CN109471460A - 一种水流量控制信号发生装置 - Google Patents

Abstract

一种水流量控制信号发生装置，包括水流传感器和电子控制器，其特征在于，该电子控制器包括其内部的微电子控制模块和设置在其外表面的控制面板，该微电子控制模块和控制面板相连接且通过所述的控制面板来设定该微电子控制模块的各项额定参数；该水流传感器通过连接线和所述的电子控制器相连接，并将其水流量的大小转化成脉冲信号反馈给所述的电子控制器，所述的电子控制器通过其内部的该微电子控制模块接收后，至少达成两个设计功能：即对“单次用水累计时长”和“单次用水累计水量”额定参数的设定和控制，一旦触及所设定的其中一个额定参数的上限即视为用水出现异常，即刻生成且输出水流量控制信号。

Description

一种水流量控制信号发生装置

技术领域

本发明属于流体控制技术领域，具体涉及一种水流量控制信号发生装置。

背景技术

实际生活中常常由于水管老化、渗漏、破裂、水龙头没关死或忘关等原因出现漏水，这样不仅造成水资源浪费、水费增加，而且会危及建筑物导致房屋破坏和财产损失，尤其在住宅密集区，一处漏水可能会给邻近及下层许多单元造成损失，给居民的日常生活带来不便。这样的情况在现实生活中屡见不鲜，因此对家庭用水情况进行监控，及时地将家中出现的漏水情况通知主人，以便及时有效地处理就显得尤为重要。漏水包括狭义的漏水和非正常用水。狭义的漏水是指跑、冒、滴、漏；非正常用水是指过长时间的流量相对固定的用水，比如水龙头忘关、长时间不调节水流洗澡、洗衣机工作时出现故障等。

目前有几种检测漏水的方法，如运用超声波、水流的声波震动信号或利用专用检测导线等方法进行检测。上述方法主要用于在漏水发生后寻找漏水点，从而查找漏水原因，没有预防漏水的功能，并且存在着设备复杂、价格昂贵、安装不便等缺陷。同时市场上现有的漏水报警系统都是适用于工业领域的漏水检测，而面向普通家庭的漏水报警系统几乎没有。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在的问题，提供一种简单高效的水流量控制信号发生装置，尤其实现对“单次用水累计时长”和“单次用水累计水量”两项指标的精准控制，为漏水保护系统输出精准的水流量控制信号，该水流量控制信号发生装置通常与电动球阀配套使用，向电动球阀发出的开和关的单纯指令。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：一种水流量控制信号发生装置，包括水流传感器和电子控制器，其特征在于，所述的电子控制器包括其内部的微电子控制模块和设置在其外表面的控制面板，所述的微电子控制模块和控制面板相连接且通过所述的控制面板来设定该微电子控制模块的各项额定参数；所述的水流传感器通过连接线和所述的电子控制器相连接，并将其水流量的大小转化成脉冲信号反馈给所述的电子控制器，所述的电子控制器通过其内部的该微电子控制模块接收后，至少达成两个设计功能：即对“单次用水累计时长”和“单次用水累计水量”额定参数的设定和控制，一旦触及所设定的其中一个额定参数的上限即视为用水出现异常，即刻生成且输出水流量控制信号。通常，水流量控制信号发生装置和电动球阀等配套使用，本技术方案里所述的水流量控制信号通常指向与之配套的电控设备如电动球阀等所发出的开和关的单纯指令，“单次用水累计时长”既可以作为一个固定额定参数设定（通常出厂时设定为30分钟），也可以根据用户需求自行调整（时长额定参数调整范围通常为30至90分钟）；“单次用水累计水量”通常出厂时设定额定用水量为100升，也可根据用户自行调整，其其用水量额定参数调整范围通常在10升至500升之间。通常，“单次用水”是指每一次不间断的用水。

