CN108371112A - 一种智能化带节能水泵的防冻饮水槽 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能化带节能水泵的防冻饮水槽，包括水槽本体、单片机和节能水泵，所述水槽本体上方设有槽盖，所述固定盖上通过固定螺栓连接有固定架，所述固定架上设有浮球装置，所述浮球装置的底部依次贯穿固定架和固定盖并延伸到内槽体的内部，所述固定架的上表面安装有支架，所述支架内靠近浮球装置的一侧从上至下依次设有高液位接近开关和低液位接近开关，所述内槽体和外槽体之间的空腔内设有保温层，所述水槽本体的底部安装有自控温电热带，所述自控温电热带外表面设有绝缘层。该发明结构简单，水位检测精准，工作性能稳定，且提供一种节能环保、防冻保温性能好、安全系数高、经济成本低的动物饮水设备。
Description
技术领域
本发明涉及饮水装置技术领域，具体为一种智能化带节能水泵的防冻饮水槽。
背景技术
养殖场为动物提供充足饮水是提高其生产力的重要手段。但是现有的大多养殖场喂养，还是采用人工手动给饮水槽加水，加水量不宜控制，而且加水过多会造成水源浪费，过少不够饮用，致使工人来回添加，费时费力，加大劳动强度，工作效率极低，长此以往，对动物生长极其不利。此外，有的养殖场也采用有触点的电子元件来检测水位高低，从而判断饮水槽内是否需要添加饮水，但是，这种检测技术不精确，如液面因为动物本身触动会出现晃动，而且有的触点元件容易损坏，使用寿命较短，每次损坏都要更换，加大了经济成本，另外，大部分饮水槽直接通过普通水泵给饮水槽加水，没有科学化的计算，一点不节能环保，浪费水源。目前在国内的养殖领域，尤其是冬天，一般饮水设备提供的饮水通常温度太低，极易结冰，严重影响动物的饮水质量和数量，进而影响其生产性能。普通饮水设备虽然能加热饮水，但是它们存在耗电大，安全性能低，提供的饮水温度不均匀等情况，并不能达到理想带的效果。鉴于此，我们提出一种智能化带节能水泵的防冻饮水槽。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智能化带节能水泵的防冻饮水槽，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种智能化带节能水泵的防冻饮水槽，包括水槽本体、单片机和节能水泵，且水槽本体包括内槽体和外槽体，所述水槽本体上方设有槽盖，所述槽盖包括饮水盖和固定盖，且饮水盖和固定盖之间通过铰链连接，所述固定盖上通过固定螺栓连接有固定架，所述固定架上设有浮球装置，所述浮球装置的底部依次贯穿固定架和固定盖并延伸到内槽体的内部，且固定架与浮球装置的连接处设有定位管箍，所述固定架的上表面安装有支架，且浮球装置的顶部位于支架的内侧，所述支架内靠近浮球装置的一侧从上至下依次设有高液位接近开关和低液位接近开关，所述高液位接近开关通过控制电路一与单片机输入端电连接，所述低液位接近开关通过控制电路二与单片机输入端电连接，所述单片机的输出端通过控制电路三与节能水泵控制连接，所述节能水泵出水口处设有过滤网，所述水槽本体左侧上方设有进水口，所述进水口与节能水泵之间连接有进水管，所述内槽体和外槽体之间的空腔内设有保温层，所述水槽本体的底部安装有自控温电热带，所述自控温电热带外表面设有绝缘层，所述水槽本体的右侧下方设有出水口，且出水口设有相匹的塞子。
优选的，所述浮球装置包括传动杆，且传动杆底部连接有浮球，顶部安装有金属片。
优选的，所述浮球为空心结构。
优选的，所述控制电路一包括高液位接近开关和PC817光耦，PC817光耦包括发光二极管和光敏半导体管，高液位接近开关输入端外接于12V电源的输出端，高液位接近开关输出端通过电阻R1与发光管正极A1端连接，发光管负极K1端接地，光敏半导体管的发射极E1接地，光敏半导体管的集电极C1端接有上拉电阻R2，且集电极C1端同时与单片机检测引脚P0.0端连接。
优选的，所述控制电路二包括低液位接近开关和PC817光耦，PC817光耦包括发光二极管和光敏半导体管，低液位接近开关输入端外接于12V电源的输出端，低液位接近开关输出端通过电阻R3与发光管正极A2端连接，发光管负极K2端接地，光敏半导体管的发射极E2接地，光敏半导体管的集电极C2端接有上拉电阻R4，且集电极C2端同时与单片机检测引脚P0.6端连接。
