CN111271498A - 一种适用于多种水阀的智能控制装置 - Google Patents

Abstract

一种适用于多种水阀的智能控制装置，包括水阀本体、开关电源，还具有第一控制电路、第二控制电路、水位探测机构和阀芯调节机构；水位探测机构包括安装在一起的外筒体、上内筒体、滑动可调电阻、浮子、连动杆；所述阀芯调节机构包括安装在一起的电机减速机构、上筒体、下筒体、下磁铁、上磁铁、随动杆；水位探测机构和阀芯调节机构安装在水阀本体上，开关电源、第一控制电路、第二控制电路安装在元件盒内，并和滑动可调电阻、电机减速机构电性连接。本发明结构简单、方便安装、成本低、适用范围更广、通用性好，能有效监测水位高度，并自动控制水量处于设定位置，不会因任何原因造成水压降低而对管道内水流量判断错误，保证了液体流量精确控制。

Description

一种适用于多种水阀的智能控制装置

技术领域

本发明涉及水阀配套设备技术领域，特别是一种适用于多种水阀的智能控制装置。

背景技术

水阀是一种广泛使用在生产及民用领域中的设备，其主要分为闸阀、截止阀、节流阀、蝶阀、止回阀、球阀等等。水阀的调节阀杆一般分为单圈操作或多圈操作，比如说球阀的调节阀杆左右旋转关闭或打开阀芯，以及实现阀芯开闭程度大小的控制不会超过360度；闸阀就需要旋转多圈调节阀杆才能实现阀芯的开或闭，以及实现阀芯开闭程度大小的控制。

由于工业生产等中很多需要自动流量控制，现有的水阀为了达到精确控制输入、输出液体流量的目的，一般会在和水阀进液端或出液端相连的管道上安装水压检测开关，水压检测开关信号输出端和PLC等连接，通过水压检测开关检测水阀液体输入端或输出端的压力，进而输出信号进入PLC，PLC再控制阀芯的开或闭，以及控制阀芯开闭大小程度。上述控制水阀阀芯开闭的设备，因为需要采用PLC等成本较高，且因结构所限存在以下缺点，其只能对应控制一种相适应的阀门工作，比如说控制调节阀杆单圈旋转阀门的控制设备，由于只能控制手柄转动角度不超过360度，那么就无法直接用于调节阀杆多圈旋转的阀门使用；而控制调节阀杆多圈旋转阀门的控制设备，由于工作时会控制调节阀杆向左或右旋转超过360度，显然又无法直接用于控制调节阀杆单圈旋转的阀门使用；这样每种控制设备存在功能单一的弊端，厂家由于需要生产不同类型的控制设备，两者驱动及控制机构不一样，也会增加生产成本，并且不利于售后维修服务等。

现有的控制设备还存在一个问题就是，由于其采用水压检测开关信号作为数据，实际情况下，管道内的压力和液体流量并不是一定完全具有关联，比如说驱动液体流动的泵功率相对小（例如水泵扬程低、泵出水量虽大，但是压力相对低），那么管道内就有可能虽然液体流量大、管道内水位高，但是压力低；再比如说驱动液体流动的泵功率大（例如水泵扬程高、泵出水量不但大，压力也相对高），那么管道内就会不但液体流量大、管道内水位高、压力也高。因此基于上述，就有可能液体能满足大流量需要、但是水压检测开关输出压力较低时，PLC等基于水压检测开关压力降低判断管道内液体流量减少，进而控制水阀的阀芯打开一些，就会对精确自动控制液体流量带来不利的影响（比如水泵水输出量较大，工作时电源波动导致其扬程变低水压降低，虽然输出的水流量还是能满足需要，但是水的压力降低，导致PLC基于压力判断水流量变小）。