在上述的一种水流量控制信号发生装置，其特征在于，所述的水流传感器为叶轮式水流传感器，主要由阀体、水流转子组件和霍尔传感器组成；当水流过所述的水流转子组件时，其磁性转子转动，霍尔传感器输出相应的脉冲信号反馈给所述的电子控制器，由所述的电子控制器判断水流量的大小最终统一输出控制信号；所述的阀体上设置有进水口和出水口。

在上述的一种水流量控制信号发生装置，其特征在于，所述的进水口内设置有一单向导流面，所述的导流面沿该进水口的进水方向由该进水口的内壁向该进水口的中心线倾斜，且能将水流导向所述的水流转子组件其中的叶轮外侧边沿方向流动，且以接近叶轮外侧的切线方向流动。

在上述的一种水流量控制信号发生装置，其特征在于，所述的进水口和出水口的端面上分别设置有环状凹槽，该凹槽内设置有O型密封圈。

在上述的一种水流量控制信号发生装置，其特征在于，所述的微电子控制模块包含一显示屏装置，所述的控制面板上至少设置有参数设定值上调键、参数设定值下调键、控制信号输出端，所述的电子控制器通过转化来自所述的水流传感器的脉冲信号，至少达成两个设计功能：即对“单次用水累计时长”和“单次用水累计水量”额定参数的设定和控制，一旦触及所设定的其中一个额定参数的上限即视为用水出现异常，即将生成的水流量控制信号从所述的控制信号输出端输出；所述的参数设定值上调键和参数设定值下调键用于“单次用水累计时长”或“单次用水累计水量”的额定参数大小的调整，且所设定的额定参数通过所述的显示屏装置显示。

在上述的一种水流量控制信号发生装置，其特征在于，所述的微电子控制模块包含一显示屏装置，所述的控制面板上至少设置有参数设定值上调键、参数设定值下调键、控制信号输出端、功能切换键；所述的电子控制器通过转化来自所述的水流传感器的脉冲信号，至少达成两个设计功能：即对“单次用水累计时长”和“单次用水累计水量”额定参数的设定和控制，一旦触及所设定的其中一个额定参数的上限即视为用水出现异常，即将生成的水流量控制信号从所述的控制信号输出端输出；所述的参数设定值上调键和参数设定值下调键用于“单次用水累计时长”和“单次用水累计水量”的额定参数大小的调整，且所设定的额定参数通过所述的显示屏装置显示，通过所述的功能切换键依次对“单次用水累计时长”和“单次用水累计水量”的额定参数的设定对象的切换。

在上述的一种水流量控制信号发生装置，其特征在于，所述的电子控制器的控制面板上还设置有“ON”键和“OFF”键，从所述的“ON”键或“OFF”键产生的开或关的控制信号指令直接从所述的控制信号输出端输出；所述的电子控制器通过其内部的若干微电子控制模块接收来自所述的水流传感器的脉冲信号后，一旦触及到“单次用水累计时长”或“单次用水累计水量”所设定的其中一个额定参数的上限即视为用水出现异常，即将“关闭水流”这样的控制信号从所述的控制信号输出端输出，通过按下所述的“ON”键能将该水流量控制信号发生装置还原为异常前的设置状态。

在上述的一种水流量控制信号发生装置，其特征在于，所述的电子控制器内设置有锂电池且该锂电池为所述的电子控制器提供应急电源。

在上述的一种水流量控制信号发生装置，其特征在于，所述的微电子控制模块包括电源控制电路、MCU（微电脑控制系统）、流量检测电路、电动阀门控制电路、显示控制电路及按键控制电路。