优选的，所述控制电路三包括PC817光耦、三极管Q1和继电器，PC817光耦包括发光二极管和光敏半导体管，发光管正极A3端外接于5V电源输出端，发光管负极K2端通过电阻R5与单片机的输出端I/O口相连，光敏半导体管的发射极E3接地，光敏半导体管的集电极C3端依次通过电阻R6和R7与三极管Q1输入端连接，三极管Q1输出端与继电器输入端连接，继电器输出端接地，继电器设有相应的继电器触点开关，继电器触点开关、节能水泵和220V交流电源通过导线依次连接组成串联电路。
优选的，所述自控温电热带自控温电热带从内至外的结构依次为防腐加强护套、金属屏蔽网、外护套、高分子发热芯料和母线，母线外接于电源输出端。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明，若遇到应用条件比较恶劣，无需更换电路元件，只需对空心浮球进行更换即可，减少了经济成本；
本发明，通过设置的定位管箍来限定浮球装置的移动方向，防止因液面波动引起传动机构的倾倒和水平摆动，使用更加稳定；
本发明，由于浮球装置采用无触点的电子元件，相比有传统的有触点的电子元件而言，使用寿命较长，可频繁动作；
本发明，AT89S52单片机控制的控制电路一、控制电路二和控制电路三，结构简单，灵活度高，信号稳定，反应速度快，能够及时高效控制节能水泵的开启与闭合，进而对水槽本体内的水位进行良好控制；
本发明，采用的节能水泵与普通油泵相比，具有高效益、低噪音、无振动和使用寿命长的优点；
本发明，自控温电热带在低温状态时能够快速起动，温度均匀，安装简便、维护简单，自动化水平高，运行及维护费用低，防冻保温效果明显，有利于动物饮水，大大提高了动物的生长状况；
本发明，内槽体与外槽体之间空腔内设有一保温层，也进一步的起到了良好的防冻保温效果。
该发明结构简单，水位检测精准，工作性能稳定，且提供一种节能环保、防冻保温性能好、安全系数高、经济成本低的动物饮水设备。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明自控温电热带的结构示意图；
图3为本发明控制电路一的结构示意图；
图4为本发明控制电路二的结构示意图；
图5为本发明控制电路三的结构示意图；
图中：水槽本体A、内槽体1、外槽体2、槽盖3、饮水盖31、固定盖32、固定架4、浮球装置5、传动杆51、浮球52、金属片53、定位管箍6、支架7、高液位接近开关8、控制电路一81、低液位接近开关9、控制电路二91、单片机10、节能水泵11、控制电路三111、过滤网12、进水口13、进水管14、保温层15、自控温电热带16、防腐加强护套161、金属屏蔽网162、外护套163、高分子发热芯164、母线165、绝缘层17、出水口18、塞子181。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种智能化带节能水泵的防冻饮水槽，包括水槽本体A、单片机10和节能水泵11，且水槽本体A包括内槽体1和外槽体2，单片机10采用型号为AT89S52的单片机，节能水泵采用型号为BPS-2500多级变频节能水泵，与普通油泵相比，其具有高效益、低噪音、无振动和使用寿命长的优点，水槽本体A上方设有槽盖3，槽盖3包括饮水盖31和固定盖32，且饮水盖31和固定盖32之间通过铰链连接，便于打开与拆卸，固定盖32上通过固定螺栓连接有固定架4，架体结构稳定，固定架4上设有浮球装置5，浮球装置5的底部依次贯穿固定架4和固定盖32并延伸到内槽体1的内部，且固定架4与浮球装置5的连接处设有定位管箍6，限定浮球装置5的移动方向，防止因液面波动引起传动机构的倾倒和水平摆动，使用更加稳定。
浮球装置5包括传动杆51，且传动杆51底部连接有浮球52，顶部安装有金属片53，浮球52为空心结构，固定架4的上表面安装有支架7，且浮球装置5的顶部位于支架7的内侧，支架7内靠近浮球装置5的一侧从上至下依次设有高液位接近开关8和低液位接近开关8，高液位接近开关8通过控制电路一81与AT89S52单片机10输入端电连接，控制电路一81包括高液位接近开关8和PC817光耦，PC817光耦体积小、寿命长、无触点，抗干扰能力强，输出和输入之间绝缘，单向传输信号好。
