CN110320938A - 一种控制流量的电磁阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种控制流量的电磁阀。本发明这种控制流量的电磁阀可通过流量控制单元对液体的流量以及流速进行控制,实现计数部分与基表部分的相对独立；为电子装置提供可靠的防水保障；没有磁干扰问题；同时使基表拥有更好的始动流量及量程比；只通过一个检测探头就能识别水流的方向并且降低了检测功耗，无需单片机协同传感检测，直接以电平脉冲信号输出；利用太赫兹时域光谱技术测量管道腐蚀程度，该结构简单，操作方便，对腐蚀程度的检测精确度高、系统稳定性好，安全可靠、适用范围广，并且具有操作简单，检测快速，数据处理过程简单，重复性好，结果精确度高等优点。

Description

一种控制流量的电磁阀
技术领域
本发明涉及电磁阀门技术领域，具体涉及一种控制流量的电磁阀。
背景技术
现有的节水灌溉系统虽然在降低作物灌溉制度，提高作物产量上有明显的作用，但由于人工操作的可变性过大，致使灌溉的合理性无法得到进一步的提高。而滴灌自动化控制系统是通过对土壤、作物、气象等各类因素的采集、分析下由操作系统发送相关信息指令对田间各类阀门进行控制，以此来实现降低人工分析决策的不合理性因素对农业灌溉的影响。作为现代化农业发展的趋势，在现状农业灌溉已大面积实施节水工程的上提下，进一步推广滴灌自动化控制系统在节水工程中的使用，对促进农业经济发展具有极大的意义。
现有喷灌机是处于“走-停-走”间歇式行走状态，其处于均匀灌溉过程中就会由于该间歇式行走状态造成一定的灌溉误差；进而在变量灌溉中会由于喷灌机的间歇式行走状态而造成电磁阀开启时间并不能均匀的处于喷灌机行走与停止阶段，进一步的造成了灌溉误差，使得耕地生产效率降低以及水分利用效率降低。
可以看出，当使用电磁阀作为执行机构时，电磁阀的处于开启状态的时间直接影响着滴灌的精确性，因此，如何精确地控制电磁阀进而提高自动滴灌的精确性就成为了亟需解决的技术问题。
另外，现有的电磁阀在封堵阀体流道时多采用密封塞进行封堵，当电磁阀控制液体的对象为强酸或者强碱时，会造成密封塞的腐蚀现象，一方面会造成电磁阀自身密封性能的降低，另一方面当密封塞腐蚀严重时，需要对其进行更换处理，而电磁阀属于精密零件，更换时费时费力，而且电磁阀在实际使用时，经常会出现堵塞的现象，进而造成电磁阀无法实现自身的启闭功能的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种实现计数部分与阀体部分的相对独立，为电子装置提供可靠的防水保障；没有磁干扰问题；同时使基表拥有更好的始动流量及量程比；两个感应元件使其在叶轮上的重力分部的更均匀，提高了计量的稳定性，也提高了始动流量的性能；可以只通过一个检测探头就能识别水流的方向并且降低了检测功耗，无需单片机协同传感检测，直接以电平脉冲信号输出,可通过流量控制单元对液体的流量以及流速进行控制的控制流量的电磁阀。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种控制流量的电磁阀,包括无线传输模块、云端服务器和电磁阀壳体,所述电磁阀壳体进口一端连接外部流体源,所述电磁阀壳体包括上阀体、下阀体和设置在所述上阀体与所述下阀体之间的阀体1，所述阀体内部设有叶轮和流量控制单元2,所述叶轮的转动轴4的边缘上设有两片大小不等的无磁感应片，所述无磁感应片沿所述叶轮的转动轴4的轴线对称设置，所述上阀体内设有磁感单元及连接轴3，所述连接轴3上设有包含一个感应元件的无磁传感器，所述无磁传感器紧贴所述叶轮的转动轴44，所述无磁传感器与所述叶轮的转动轴4的轴心线在同一直线上，且同一时刻所述无磁感应片只能位于所述感应元件的感应区域内，所述感应元件用于采集所述无磁感应片的位置信号，并将该位置信号通过所述无线传输模块发送给所述云端服务器。
