CN108678925B - 一种多通路单泵抽注水装置及其系统和方法 - Google Patents

一种多通路单泵抽注水装置及其系统和方法 Download PDF

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Abstract

一种多通路单泵抽注水装置及其系统和方法，其主要涉及抽注水领域。该多通路单泵抽注水装置通过设置可独立运行的至少两条抽注水通路，提高了装置的使用稳定性和抽注水作业效率；另外，通过设置控制单元、水流传感器单元、至少两个泵水单元、抽注水电磁阀单元、排气电磁阀单元和抽注水对象单元，并对其进行相应地连通和控制，使得控制单元能够按照目标的抽注水方法控制水流传感器单元、泵水单元、抽注水电磁阀单元、排气电磁阀单元，从而实现对抽注水对象单元的多通路单泵抽注水作业，大大提高其自动化程度。因此，上述的多通路单泵抽注水装置及其系统，不但自动化程度高、使用稳定性强，而且能够大大提高工作人员抽注水作业时的工作效率。

Description

一种多通路单泵抽注水装置及其系统和方法
技术领域
本发明涉及抽注水领域，具体而言，涉及一种多通路单泵抽注水装置及其系统和方法。
背景技术
在现有的抽注水技术中，利用自然重力对抽注水对象进行抽注水作业，然而在绝大部分实验场所中，利用自然重力工作的水具有水压小，管道内的水流量小等缺点，导致在抽水和注水过程中耗费了大量的时间，并且使用过程中，还需要实验人员实时进行抽注水控制，自动化程度低，严重降低了抽注水对象的便利性和工作人员的工作效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多通路单泵抽注水装置，其具有自动化程度高、使用稳定性强的优点，其在用于抽注水使用时，能够显著降低抽注水耗时，提高工作人员的工作效率。
本发明的另一目的在于提供一种多通路单泵抽注水系统，其包括上述的多通路单泵抽注水装置，其具有上述多通路单泵抽注水装置的各项优点。
本发明的另一目的在于提供一种多通路单泵抽注水方法，其是通过上述的多通路单泵抽注水系统来实现抽注水功能的，因此，其具有上述多通路单泵抽注水系统的各项优点。
本发明的实施例是这样实现的：
一种多通路单泵抽注水装置，其包括控制单元、用于检测管道中是否有水存在的水流传感器单元、至少两个泵水单元、抽注水电磁阀单元、排气电磁阀单元和抽注水对象单元，水流传感器单元与控制单元通信电连接，从而实现水流传感器单元与控制单元的交互；
至少两个泵水单元之间并联设置，并且均与抽注水电磁阀单元连通，从而形成至少两条独立运行的抽注水通路；
抽注水电磁阀单元和排气电磁阀单元均与抽注水对象单元连通；
每个泵水单元、抽注水电磁阀单元和排气电磁阀单元均与控制单元通信连接，进而接受控制单元的控制。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述多个泵水单元的个数为两个。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述每个泵水单元包括水泵、电磁阀和输送管道，控制单元控制对应水泵和电磁阀不同的开启和关闭组合，实现对应泵水单元的抽水或注水功能。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述排气电磁阀单元和抽注水电磁阀单元均包括多个电磁阀，控制单元对排气电磁阀单元和抽注水电磁阀单元对应的多个电磁阀控制，实现抽注水路径分配。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述电磁阀为三通电磁阀。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述电磁阀为单通电磁阀。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述电磁阀包括三通电磁阀和单通电磁阀。
一种抽注水系统，其包括上述的多通路单泵抽注水装置。
一种抽注水方法，其是利用上述的抽注水系统来是实现抽注水的，其包括：
利用多通路单泵抽注水装置中的至少两条独立运行的抽注水通路进行抽注水；