在上述的一种水流量控制信号发生装置，其特征在于，所述的微电子控制模块包括电源控制电路、MCU（微电脑控制系统）、流量检测电路、电动阀门控制电路、显示控制电路及按键控制电路，还包括报警电路或/无线传输控制线路。通常，电源转换电路包括单电源控制电路或/双电源控制电路，对外部电源供电或由内部电池供电进行智能切换，并将当前由何种供电模式传递给MCU，MCU通过此数据计算出合理的节能模式，以延长内部电池工作时间，同时电源转换电路对输入的电压进行转换，给各模块提供不同的工作电压；MCU（微电脑控制系统）通过采集各功能模块的数据后进行处理计算后，在实时对各模块进行控制，包括对“单次用水累计水量”和“单次用水累计时长”，以及无线数据传输及数据解析；流量检测电路是对当前管道内流经的流量进行实时侦测，并将流量数据反馈给MCU；电动阀门控制电路是对阀门进行开或关闭的控制操作；显示控制电路是人机对话的显示界面，通过液晶屏对设备的工作状态及数据进行实时显示；按键控制电路是人机对话的操作界面，通过按键对流量或工作时间及工作状态进行设定；报警电路是当出现故障或需要提醒时进行声音报警；无线传输控制电路是将设备数据和后台服务程序进行通信交流。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。附图仅提供参考和说明用，并非用来对本发明加以限制。

图1是本发明提供的一种水流量控制信号发生装置的结构示意图；

图2是本发明提供的一种电子控制器的结构示意图；

图3是本发明提供的一种水流传感器的结构示意图；

图4是本发明提供的图3中所示A-A剖面的结构示意图；

图5是本发明提供的一种单电源控制电路的原理图；

图6是本发明提供的一种双电源控制电路的原理图；

图7是本发明提供的一种MCU（微电脑控制系统）的原理图；

图8是本发明提供的一种流量检测电路的原理图；

图9是本发明提供的一种电动阀门控制电路的原理图；

图10是本发明提供的一种显示控制电路的原理图；

图11是本发明提供的一种按键控制电路的原理图；

图12是本发明提供的一种报警电路的原理图；

图13是本发明提供的一种无线传输控制线路的原理图。

图中，水流传感器1、电子控制器2、连接线3、阀体10、水流转子组件11、霍尔传感器12、进水口13、出水口14、导流面13a、凹槽13b、O型密封圈13c、微电子控制模块20、显示屏装置20a、控制面板21、参数设定值上调键22、参数设定值下调键23、控制信号输出端24、功能切换键25、“ON”键26、“OFF”键27、外接电源接口28、锂电池29。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例1：

如图1、图2、图3、图4、图5、图7、图8、图9、图10、图11所示，一种水流量控制信号发生装置，包括水流传感器1和电子控制器2，该电子控制器2包括其内部的微电子控制模块20和设置在其外表面的控制面板21，该电子控制器2上设置有外接电源接口28。

该微电子控制模块20包括图5的单电源控制电路、图7的MCU（微电脑控制系统）、图8的流量检测电路、图9的电动阀门控制电路、图10的显示控制电路及图11的按键控制电路；该微电子控制模块20和控制面板21相连接且通过控制面板21来设定该微电子控制模块20的各项额定参数；该水流传感器1通过连接线3和电子控制器2相连接，并将其水流量的各瞬时动态转化成脉冲信号反馈给电子控制器2，电子控制器2通过其内部的微电子控制模块20接收来自水流传感器1的脉冲信号后，至少达成两个设计功能：即对“单次用水累计时长”和“单次用水累计水量”额定参数的设定和控制，一旦触及所设定的额定参数的上限即视为用水出现异常，即刻生成且输出水流量控制信号。

水流传感器1为叶轮式水流传感器，主要由阀体10、水流转子组件11和霍尔传感器12组成；当水流过水流转子组件11时，其磁性转子转动，并且转速随着流量成线性变化，霍尔传感器12输出相应的脉冲信号反馈给电子控制器2，由电子控制器2判断水流量的大小最终统一输出控制信号；该阀体10上设置有进水口13和出水口14；该进水口13内设置有一单向导流面13a，导流面13a沿该进水口13的进水方向由该进水口13的内壁向该进水口13的中心线倾斜，且能将水流导向该水流转子组件11其中的叶轮外侧边沿方向流动。本实施例中，该进水口13和出水口14的端面上分别设置有环状凹槽13b，该凹槽13b内设置有O型密封圈13c。