上述的控制流量的电磁阀，所述流量控制单元2包括中空的腔体21、复位弹簧22、承压板23、限位杆件24和活动挡板25，所述腔体21的内部底端固定安装有复位弹簧22，所述复位弹簧23的上端固定连接所述承压板23的下表面，所述承压板23的上表面与所述转动轴44的下端固定连接，所述复位弹簧22的中间区段上转动连接所述限位杆件24的一端，所述限位杆件24的另一端转动连接有所述活动挡板25的一侧。
上述的控制流量的电磁阀，所述限位杆件24与所述活动挡板25之间通过销轴连接，且所述限位杆件24与所述活动挡板25以及销轴的数量均设置有两个，且呈对称关系。
上述的控制流量的电磁阀，还包括设置在所述阀体一侧的腐蚀检测系统6，所述腐蚀检测系统6包括多个探测及接收装置61、检测系统62、数据处理系统63及显示模块64，所述腐蚀检测系统6的顶端具有多个探头，所述探测及接收装置61分别位于所述多个探头上，并通过光纤与所述检测系统62信号连接，所述检测系统62与所述数据处理系统63信号连接，所述显示模块64信号连接所述数据处理系统63。
上述的控制流量的电磁阀，所述探测及接收装置61包括太赫兹探测器和太赫兹接收器；所述太赫兹探测器用于接收所述检测系统62发出的激光，激发太赫兹波；所述太赫兹接收器用于接收太赫兹波经过所述阀体2内部表面反射的太赫兹信号。
上述的控制流量的电磁阀，所述检测系统62包括微型激光器及太赫兹光谱仪；所述微型激光器发射激光，所述激光通过光纤传输到所述太赫兹探测器，激发太赫兹波；所述太赫兹光谱仪通过光纤接收所述太赫兹波经过所述阀体1内部表面反射的太赫兹信号，生成所述太赫兹光谱信息传送给所述数据处理系统63。
上述的控制流量的电磁阀，所述数据处理系统63还用于接收所述阀体1的太赫兹光谱信息，将其与所述太赫兹光谱信息与腐蚀程度的对应关系进行比对，生成所述阀体1的腐蚀检测结果。
上述的控制流量的电磁阀，所述阀体1上部嵌入设置有显示屏，且所述显示屏下部电性连接有控制键。
本发明的优点在于：本发明这种控制流量的电磁阀可通过流量控制单元对液体的流量以及流速进行控制,实现计数部分与基表部分的相对独立；为电子装置提供可靠的防水保障；没有磁干扰问题；同时使基表拥有更好的始动流量及量程比；只通过一个检测探头就能识别水流的方向并且降低了检测功耗，无需单片机协同传感检测，直接以电平脉冲信号输出；利用太赫兹时域光谱技术测量管道腐蚀程度，该结构简单，操作方便，对腐蚀程度的检测精确度高、系统稳定性好，安全可靠、适用范围广，并且具有操作简单，检测快速，数据处理过程简单，重复性好，结果精确度高等优点。
附图说明
图1为本发明一种控制流量的电磁阀的结构示意图；
图2为本发明腐蚀检测系统的结构示意图。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
参阅图1、图2，本发明提供一种控制流量的电磁阀,包括无线传输模块、云端服务器和电磁阀壳体,所述电磁阀壳体进口一端连接外部流体源,所述电磁阀壳体包括上阀体、下阀体和设置在所述上阀体与所述下阀体之间的阀体1，所述阀体内部设有叶轮和流量控制单元2,所述叶轮的转动轴4的边缘上设有两片大小不等的无磁感应片，所述无磁感应片沿所述叶轮的转动轴4的轴线对称设置，所述上阀体内设有连接轴3，所述连接轴3上设有包含一个感应元件的无磁传感器，所述无磁传感器紧贴所述叶轮的转动轴44，所述无磁传感器与所述叶轮的转动轴4的轴心线在同一直线上，且同一时刻所述无磁感应片只能位于所述感应元件的感应区域内，所述感应元件用于采集所述无磁感应片的位置信号，并将该位置信号通过所述无线传输模块发送给所述云端服务器。