在进行抽注水时，多个抽注水通路中的其中一条抽注水通路可作为另外一条抽注水通路的备份，即，在其中一条抽注水通路出现故障的情况下，可通过另外一条抽注水通路替换掉发生故障的抽注水通路，从而保证抽注水的正常进行；
在进行抽注水时，多个抽注水通路可协同运行，即，同时进行抽水或注水，或者在其中一条抽注水通路进行抽水作业时，另外一条通路同时进行注水作业。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，在进行抽注水时，多条抽注水通路的数量为两条。
本发明实施例的有益效果是：本发明实施例提供的多通路单泵抽注水装置通过设置可独立运行的至少两条抽注水通路，提高了装置的使用稳定性和工作人员的工作效率；另外，通过设置控制单元、水流传感器单元、至少两个泵水单元、抽注水电磁阀单元、排气电磁阀单元和抽注水对象单元，并进行相应的连通和控制，使得控制单元能够按照目标的抽注水方法控制水流传感器单元、泵水单元、抽注水电磁阀单元、排气电磁阀单元，从而实现对抽注水对象单元的多通路单泵抽注水作业。因此，本发明实施例提供的多通路单泵抽注水装置及其系统，不但自动化程度高、使用稳定性强，而且工作人员在进行抽注水作业操作时，非常简单便捷，工作效率大大提高。
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为本发明实施例提供的多通路单泵抽注水系统的组成示意图；
图2为本发明实施例提供的多通路单泵抽注水方法框图；
图3为本发明实施例提供的多通路单泵抽注水装置的泵水单元为3个时的泵水单元示意图；
图4为本发明实施例提供的多通路单泵抽注水装置的泵水单元为4个时的泵水单元示意图。
图标：1-水箱；2-输送管道；3-注水电磁阀；4-抽水电磁阀；5-水泵；8-注水电磁阀；9-抽水电磁阀；10-水泵；13-水流传感器；14-水流传感器；15-水流传感器；16-水流传感器；17-三通电磁阀；18-抽注水对象管道接头；19-抽注水对象；100-多通路单泵抽注水装置；101-泵水单元；102-泵水单元；103-水流传感器单元；104-抽注水电磁阀单元；105-排气电磁阀单元；106-抽注水对象单元；200-多通路单泵抽注水方法框图；201-水流传感器单元；202-控制单元；203-泵水单元；204-抽注水电磁阀单元；205-排气电磁阀单元。
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。
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
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“设置”、“安装”、“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。
请参照图1，本发明实施例提供一种多通路单泵抽注水系统，该系统包括多通路单泵抽注水装置100和水箱1，其中，水箱1为多通路单泵抽注水装置100提供水源和排水的场所。需要说明的是，本发明实施例提供的多通路单泵抽注水装置100自动化程度高、使用稳定性强，其能够大大提高工作人员的工作效率。
具体地，请继续参照图1，本发明实施例提供的多通路单泵抽注水装置100包括输送管道2、泵水单元101、泵水单元102、水流传感器单元103、抽注水电磁阀单元104、排气电磁阀单元105、抽注水对象单元106(抽注水对象单元106包括抽注水对象管道接头18和抽注水对象19)。需要说明的是，泵水单元101和泵水单元102之间并联设置，并且均与抽注水电磁阀单元104连通，从而形成两条独立运行的抽注水通路；抽注水电磁阀单元104和排气电磁阀单元105均与抽注水对象单元106连通。
进一步地，请参照图2，其为本实施例提供的多通路单泵抽注水方法框图200。该多通路单泵抽注水方法框图200包括水流传感器单元201、控制单元202、泵水单元203、抽注水电磁阀单元204、排气电磁阀单元205。需要说明的是，水流传感器单元201与控制单元202通信电连接，从而实现水流传感器单元201与控制单元202的交互；每个泵水单元203、抽注水电磁阀单元204和排气电磁阀单元205均与控制单元202通信连接，进而接受控制单元202的控制。