发明内容

为了克服现有控制水阀阀芯开或闭，及阀芯开闭程度大小的控制设备，因结构所限成本高，工作时只能对应控制一种调节阀杆转动方式的水阀工作，不具有通用性、应用存在局限性，会给生产及售后带来一定不利，以及根据水压检测开关信号判断管道内流量不具有准确性，会对正确控制流量带来影响的弊端，本发明提供了结构简单、方便安装、成本低，既可以直接用于调节阀杆一圈转动方式的水阀使用，还适用于调节阀杆多圈转动方式的水阀使用，尽可能满足多种不同类型水阀直接安装使用，应用中通过水的浮力能有效实时监测出水管道内水位高度（也就是水量），并自动控制水量处于设定的位置，不会因任何原因造成管道内水压降低而导致对管道内水流量判断错误，由此有效保证了液体流量精确控制的一种适用于多种水阀的智能控制装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种适用于多种水阀的智能控制装置，包括水阀本体、开关电源，其特征在于还具有第一控制电路、第二控制电路、水位探测机构和阀芯调节机构；所述水位探测机构包括外筒体、内筒体、滑动可调电阻、浮子、连动杆，内筒体安装在外筒体内上部；所述内筒体下端有导向管，连动杆套在导向管内，连动杆的上端一侧有磁铁，滑动可调电阻垂直安装在内筒体的内侧，滑动电阻的操作手柄一侧有铁块；所述浮子安装在连动杆下，外筒体安装在水阀本体出水端上；所述阀芯调节机构包括电机减速机构、上筒体、下筒体、下磁铁、上磁铁、随动杆；所述电机减速机构安装在上筒体内上，电机减速机构的动力输出轴下有套管，随动杆下端安装在上磁铁中部，随动杆上端套在套管下端内；所述下筒体安装在水阀本体上中部；所述下磁铁中部安装在水阀本体的调节阀杆上，上筒体和下筒体连接在一起；所述开关电源、第一控制电路、第二控制电路安装在元件盒内；所述开关电源的电源输出两端和第一控制电路、第二控制电路的电源输入两端分别电性连接；所述开关电源的正极电源输出端和滑动可调电阻一端电性连接，滑动可调电阻另一端和第一控制电路及第二控制电路的信号输入端电性连接；所述第一控制电路、第二控制电路的电源输出两端分别和电机减速机构的正负两极、负正连接电源输入端电性连接。

进一步地，所述上磁铁下端、下磁铁上端极性相反。

进一步地，所述浮子高度高于水阀本体出水端高度，浮子的外径小于外筒体的内径。

进一步地，所述连动杆分为两段，两段连动杆经螺纹连接。

进一步地，所述开关电源是交流转直流开关电源模块。

进一步地，所述第一控制电路和第二控制电路构造一致，均包括探测子电路和动作子电路，第一控制电路的探测子电路电源输出两端和动作子电路的电源输入两端分别电性连接，探测子电路包括继电器、NPN三极管、可调电阻、型号AN051A的三端电压监测器、电阻，其间经电路板布线连接，继电器正极及正极控制电源输入端连接，三端电压监测器的输出端1脚和电阻一端连接，电阻另一端和NPN三极管基极连接， NPN三极管集电极和继电器负极电源输入端连接，三端电压监测器的负极电源输入端3脚和NPN三极管发射极及继电器负极控制电源输入端连接，三端电压监测器的正极电源输入端2脚和可调电阻一端连接。

进一步地，所述第一控制电路和第二控制电路的动作子电路包括继电器、电解电容、NPN三极管、电阻，其间经电路板布线连接，继电器正极及正极控制电源输入端和第一只电阻一端连接，第一只电阻另一端和第二只电阻一端、电解电容正极连接，第二只电阻另一端和第一只NPN三极管基极连接，第一只NPN三极管发射极和第二只NPN三极管基极连接，第一只及第二只NPN三极管集电极和继电器负极电源输入端连接，电解电容负极和第二只NPN三极管发射极、继电器负极控制电源输入端连接。

本发明有益效果是：本发明可单独安装在现有水阀上，能尽可能满足多种类型水阀的安装及使用。应用中浮子在进入出水管道内水的作用下，水量大、水位高时其带动可调电阻的调节手柄越往上行电阻变低，水量少、水位低时其带动可调电阻的调节手柄越往下行电阻变大，这样分别进入两路控制电路的信号电压大小会有所不同，当信号电压高于第一控制电路设定的最高值时，也就是水阀本体的出水量大于最高限定量时，电机减速机构等会带动水阀本体的阀芯向下运动一段距离、进而水阀本体的阀芯关闭得小一些，当信号电压低于第二控制电路设定的最低值时，也就是水阀本体的出水量低于最低限定量时，电机减速机构等会带动水阀本体的阀芯向上运动一段距离、进而水阀本体的阀芯打开得大一些，从而有效满足了经水阀本体流出的水量处于使用者预设的定值，控制更为精确。本发明中，由于是经两只上下磁铁带动水阀本体的阀杆转动，因此阀杆运动到上止点或下止点后继续运动时（使用者调节第一或第二控制电路的可调电阻阻值过大或过小，或者可调电阻使用久后阻值变大等），两只磁铁之间会打滑，防止了刚性连接阀杆和随动杆，阀杆运动到上止点或下止点后继续运动时会造成电机减速机构等损坏。本发明结构简单、方便安装、成本低，既可以直接用于调节阀杆一圈转动方式的水阀使用，还适用于调节阀杆多圈转动方式的水阀使用，尽可能满足多种不同类型水阀直接安装使用，应用中通过水的浮力能有效实时监测管道内水位高度（也就是水量），并自动控制水量处于设定的位置值，不会因任何原因造成管道内水压降低而导致对管道内水流量判断错误，由此有效保证了液体流量的精确控制。基于上述，本发明具有好的应用前景。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