使用时，当有流体流经阀体1时，流体会带动叶轮转动，叶轮转动轴4边缘上的无磁感应片也会随之转动，在某一时刻，无磁传感器中的中感应元件采集到较大的无磁感应片此刻的一个位置信号，在下一时刻，感应元件又采集到较小的无磁感应片的下一个位置信号，前后两个位置信号都将被发送给云端服务器，经云端服务器的计算后，位置信号转换为叶轮转动的圈数，进而转换为流体的流量，然后云端服务器一方面将该上述流体的流量发送到显示屏供用户查阅。
进一步地，本发明一种控制流量的电磁阀的较佳的实施例中，所述流量控制单元2包括中空的腔体21、复位弹簧22、承压板23、限位杆件24和活动挡板25，所述腔体21的内部底端固定安装有复位弹簧22，所述复位弹簧23的上端固定连接所述承压板23的下表面，所述承压板23的上表面与所述转动轴44的下端固定连接，所述复位弹簧22的中间区段上转动连接所述限位杆件24的一端，所述限位杆件24的另一端转动连接有所述活动挡板25的一侧。
进一步地，本发明一种控制流量的电磁阀的较佳的实施例中，所述限位杆件24与所述活动挡板25之间通过销轴连接，且所述限位杆件24与所述活动挡板25以及销轴的数量均设置有两个，且呈对称关系。
工作时，连接轴3下移产生的压力会直接作用在承压板23上，经力的传递作用，促使复位弹簧22被压缩收缩，当复位弹簧22发生收缩时，复位弹簧22会带动两边的限位杆件24进行转动，在销轴和转轴的作用下，活动挡板25会发生转动，此时，液体会直接排出电磁阀，从而实现控制液体流动的目的。当磁感单元中通入不同大小的电流时，其产生的磁感应力的大小也不同，从而决定了连接轴3下移的距离，因而也就决定了活动挡板25的转动角度的大小，即上述两个缺口的大小也发生的改变，进而可以对流体的流量以及流速进行调节。
进一步地，本发明一种控制流量的电磁阀的较佳的实施例中，还包括设置在所述阀体一侧的结晶检测系统5和腐蚀检测系统6。
进一步地，本发明一种控制流量的电磁阀的较佳的实施例中，所述腐蚀检测系统6包括多个探测及接收装置61、检测系统62、数据处理系统63及显示模块64，所述腐蚀检测系统6的顶端具有多个探头，所述探测及接收装置61分别位于所述多个探头上，并通过光纤与所述检测系统62信号连接，所述检测系统62与所述数据处理系统63信号连接，所述显示模块64信号连接所述数据处理系统63。
进一步地，本发明一种控制流量的电磁阀的较佳的实施例中，所述探测及接收装置61包括太赫兹探测器和太赫兹接收器；所述太赫兹探测器用于接收所述检测系统62发出的激光，激发太赫兹波；所述太赫兹接收器用于接收太赫兹波经过所述阀体2内部表面反射的太赫兹信号。
进一步地，本发明一种控制流量的电磁阀的较佳的实施例中，所述检测系统62包括微型激光器及太赫兹光谱仪；所述微型激光器发射激光，所述激光通过光纤传输到所述太赫兹探测器，激发太赫兹波；所述太赫兹光谱仪通过光纤接收所述太赫兹波经过所述阀体1内部表面反射的太赫兹信号，生成所述太赫兹光谱信息传送给所述数据处理系统63。
进一步地，本发明一种控制流量的电磁阀的较佳的实施例中，所述数据处理系统63还用于接收所述阀体1的太赫兹光谱信息，将其与所述太赫兹光谱信息与腐蚀程度的对应关系进行比对，生成所述阀体1的腐蚀检测结果。
进一步地，本发明一种控制流量的电磁阀的较佳的实施例中，所述阀体1上部嵌入设置有显示屏，且所述显示屏下部电性连接有控制键。
本发明这种控制流量的电磁阀可通过流量控制单元对液体的流量以及流速进行控制,实现计数部分与基表部分的相对独立；为电子装置提供可靠的防水保障；没有磁干扰问题；同时使基表拥有更好的始动流量及量程比；只通过一个检测探头就能识别水流的方向并且降低了检测功耗，无需单片机协同传感检测，直接以电平脉冲信号输出；利用太赫兹时域光谱技术测量管道腐蚀程度，该结构简单，操作方便，对腐蚀程度的检测精确度高、系统稳定性好，安全可靠、适用范围广，并且具有操作简单，检测快速，数据处理过程简单，重复性好，结果精确度高等优点。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (8)