该微电子控制模块20包含一显示屏装置20a，该控制面板21上设置有参数设定值上调键22、参数设定值下调键23、控制信号输出端24、功能切换键25、“ON”键26和“OFF”键27；所述的电子控制器2通过转化来自所述的水流传感器1的脉冲信号，至少达成两个设计功能：即对“单次用水累计时长”和“单次用水累计水量”额定参数的设定和控制，一旦触及所设定额定参数的上限即视为用水出现异常，即将生成的水流量控制信号从所述的控制信号输出端24输出；该参数设定值上调键22和参数设定值下调键23用于“单次用水累计时长”和“单次用水累计水量”的额定参数大小的调整，且所设定的额定参数通过显示屏装置20a显示，通过功能切换键25依次对“单次用水累计时长”和“单次用水累计水量”的额定参数设定对象的切换。从该“ON”键26或“OFF”键27产生的开或关的控制信号指令直接从该控制信号输出端24输出，通过按下该“ON”键26能将该水流量控制信号发生装置还原为出现异常前的设置状态。

实施例2：

如图1、图2、图3、图4、图6、图7、图8、图9、图10、图11所示，本实施例中的一种水流量控制信号发生装置，该电子控制器2内还设置有锂电池29提供应急电源，和外接电源一起构成双电源控制电路，其他的和实施例1一样，在此不再一一赘述。

实施例3：

本实施例中的一种水流量控制信号发生装置，该微电子控制模块20还包含一个报警电路（图12），其他的和实施例1或实施例2一样，在此不再一一赘述。

实施例4：

本实施例中的一种水流量控制信号发生装置，该微电子控制模块20还包含一个无线传输控制电路（图13），其他的和实施例1或实施例2一样，在此不再一一赘述。

实施例5：

本实施例中的一种水流量控制信号发生装置，该微电子控制模块20还同时包含一个报警电路（图12）和无线传输控制电路（图13），其他的和实施例1或实施例2一样，在此不再一一赘述。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了水流传感器、电子控制器、连接线、阀体、水流转子组件、霍尔传感器、进水口、出水口、导流面、凹槽、O型密封圈、微电子控制模块、显示屏装置、控制面板、参数设定值上调键、参数设定值下调键、控制信号输出端、功能切换键、“ON”键、“OFF”键、外接电源接口、锂电池、电源控制电路、MCU（微电脑控制系统）、流量检测电路、电动阀门控制电路、显示控制电路、按键控制电路、报警电路、无线传输控制线路等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种水流量控制信号发生装置，包括水流传感器（1）和电子控制器（2），其特征在于，所述的电子控制器（2）包括其内部的微电子控制模块（20）和设置在其外表面的控制面板（21），所述的微电子控制模块（20）和控制面板（21）相连接且通过所述的控制面板（21）来设定该微电子控制模块（20）的各项额定参数；所述的水流传感器（1）将水流量的动态变化转化成脉冲信号反馈给所述的电子控制器（2），通过其内部的微电子控制模块（20）接收后，至少达成两个设计功能：即对“单次用水累计时长”和“单次用水累计水量”额定参数的设定和控制，一旦触及所设定的其中一个额定参数的上限即视为用水出现异常，即刻生成且输出水流量控制信号。

2.根据权利要求1所述的一种水流量控制信号发生装置，其特征在于，所述的水流传感器（1）为叶轮式水流传感器，主要由阀体（10）、水流转子组件（11）和霍尔传感器（12）组成；当水流过所述的水流转子组件（11）时，霍尔传感器（12）输出相应的脉冲信号反馈给所述的电子控制器（2），由所述的电子控制器（2）判断水流量的大小最终统一输出水流量控制信号；所述的阀体（10）上设置有进水口（13）和出水口（14）。

