C35的另一端接地，电容C36另一端接地，电阻R111的另一端分别连接到电阻R112的一端、二极管D2的阳极和电容充电管理芯片的26脚，电阻R112的另一端分别连接到电阻R113的一端和电容充电管理芯片的37脚，电阻R113的另一端接地；二极管D2的另一端分别连接到电阻R85的一端、光电隔离开关M3的D5端、电容C37的一端和CAP_VOUT端；电容C37的另一端分别连接电容C38的一端、电阻R89的一端和光电隔离开关M3的1/2VCC端，电阻R89的另一端分别连接到电容C52的一端、电阻R90的一端、二极管D42的阳极、二极管D49的阴极和单片机的8脚；电容C52的另一端和电阻R90的另一端分别接地，二极管D42的阴极连接到3.3V电源，二极管D49的阳极接地；电容C38的另一端接地，单片机的15脚连接到光电隔离开关M3的G5端以及电容C33和C34的公共端，光电隔离开关M3的S5端连接到电阻R78的一端，电阻R78的另一端分别连接到光电隔离开关M3的S6端和电阻R79的一端，电阻R79的另一端接地；电阻R85的另一端分别连接到电容C26的一端、单片机的9脚、二极管D43的阳极和二极管D48的阴极，二极管D43的阴极连接到3.3V电源，二极管D48的阳极接地，电容C26的另一端和电阻R86的另一端分别接地；电阻R82的另一端分别连接到电容C25的一端、电阻R83的一端、二极管D44的阳极、二极管D45的阴极和单片机的20脚，二极管D44的阴极连接到3.3V电源，二极管D45的阳极接地，电容C25的另一端和电阻R83的另一端分别接地；CAP_VOUT端连接到二极管D6的阴极、电阻R10的一端和光电隔离开关M4的1脚，电阻R10的另一端分别连接到发光二极管D8的阳极，二极管D8的阴极分别连接到二极管D6的阳极和三极管Q2的漏极，三极管Q2的源极接地，三极管Q2的栅极分别连接到稳压二极管D12的阴极、电阻R14和电阻R16的公共端，稳压二极管D12的阳极和电阻R16的另一端分别接地，电阻R14连接到光电隔离开关M4的2脚，光电隔离开关M4的3脚连接到单片机的58脚，光电隔离开关M4的3脚串接发光二极管D10的阳阴极后接地；二极管D6的两端并接电磁铁12的线圈。
控制系统主要是用于控制电磁铁线圈的通断电，在海水采样中，电池的续航能力是非常重要的，为了节省电能，本发明的控制系统设计了通过充电电容充电再为电磁铁供电的方式，不用一直供电，进而起到了节能的作用，提高了电池的续航能力。采水之前，例如提前3-5s，单片机先导通MOS开关，然后电池组为通过电容充电管理模块为超级电容进行供电，当检测电路检测到超级电容达到指定电压时，单片机控制光电隔离开关导通，超级电容为电磁铁的线圈进行供电，电磁铁12工作。在本发明中，可以设置一组光电隔离开关，从而实现对多个采水瓶瓶盖的自动控制。
本发明的工作过程如下所述：采水瓶需要采水时，将采水瓶瓶盖16打开，固定在瓶盖16上的瓶盖拉绳161的自由端套在锁紧杆14上，锁紧杆14插入套板Ⅰ51内。采水瓶采水完毕，电磁铁12和吸铁13通电并产生的磁场，对主轴15产生吸力，从而使主轴15沿轴向向开关套座Ⅲ8方向运动。在主轴15的上述运动过程中，锁紧杆14离开套板Ⅰ51，此时瓶盖拉绳161的自由端从锁紧杆14上脱落，从而实现了瓶盖16的自动关闭。同时滑动块6和开关套座Ⅲ8之间的弹簧7被压缩，产生挤压力。瓶盖16自动关闭后，电磁铁12和吸铁13断电，此时在弹簧7的弹力作用下，主轴15和锁紧杆14自动复位。当需要对之后的采水瓶进行采水工作时，重复上述步骤即可。

Claims (8)

1.瓶盖自动闭合系统，其特征在于：包括沿采水瓶体(1)的轴向设置且固定在采水瓶体(1)上的固定板(2)、主轴(15)和电磁铁(12)，所述固定板(2)的两端分别固定有开关套座Ⅰ(3)和开关套座Ⅲ(8)，固定板(2)的中部固定有开关套座Ⅱ，开关套座Ⅱ包括套板Ⅰ(51)和套板Ⅱ(52)，套板Ⅰ(51)和套板Ⅱ(52)之间存在间隙；
所述主轴(15)依次设置在开关套座Ⅰ(3)、开关套座Ⅱ和开关套座Ⅲ(8)的孔内，且主轴(15)在孔内滑动；