进一步地，控制单元202根据抽注水对象19的某一目标体积的标记状态结合水流传感器13、水流传感器14、水流传感器15和水流传感器16对输送管道2的检测状态进行综合判别，控制单元202根据判别结果对水泵5、水泵10、注水电磁阀3、抽水电磁阀4、注水电磁阀8、抽水电磁阀9以及三通电磁阀17进行相应的开启或关闭控制以实现抽注水对象19的抽注水作业，抽注水对象19某一目标体积的抽注水作业可单独由水泵5或水泵10构成的通路完成，或者由水泵5和水泵10构成的通路协同完成。
进一步地，如对抽注水对象19的第一目标体积进行注水作业，当选择由水泵5构成的通路单独完成注水作业时，控制单元202打开注水电磁阀3、抽注水电磁阀单元104相应三通电磁阀17的相应通道阀、排气电磁阀单元105相应三通电磁阀17的相应通道阀，关闭其余电磁阀，控制单元202开启水泵5，水泵5开始往抽注水对象19第一目标体积注水，控制单元202启动水流传感器13和水流传感器15并持续监测输送管道2中的状态，当水流传感器13和水流传感器15均检测到相应输送管道2中有水，并保持状态稳定，可判定抽注水对象19第一目标体积注水作业完成，控制单元202关闭注水电磁阀3、抽注水电磁阀单元104相应三通电磁阀17的相应通道阀、排气电磁阀单元105相应三通电磁阀17的相应通道阀、水泵5,控制单元202将抽注水对象19的第一目标体积状态标记为“满”。
进一步地，当选择由水泵10构成的通路单独完成对抽注水对象19的第一目标体积的注水作业时，控制单元202打开注水电磁阀8、抽注水电磁阀单元104相应三通电磁阀17的相应通道阀、排气电磁阀单元105相应三通电磁阀17的相应通道阀，关闭其余电磁阀，控制单元202开启水泵10，水泵10开始往抽注水对象19第一目标体积注水，控制单元202启动水流传感器14和水流传感器16并持续监测输送管道2中的状态，当水流传感器14和水流传感器16均检测到相应输送管道2中有水，并保持状态稳定，可判定抽注水对象19第一目标体积注水作业完成，控制单元202关闭注水电磁阀8、抽注水电磁阀单元104相应三通电磁阀17的相应通道阀、排气电磁阀单元105相应三通电磁阀17的相应通道阀、水泵10,控制单元202将抽注水对象19的第一目标体积状态标记为“满”。
进一步地，若选择由水泵5和水泵10协同完成对抽注水对象19的第一目标体积的注水作业时，控制单元202打开注水电磁阀3、注水电磁阀8、抽注水电磁阀单元104相应三通电磁阀17的相应通道阀、排气电磁阀单元105相应三通电磁阀17的相应通道阀，关闭其余电磁阀，控制单元202开启水泵5和水泵10，水泵5和水泵10同时开始往抽注水对象19第一目标体积注水，控制单元202启动水流传感器13、水流传感器14、水流传感器15和水流传感器16并持续监测输送管道2中的状态，当水流传感器13、水流传感器14、水流传感器15和水流传感器16均检测到相应输送管道2中有水，并保持状态稳定，可判定抽注水对象19第一目标体积注水作业完成，控制单元202关闭注水电磁阀3、注水电磁阀8、抽注水电磁阀单元104相应三通电磁阀17的相应通道阀、排气电磁阀单元105相应三通电磁阀17的相应通道阀、水泵5、水泵10，控制单元202将抽注水对象19的第一目标体积状态标记为“满”。
需要说明的是，当进行抽水或注水时，通路是指抽注水对象19某一目标体积的抽注水孔和排气孔均与外界大气相连，相应管路的电磁阀均为开启状态。
进一步地，如对抽注水对象19的第一目标体积进行抽水作业，当选择由水泵5构成的通路单独完成抽水作业时，控制单元202打开抽水电磁阀4、抽注水电磁阀单元104相应三通电磁阀17的相应通道阀、排气电磁阀单元105相应三通电磁阀17的相应通道阀，关闭其余电磁阀，控制单元202开启水泵5，水泵5开始往对抽注水对象19第一目标体积进行抽水，控制单元202启动水流传感器13和水流传感器15并持续监测输送管道2中的状态，当水流传感器13和水流传感器15均检测到相应输送管道2中没有水，并保持状态稳定，可判定抽注水对象19第一目标体积抽水作业完成，控制单元202关闭抽水电磁阀4、抽注水电磁阀单元104相应三通电磁阀17的相应通道阀、排气电磁阀单元105相应三通电磁阀17的相应通道阀、水泵5，控制单元202将抽注水对象19的第一目标体积状态标记为“空”。