3.根据权利要求2所述的一种水流量控制信号发生装置，其特征在于，所述的进水口（13）内设置有一单向导流面（13a），所述的导流面（13a）沿该进水口（13）的进水方向由该进水口（13）的内壁向该进水口（13）的中心线倾斜，且能将水流导向所述的水流转子组件（11）其中的叶轮外侧边沿方向流动。

4.根据权利要求2所述的一种水流量控制信号发生装置，其特征在于，所述的进水口（13）和出水口（14）的端面上分别设置有环状凹槽（13b），该凹槽（13b）内设置有O型密封圈（13c）。

5.根据权利要求1所述的一种水流量控制信号发生装置，其特征在于，所述的微电子控制模块（20）包含一显示屏装置（20a），所述的控制面板（21）上至少设置有参数设定值上调键（22）、参数设定值下调键（23）、控制信号输出端（24），所述的电子控制器（2）通过转化来自所述的水流传感器（1）的脉冲信号，至少达成两个设计功能：即对“单次用水累计时长”和“单次用水累计水量”额定参数的设定和控制，一旦触及所设定的其中一个额定参数的上限即视为用水出现异常，即将生成的水流量控制信号从所述的控制信号输出端（24）输出；所述的参数设定值上调键（22）和参数设定值下调键（23）用于“单次用水累计时长”或“单次用水累计水量”的额定参数大小的调整，且所设定的额定参数通过所述的显示屏装置（20a）显示。

6.根据权利要求1所述的一种水流量控制信号发生装置，其特征在于，所述的微电子控制模块（20）包含一显示屏装置（20a），所述的控制面板（21）上至少设置有参数设定值上调键（22）、参数设定值下调键（23）、控制信号输出端（24）、功能切换键（25）；所述的电子控制器（2）通过转化来自所述的水流传感器（1）的脉冲信号，至少达成两个设计功能：即对“单次用水累计时长”和“单次用水累计水量”额定参数的设定和控制，一旦触及所设定的其中一个额定参数的上限即视为用水出现异常，即将生成的水流量控制信号从所述的控制信号输出端（24）输出；所述的参数设定值上调键（22）和参数设定值下调键（23）用于“单次用水累计时长”和“单次用水累计水量”的额定参数大小的调整，且所设定的额定参数通过所述的显示屏装置（20a）显示，通过所述的功能切换键（25）依次对“单次用水累计时长”和“单次用水累计水量”的额定参数的设定对象的切换。

7.根据权利要求5或6所述的一种水流量控制信号发生装置，其特征在于，所述的控制面板（21）上还设置有“ON”键（26）和“OFF”键（27），从所述的“ON”键（26）或“OFF”键（27）产生的开或关的控制信号指令直接从所述的控制信号输出端（24）输出；所述的电子控制器（2）通过其内部的微电子控制模块（20）接收来自所述的水流传感器（1）的脉冲信号后，一旦触及到“单次用水累计时长”或“单次用水累计水量”所设定的其中一个额定参数的上限即视为用水出现异常，即将“关闭水流”这样的控制信号从所述的控制信号输出端（24）输出，通过按下所述的“ON”键（26）能将该水流量控制信号发生装置还原为异常前的设置状态。

8.根据权利要求1所述的一种水流量控制信号发生装置，其特征在于，所述的电子控制器（2）内设置有锂电池（29）且该锂电池（29）为所述的电子控制器（2）提供应急电源。

9.根据权利要求1所述的一种水流量控制信号发生装置，其特征在于，所述的微电子控制模块（20）包括电源控制电路、MCU（微电脑控制系统）、流量检测电路、电动阀门控制电路、显示控制电路及按键控制电路。

10.根据权利要求9所述的一种水流量控制信号发生装置，其特征在于，所述的微电子控制模块（20）包括电源控制电路、MCU（微电脑控制系统）、流量检测电路、电动阀门控制电路、显示控制电路及按键控制电路，还包括报警电路或/无线传输控制线路。