所述开关套座Ⅰ(3)和套板Ⅰ(51)之间固定有环形的电磁铁(12)，电磁铁(12)位于主轴(15)的环形外侧，在与电磁铁(12)对应的主轴(15)上设有采水瓶开关(11)，采水瓶开关(11)与电磁铁(12)呈交错设置，套板Ⅱ(52)和开关套座Ⅲ(8)之间的主轴上固定有滑动块(6)，滑动块(6)和开关套座Ⅲ(8)之间设有弹簧(7)，弹簧(7)的一端与滑动块(6)固定连接，弹簧(7)的另一端与开关套座Ⅲ(8)固定连接，滑动块(6)上固定有锁紧杆(14)，锁紧杆(14)的一端与滑动块(6)固定连接，另一端依次穿过套板Ⅱ(52)和套板Ⅰ(51)；
所述自动闭合系统还包括用于控制电磁铁(12)的控制系统，所述控制系统包括电池组、MOS开关、单片机、电容充电管理模块、检测电路、超级电容和光电隔离开关，所述电池组和MOS开关电连接，所述MOS开关分别与电容充电管理模块和单片机电连接，所述电容充电管理模块分别与单片机、检测电路和超级电容电连接，所述超级电容分别与检测电路和光电隔离开关电连接，所述单片机分别与检测电路和光电隔离开关电连接，所述光电隔离开关与电磁铁电连接。
2.根据权利要求1所述的瓶盖自动闭合系统，其特征在于：所述电磁铁(12)的外部固定有U形板(4)，U形板(4)与固定板(2)固定连接。
3.根据权利要求1所述的瓶盖自动闭合系统，其特征在于：所述套板Ⅱ(52)的内表面固定有吸铁(13)，吸铁(13)通电后产生磁场，通过吸铁(13)对采水瓶开关(11)的吸力。
4.根据权利要求1所述的瓶盖自动闭合系统，其特征在于：所述主轴(15)的一端位于开关套座Ⅰ(3)的外侧，位于开关套座Ⅰ(3)外侧的主轴(15)端部固定有开关限位块(10)。
5.根据权利要求1所述的瓶盖自动闭合系统，其特征在于：所述电磁铁(12)的线圈采用漆包线。
6.根据权利要求1所述的瓶盖自动闭合系统，其特征在于：所述单片机采用STM32系列单片机。
7.根据权利要求6所述的瓶盖自动闭合系统，其特征在于：所述电容充电管理模块的型号为LT3790。
8.根据权利要求7所述的瓶盖自动闭合系统，其特征在于：所述控制系统的具体电路结构为：所述电池组连接到MOS开关的1脚，MOS开关的2脚接地，MOS开关的3脚连接到单片机的33脚，MOS开关的4脚分别连接到二极管D1的阳极和电阻R82的一端，二极管D1的阴极分别连接到电阻R8的一端、电阻R97的一端、电阻R99的一端、电阻R101的一端、电容C28的一端和电容充电管理芯片的10脚，电阻R101的另一端分别连接到电阻R102的一端、稳压二极管D45的阳极、光电隔离开关M1的D1端和电容Cin1的一端，电容Cin1的另一端接地；电阻R102的另一端分别连接到电容C28的另一端和电容充电管理芯片的11脚，稳压二极管D45的阴极分别连接到稳压二极管D46的阴极、电容C30的一端和电容充电管理芯片的12脚，电容C30的另一端接地；电阻R8的另一端分别连接到电阻R47的一端和电阻R48的一端，电阻R47的另一端连接到SGND，电阻R48的另一端分别连接到电容充电管理芯片的1脚和电阻R49的一端；电阻R97的另一端分别连接到电阻R98的一端和电容充电管理芯片的9脚，电阻R98的另一端连接到SGND，电阻R99的另一端分别连接到电阻R100的一端和电容充电管理芯片的38脚，电阻R100的另一端连接到SGND；3.3V电源分别连接到电阻R105的一端和电阻R104的一端，电阻R105的另一端分别连接到电容充电管理芯片的5脚、单片机的38脚、二极管D40的阳极和二极管D45的阴极，二极管D40的阴极连接到3.3V电源，二极管D45的阳极接地；电阻R104的另一端分别连接到电容充电管理芯片的4脚、单片机的37脚、二极管D41的阳极和二极管D46的阴极，二极管D41的阴极连接到3.3V电源，二极管D46的阳极接地；电容充电管理芯片的8脚连接到单片机的21脚；电容充电管理芯片的7脚连接到单片机的22脚；电阻R49的另一端分别连接到电容充电管理芯片的6脚、电阻R103的一端和电容C27的一端；电容C27的另一端连接到SGND，电阻R103的另一端分别连接到电容充电管理芯片的2脚和电容C31的一端，电容C31