进一步地，当选择由水泵10构成的通路单独完成对抽注水对象19的第一目标体积的抽水作业时，控制单元202打开抽水电磁阀9、抽注水电磁阀单元104相应三通电磁阀17的相应通道阀、排气电磁阀单元105相应三通电磁阀17的相应通道阀，关闭其余电磁阀，控制单元202开启水泵10，水泵10开始往对抽注水对象19第一目标体积进行抽水，控制单元202启动水流传感器14和水流传感器16并持续监测输送管道2中的状态，当水流传感器14和水流传感器16均检测到相应输送管道2中没有水，并保持状态稳定，可判定抽注水对象19第一目标体积抽水作业完成，控制单元202关闭注水电磁阀8、抽注水电磁阀单元104相应三通电磁阀17的相应通道阀、排气电磁阀单元105相应三通电磁阀17的相应通道阀、水泵10，控制单元202将抽注水对象19的第一目标体积状态标记为“空”。
进一步地，若选择由水泵5和水泵10协同完成对抽注水对象19的第一目标体积的抽水作业时，控制单元202打开抽水电磁阀4、抽水电磁阀9、抽注水电磁阀单元104相应三通电磁阀17的相应通道阀、排气电磁阀单元105相应三通电磁阀17的相应通道阀，关闭其余电磁阀，控制单元202开启水泵5和水泵10，水泵5和水泵10同时开始往对抽注水对象19第一目标体积进行抽水，控制单元202启动水流传感器13、水流传感器14、水流传感器15和水流传感器16并持续监测输送管道2中的状态，当水流传感器13、水流传感器14、水流传感器15和水流传感器16均检测到相应输送管道2中没有水，并保持状态稳定，可判定抽注水对象19第一目标体积抽水作业完成，控制单元202关闭抽水电磁阀4、注水电磁阀8、抽注水电磁阀单元104相应三通电磁阀17的相应通道阀、排气电磁阀单元105相应三通电磁阀17的相应通道阀、水泵5、水泵10，控制单元202将抽注水对象19的第一目标体积状态标记为“空”。
进一步地，当需要对抽注水对象19的某第一目标体积进行注水作业，某第二目标体积进行抽水作业时，可选择由水泵5构成的通路完成注水作业，由水泵10构成的通路完成抽水作业，也可选择由水泵5构成的通路完成抽水作业，由水泵10构成的通路完成注水作业，例如，用水泵5构成的通路完成对抽注水对象19的第一目标体积的注水作业，用水泵10构成的通路完成对抽注水对象19的第二目标体积的抽水作业时，控制单元202打开注水电磁阀3、抽水电磁阀9、抽注水电磁阀单元104相应三通电磁阀17的相应通道阀、排气电磁阀单元105相应三通电磁阀17的相应通道阀，关闭其余电磁阀，控制单元202开启水泵5和水泵10，水泵5开始往抽注水对象19第一目标体积注水，水泵10开始往对抽注水对象19第二目标体积进行抽水，控制单元202启动水流传感器13、水流传感器14、水流传感器15和水流传感器16并持续监测输送管道2中的状态，当水流传感器13、水流传感器15均检测到相应输送管道2中有水，并保持状态稳定，可判定抽注水对象19第一目标体积注水作业完成，控制单元202关闭注水电磁阀3、关闭抽注水电磁阀单元104相应三通电磁阀17的相应通道阀、关闭排气电磁阀单元105相应三通电磁阀17的相应通道阀、关闭水泵5,控制单元202将抽注水对象19的第一目标体积状态标记为“满”，当水流传感器14、和水流传感器16均检测到相应输送管道2中没有水，并保持状态稳定，可判定抽注水对象19第二目标体积抽水作业完成，控制单元202关闭抽水电磁阀9、抽注水电磁阀单元104相应三通电磁阀17的相应通道阀、排气电磁阀单元105相应三通电磁阀17的相应通道阀、水泵10，控制单元202将抽注水对象19的第二目标体积状态标记为“空”。
进一步地，当其中的某一个通路损坏以至于不能完成抽注水作业时，可由多通路单泵抽注水装置100中的另一个通路完成对抽注水对象19的抽注水作业，即实现装置的功能冗余和替换，保证装置的使用，如当由水泵5构成的通路损坏时，相应的抽注水作业任务可由水泵10构成的通路代替其完成。