PC817光耦包括发光二极管和光敏半导体管，高液位接近开关8输入端外接于12V电源的输出端，高液位接近开关8输出端通过电阻R1与发光管正极A1端连接，发光管负极K1端接地，光敏半导体管的发射极E1接地，光敏半导体管的集电极C1端接有上拉电阻R2，将不确定的信号通过电阻R2钳位在高电平，电阻同时起限流作用，集电极C1端同时与AT89S52单片机10检测引脚P0.0端连接。
低液位接近开关9通过控制电路二91与AT89S52单片机10输入端电连接，控制电路二91包括低液位接近开关9和PC817光耦，PC817光耦包括发光二极管和光敏半导体管，低液位接近开关9输入端外接于12V电源的输出端，低液位接近开关9输出端通过电阻R3与发光管正极A2端连接，发光管负极K2端接地，光敏半导体管的发射极E2接地，光敏半导体管的集电极C2端接有上拉电阻R4，将不确定的信号通过电阻R4钳位在高电平，电阻同时起限流作用，集电极C2端同时与AT89S52单片机10检测引脚P0.6端连接。
AT89S52单片机10的输出端通过控制电路三111与节能水泵11控制连接，控制电路三111包括PC817光耦、三极管Q1和继电器，PC817光耦包括发光二极管和光敏半导体管，发光管正极A3端外接于5V电源输出端，发光管负极K2端通过电阻R5与AT89S52单片机10的输出端I/O口相连，光敏半导体管的发射极E3接地，光敏半导体管的集电极C3端依次通过电阻R6和R7与三极管Q1输入端连接，三极管Q1输出端与继电器输入端连接，继电器输出端接地，继电器设有相应的继电器触点开关，继电器触点开关、节能水泵和220V交流电源通过导线依次连接组成串联电路。
节能水泵11出水口处设有过滤网12，过滤出水中杂质，使动物饮用健康水，有利于生长，水槽本体A左侧上方设有进水口13，进水口13与节能水泵11之间连接有进水管14，内槽体1和外槽体2之间的空腔内设有保温层15，起到了良好的防冻保温效果，水槽本体A的底部安装有自控温电热带16，自控温电热带16采用型号为10DXW2-F自控温电热带，能够快速起动，温度均匀，安装简便、维护简单，自动化水平高，运行及维护费用低，防冻保温效果明显，有利于动物饮水，大大提高了动物的生长状况。
自控温电热带16从内至外的结构依次为防腐加强护套161、金属屏蔽网162、外护套163、高分子发热芯料164和母线165，防腐加强护套161可以使自控温电热带16防腐化，金属屏蔽网162起到绝缘作用，母线165外接于电源输出端，自控温电热带16外表面设有绝缘层17，确保人员与动物接触安全，水槽本体A的右侧下方设有出水口18，且出水口18设有相匹的塞子181。
本发明工作流程：在使用时，在AT89S52单片机10内将对应的工作所需程序编辑好，接通电源，当水槽本体1内的水处于低液位状态时，空心浮球52在重力作用下会拉动传动杆51带动金属片53向下移动，从而使金属片53与低液位接近开关9接触，控制电路二91被触发，通过光耦送出稳定信号给AT89S52单片机10，AT89S52单片机的输出通过光耦驱动三极管Q1，再通过Q1控制继电器，继电器线圈内有电流通过，继电器触点开关闭合，接在交流220V电源上的节能水泵11启动，通过过滤网12的过滤将水源通过进水管14送至水槽本体1内，当水槽本体1内的液位逐渐升高，使得水的浮力逐渐增加，空心浮球52带动金属片53接近高液位接近开关8使其动作，控制电路一81被触发，通过光耦送出稳定信号给AT89S52单片机10，AT89S52单片机停止工作，继电器线圈内无电流通过，继电器触点开关释放，接在交流220V电源上的节能水泵11关闭，停止送水，达到所需的控制要求。