的另一端连接到SGND；电容充电管理芯片的3脚连接到单片机的23脚，电容管理芯片的17脚接地；电容充电管理芯片的34脚连接到SGND；电容充电管理芯片的36脚分别串接电阻R107和电容C32后连接到SGND；电容充电管理芯片的35脚串接电阻R108后连接到SGND；电容充电管理芯片的30脚、39脚和29脚分别连接到SGND，SGND串接电阻R110后接地；电容充电管理芯片的32脚分别连接到电容充电管理芯片的13脚、稳压二极管D79的阳极、稳压二极管D81的阳极和电容Cvcc1的一端，电容Cvcc1的另一端接地，稳压二极管D79的阴极分别连接到电容充电管理芯片的15脚和电容C34的一端，电容C34的另一端分别连接到稳压二极管D80的阴极、线圈L2的一端、光电隔离开关M1的S1端和D2端、电容充电管理芯片的16脚，稳压二极管D80的阳极分别连接到光电隔离开关M1的S2端、电隔离开关M2的S3端、电容充电管理芯片的27脚和电阻R109的一端，电阻R109的另一端接地，电容充电管理芯片的14脚连接到光电隔离开关M1的G1端,电容充电管理芯片的18脚连接到光电隔离开关M1的G2端,电容充电管理芯片的28脚和20脚分别接地，电容充电管理芯片的19脚连接到光电隔离开关M2的G3端,电容充电管理芯片的21脚连接到光电隔离开关M2的S4端和D3端，稳压二极管D82的阳极、电容C33的一端和线圈L2的另一端，电容C33的另一端分别连接到稳压二极管D81的阴极和电容充电管理芯片的22脚，电容充电管理芯片的24脚连接到光电隔离开关M2的G4端，电容充电管理芯片的25脚分别连接到电阻R111的一端、电容C36的一端、电容C35的一端、稳压二极管D46的阳极、稳压二极管D82的阴极和光电隔离开关M2的D4端，电容C35的另一端接地，电容C36另一端接地，电阻R111的另一端分别连接到电阻R112的一端、二极管D2的阳极和电容充电管理芯片的26脚，电阻R112的另一端分别连接到电阻R113的一端和电容充电管理芯片的37脚，电阻R113的另一端接地；二极管D2的另一端分别连接到电阻R85的一端、光电隔离开关M3的D5端、电容C37的一端和CAP_VOUT端；电容C37的另一端分别连接电容C38的一端、电阻R89的一端和光电隔离开关M3的1/2VCC端，电阻R89的另一端分别连接到电容C52的一端、电阻R90的一端、二极管D42的阳极、二极管D49的阴极和单片机的8脚；电容C52的另一端和电阻R90的另一端分别接地，二极管D42的阴极连接到3.3V电源，二极管D49的阳极接地；电容C38的另一端接地，单片机的15脚连接到光电隔离开关M3的G5端以及电容C33和C34的公共端，光电隔离开关M3的S5端连接到电阻R78的一端，电阻R78的另一端分别连接到光电隔离开关M3的S6端和电阻R79的一端，电阻R79的另一端接地；电阻R85的另一端分别连接到电容C26的一端、单片机的9脚、二极管D43的阳极和二极管D48的阴极，二极管D43的阴极连接到3.3V电源，二极管D48的阳极接地，电容C26的另一端和电阻R86的另一端分别接地；电阻R82的另一端分别连接到电容C25的一端、电阻R83的一端、二极管D44的阳极、二极管D45的阴极和单片机的20脚，二极管D44的阴极连接到3.3V电源，二极管D45的阳极接地，电容C25的另一端和电阻R83的另一端分别接地；
CAP_VOUT端连接到二极管D6的阴极、电阻R10的一端和光电隔离开关M4的1脚，电阻R10的另一端分别连接到发光二极管D8的阳极，二极管D8的阴极分别连接到二极管D6的阳极和三极管Q2的漏极，三极管Q2的源极接地，三极管Q2的栅极分别连接到稳压二极管D12的阴极、电阻R14和电阻R16的公共端，稳压二极管D12的阳极和电阻R16的另一端分别接地，电阻R14连接到光电隔离开关M4的2脚，光电隔离开关M4的3脚连接到单片机的58脚，光电隔离开关M4的3脚串接发光二极管D10的阳阴极后接地；二极管D6的两端并接电磁铁(12)的线圈。
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