需要强调的是，本发明实施例为了方便叙述，上述只提供了一个泵水单元101和一个泵水单元102，从而构成两条抽注水通路，但是，在本发明其它实施例当中，并不仅限于本实施例提供的泵水单元101或泵水单元102的个数，其个数还可以是其它多个，如图3和图4，其分别能够构成三条抽注水通路和四条抽注水通路。
综上所述，本发明实施例提供的多通路单泵抽注水装置通过设置可独立运行的至少两条抽注水通路，提高了装置的使用稳定性和工作人员的工作效率；另外，通过设置控制单元、水流传感器单元、至少两个泵水单元、抽注水电磁阀单元、排气电磁阀单元和抽注水对象单元，并进行相应的连通和控制，使得控制单元能够按照目标的抽注水方法控制水流传感器单元、泵水单元、抽注水电磁阀单元、排气电磁阀单元，从而实现对抽注水对象单元的多通路单泵抽注水作业。因此，本发明实施例提供的多通路单泵抽注水装置及其系统，不但自动化程度高、使用稳定性强，而且工作人员在进行抽注水作业操作时，非常简单便捷，工作效率大大提高。
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。

Claims (8)

1.一种多通路单泵抽注水装置，其特征在于，其包括控制单元、用于检测管道中是否有水存在的水流传感器单元、至少两个泵水单元、抽注水电磁阀单元、排气电磁阀单元和抽注水对象单元，所述水流传感器单元与所述控制单元通信电连接，从而实现所述水流传感器单元与所述控制单元的交互；
至少两个所述泵水单元之间并联设置，并且均与所述抽注水电磁阀单元连通，从而形成至少两条独立运行的抽注水通路；
所述抽注水电磁阀单元和所述排气电磁阀单元均与所述抽注水对象单元连通；
每个所述泵水单元、所述抽注水电磁阀单元和所述排气电磁阀单元均与所述控制单元通信连接，进而接受所述控制单元的控制；
所述抽注水对象单元包括抽注水对象；
所述控制单元能够根据所述抽注水对象的某一目标体积的标记状态结合所述水流传感器单元对其所检测的管道的检测状态进行综合判别，从而控制所述泵水单元、所述抽注水电磁阀单元和所述排气电磁阀单元进行相应的开启或关闭，以实现所述抽注水对象的抽注水作业；
多个所述泵水单元的个数为两个；
每个所述泵水单元包括水泵、电磁阀和输送管道，所述控制单元控制对应所述水泵和所述电磁阀不同的开启和关闭组合，实现对应所述泵水单元的抽水或注水功能。
2.根据权利要求1所述的多通路单泵抽注水装置，其特征在于，所述排气电磁阀单元和所述抽注水电磁阀单元均包括多个电磁阀，所述控制单元对所述排气电磁阀单元和所述抽注水电磁阀单元对应的多个所述电磁阀控制，实现抽注水路径分配。
3.根据权利要求2所述的多通路单泵抽注水装置，其特征在于，所述排气电磁阀单元和所述抽注水电磁阀单元中的电磁阀为三通电磁阀。
4.根据权利要求2所述的多通路单泵抽注水装置，其特征在于，所述泵水单元中的电磁阀为单通电磁阀。
5.根据权利要求2所述的多通路单泵抽注水装置，其特征在于，所述泵水单元中的电磁阀为单通电磁阀，所述排气电磁阀单元和所述抽注水电磁阀单元中的电磁阀为三通电磁阀。
6.一种多通路单泵抽注水系统，其特征在于，所述多通路单泵抽注水系统包括权利要求1-5任意一项所述的多通路单泵抽注水装置。
7.一种多通路单泵抽注水方法，其特征在于，其是利用权利要求6所述的多通路单泵抽注水系统来是实现抽注水的，其包括：
利用所述多通路单泵抽注水装置中的至少两条独立运行的所述抽注水通路进行抽注水；
在进行所述抽注水时，多个所述抽注水通路中的其中一条所述抽注水通路可作为另外一条所述抽注水通路的备份，即，在其中一条所述抽注水通路出现故障的情况下，可通过另外一条所述抽注水通路替换掉发生故障的所述抽注水通路，从而保证抽注水的正常进行；
在进行所述抽注水时，多个所述抽注水通路可协同运行，即，同时进行抽水或注水，或者在其中一条所述抽注水通路进行抽水作业时，另外一条通路同时进行注水作业。
8.根据权利要求7所述的多通路单泵抽注水方法，其特征在于，在进行所述抽注水时，多条所述抽注水通路的数量为两条。
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