1.一种控制流量的电磁阀,包括无线传输模块、云端服务器和电磁阀壳体,所述电磁阀壳体进口一端连接外部流体源,其特征在于:所述电磁阀壳体包括上阀体、下阀体和设置在所述上阀体与所述下阀体之间的阀体(1)，所述阀体(1)内部设有叶轮和流量控制单元(2),所述叶轮的转动轴(4)的边缘上设有两片大小不等的无磁感应片，所述无磁感应片沿所述叶轮的转动轴(4)的轴线对称设置，所述上阀体内设有磁感单元及连接轴(3)，所述连接轴(3)上设有包含一个感应元件的无磁传感器，所述无磁传感器紧贴所述叶轮的转动轴(4)，所述无磁传感器与所述叶轮的转动轴(4)的轴心线在同一直线上，且同一时刻所述无磁感应片只能位于所述感应元件的感应区域内，所述感应元件用于采集所述无磁感应片的位置信号，并将该位置信号通过所述无线传输模块发送给所述云端服务器。
2.如权利要求1所述的一种控制流量的电磁阀，其特征在于：所述流量控制单元(2)包括中空的腔体(21)、复位弹簧(22)、承压板(23)、限位杆件(24)和活动挡板(25)，所述腔体(21)的内部底端固定安装有复位弹簧(22)，所述复位弹簧(23)的上端固定连接所述承压板23的下表面，所述承压板(23)的上表面与所述转动轴(4)的下端固定连接，所述复位弹簧(22)的中间区段上转动连接所述限位杆件(24)的一端，所述限位杆件(24)的另一端转动连接有所述活动挡板(25)的一侧。
3.如权利要求2所述的一种控制流量的电磁阀，其特征在于：所述限位杆件(24)与所述活动挡板(25)之间通过销轴连接，且所述限位杆件(24)与所述活动挡板(25)以及销轴的数量均设置有两个，且呈对称关系。
4.如权利要求1所述的一种控制流量的电磁阀，其特征在于：还包括设置在所述阀体一侧的腐蚀检测系统(6)，所述腐蚀检测系统(6)包括多个探测及接收装置(61)、检测系统(62)、数据处理系统(63)及显示模块(64)，所述腐蚀检测系统(6)的顶端具有多个探头，所述探测及接收装置(61)分别位于所述多个探头上，并通过光纤与所述检测系统(62)信号连接，所述检测系统(62)与所述数据处理系统(63)信号连接，所述显示模块(64)信号连接所述数据处理系统(63)。
5.如权利要求4所述的一种控制流量的电磁阀，其特征在于：所述探测及接收装置(61)包括太赫兹探测器和太赫兹接收器；所述太赫兹探测器用于接收所述检测系统(62)发出的激光，激发太赫兹波；所述太赫兹接收器用于接收太赫兹波经过所述阀体(1)内部表面反射的太赫兹信号。
6.如权利要求4所述的一种控制流量的电磁阀，其特征在于：所述检测系统(62)包括微型激光器及太赫兹光谱仪；所述微型激光器发射激光，所述激光通过光纤传输到所述太赫兹探测器，激发太赫兹波；所述太赫兹光谱仪通过光纤接收所述太赫兹波经过所述阀体(1)内部表面反射的太赫兹信号，生成所述太赫兹光谱信息传送给所述数据处理系统(63)。
7.如权利要求4所述的一种控制流量的电磁阀，其特征在于：所述数据处理系统(63)还用于接收所述阀体(1)的太赫兹光谱信息，将其与所述太赫兹光谱信息与腐蚀程度的对应关系进行比对，生成所述阀体(1)的腐蚀检测结果。
8.如权利要求1所述的一种控制流量的电磁阀，其特征在于：所述阀体(1)上部嵌入设置有显示屏，且所述显示屏下部电性连接有控制键。
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