本发明，由于水槽本体1底部安装有10DXW2-F自控温电热带16，当温度较低时，接通电源，电流横向流过两母线165之间的高分子发热芯料164，使高分子发热芯料164升温，其电阻随之自动增加，当高分子发热芯料164温度升到一定值时，电阻已大到几乎阻断电流的程度，高分子发热芯料164温度不在上升，与此同时，高分子发热芯料164通过防腐加强护套161向水槽本体1传热，当温度下降到一定值时，电阻已逐渐减小，高分子发热芯料164温度又上升，如此循环往复，便可维持水槽本体1恒定温度。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种智能化带节能水泵的防冻饮水槽，包括水槽本体A、单片机(10)和节能水泵(11)，且水槽本体A包括内槽体(1)和外槽体(2)，其特征在于：所述水槽本体A上方设有槽盖(3)，所述槽盖(3)包括饮水盖(31)和固定盖(32)，且饮水盖(31)和固定盖(32)之间通过铰链连接，所述固定盖(32)上通过固定螺栓连接有固定架(4)，所述固定架(4)上设有浮球装置(5)，所述浮球装置(5)的底部依次贯穿固定架(4)和固定盖(32)并延伸到内槽体(1)的内部，且固定架(4)与浮球装置(5)的连接处设有定位管箍(6)，所述固定架(4)的上表面安装有支架(7)，且浮球装置(5)的顶部位于支架(7)的内侧，所述支架(7)内靠近浮球装置(5)的一侧从上至下依次设有高液位接近开关(8)和低液位接近开关(9)，所述高液位接近开关(8)通过控制电路一(81)与单片机(10)输入端电连接，所述低液位接近开关(9)通过控制电路二(91)与单片机(10)输入端电连接，所述单片机(10)的输出端通过控制电路三(111)与节能水泵(11)控制连接，所述节能水泵(11)出水口处设有过滤网(12)，所述水槽本体A左侧上方设有进水口(13)，所述进水口(13)与节能水泵(11)之间连接有进水管(14)，所述内槽体(1)和外槽体(2)之间的空腔内设有保温层(15)，所述水槽本体A的底部安装有自控温电热带(16)，所述自控温电热带(16)外表面设有绝缘层(17)，所述水槽本体A的右侧下方设有出水口(18)，且出水口(18)设有相匹的塞子(181)。
2.根据权利要求1所述的一种智能化带节能水泵的防冻饮水槽，其特征在于：所述浮球装置(5)包括传动杆(51)，且传动杆(51)底部连接有浮球(52)，顶部安装有金属片(53)。
3.根据权利要求2所述的一种智能化带节能水泵的防冻饮水槽，其特征在于：所述浮球(52)为空心结构。
4.根据权利要求1所述的一种智能化带节能水泵的防冻饮水槽，其特征在于：所述控制电路一(81)包括高液位接近开关(8)和PC817光耦，PC817光耦包括发光二极管和光敏半导体管，高液位接近开关(8)输入端外接于12V电源的输出端，高液位接近开关(8)输出端通过电阻R1与发光管正极A1端连接，发光管负极K1端接地，光敏半导体管的发射极E1接地，光敏半导体管的集电极C1端接有上拉电阻R2，且集电极C1端同时与单片机(10)检测引脚P0.0端连接。
5.根据权利要求1所述的一种智能化带节能水泵的防冻饮水槽，其特征在于：所述控制电路二(91)包括低液位接近开关(9)和PC817光耦，PC817光耦包括发光二极管和光敏半导体管，低液位接近开关(9)输入端外接于12V电源的输出端，低液位接近开关(9)输出端通过电阻R3与发光管正极A2端连接，发光管负极K2端接地，光敏半导体管的发射极E2接地，光敏半导体管的集电极C2端接有上拉电阻R4，且集电极C2端同时与单片机(10)检测引脚P0.6端连接。
6.根据权利要求1所述的一种智能化带节能水泵的防冻饮水槽，其特征在于：所述控制电路三(111)包括PC817光耦、三极管Q1和继电器，PC817光耦包括发光二极管和光敏半导体管，发光管正极A3端外接于5V电源输出端，发光管负极K2端通过电阻R5与单片机(10)的输出端I/O口相连，光敏半导体管的发射极E3接地，光敏半导体管的集电极C3端依次通过电阻R6和R7与三极管Q1输入端连接，三极管Q1输出端与继电器输入端连接，继电器输出端接地，继电器设有相应的继电器触点开关，继电器触点开关、节能水泵和220V交流电源通过导线依次连接组成串联电路。
7.根据权利要求1所述的一种智能化带节能水泵的防冻饮水槽，其特征在于：所述自控温电热带(16)从内至外的结构依次为防腐加强护套(161)、金属屏蔽网(162)、外护套(163)、高分子发热芯料(164)和母线(165)，母线(165)外接于电源输出端。
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