图1是本发明结构示意图；

图2是本发明水位探测机构的结构示意图；

图3是本发明电路图。

具体实施方式

图1、2中所示，一种适用于多种水阀的智能控制装置，包括水阀本体1、开关电源2，还具有第一控制电路3、第二控制电路4、水位探测机构5和阀芯调节机构6；所述水位探测机构5包括下端为开放式结构上端为封闭式结构的圆形外筒体51、上下端为封闭式结构的圆形内筒体52、滑动可调电阻53、浮子54、连动杆55，外筒体51的外侧及内侧上端中部（内侧上端中部具有一个圆形套管、套管具有内螺纹）由上至下分别具有外螺纹及内螺纹，内筒体52由上至下具有外螺纹，内筒体52通过外螺纹旋入外筒体内螺纹安装在外筒体51内上部；所述内筒体52的中部下端外侧有一根一体成型的矩形导向管521，矩形连动杆55由上至下套在导向管521中部的矩形开孔内，连动杆55的上端左侧用胶粘接有一只矩形永久磁铁56，在内筒体52的内左端后侧垂直焊接有一只支撑板57，滑动可调电阻53垂直焊接一只矩形电路板上，电路板垂直用胶粘接在一只密闭矩形铜质壳体58内，矩形壳体58用胶垂直粘接在支撑板57前端，在滑动电阻53的操作手柄右侧端安装有一只矩形铁块59，铁块59左侧中部有一个矩形开孔，滑动电阻53的操作手柄套在开孔内并用胶粘接牢，铁块59的右侧和壳体58内左侧间隔1mm、磁铁56左侧和壳体58外右侧间隔1mm，磁铁56磁性作用力作用于铁块59，磁铁56上下运动时会带动铁块59及滑动电阻53的调节手柄上下同步运动；所述连动杆55的下端具有外螺纹，连动杆55下部套在圆形塑料浮子54的中部开孔内并通过两只螺母固定（连动杆55下部为圆形且具有外螺纹）；所述和可调电阻53连接的导线经壳体58上端中部开孔、内筒体52上端左部开孔、外筒体51上端中部开孔向上向外引出，导线和开孔之间经密封胶密封；所述和水阀本体1出水端连接的出水管道上有一个具有内螺纹的开孔，外筒体51由上至下通过外螺纹旋入开孔的内螺纹内安装在水阀本体1出水端连接的出水管道上；所述阀芯调节机构包括电机减速机构61（品牌正科的12V小型电机齿轮减速器成品）、上端封闭下端开放式结构的柱形上筒体62、下端封闭上端为开放式结构的柱形下筒体63、圆形永久下磁铁64、圆形永久上磁铁65、矩形随动杆66；所述电机减速机构61的壳体上端垂直经螺杆螺母安装在上筒体62内上端，电机减速机构61的动力输出轴下垂直焊接有一根矩形套管67，随动杆66的下端套在上磁铁65中部矩形开孔内并经密封固定胶固定，随动杆66上端套在套管67下端内并能沿套管67内上下垂直运动；所述下筒体63经中部开孔套在水阀本体的上中部调节阀杆101外侧且开孔内径大于阀杆101外径，水阀本体1上中部固定锁紧螺母（螺母螺孔大于阀杆101外径、利调节阀杆101的转动）安装在水阀本体1上中部后其下端外侧和下筒体63上端紧密接触将下筒体63固定在水阀本体1上中部外；所述水阀本体1的调节阀杆101上端调节手柄取下不用，下磁铁64中部有个开孔，开孔的上端内径大于下端内径，下磁铁64中部套在调节阀杆101的上端并经两只螺母固定在调节阀杆101上端（下磁铁64上下端各一只螺母），上端一只螺母高度低于下磁铁64高度，下磁铁64和上磁铁65吸合在一起；所述上筒体62经其下端外侧外螺纹旋入下筒体63上端内螺纹和下筒体63连接在一起；所述开关电源2、第一控制电路3、第二控制电路4安装在元件盒7内电路板上，元件盒7安装在上筒体62上端外侧。

图1、2中所示，上磁铁65下端、下磁铁64上端极性相反。浮子54上端接触内筒体52下端后位于外筒体51内中部、且高度高于水阀本体出水端连接的出水管道102内上高度，浮子54的外径小于外筒体51的内径2mm。连动杆55分为两段，上端一段551下中部（且具有一定长度）具有内螺纹（螺纹部分圆形），下端一段552上中部（且具有一定长度）具有外螺纹（螺纹部分圆形），通过下端一段552外螺纹旋入上端一段551内螺纹，把两段连动杆55连接在一起，通过调节下端一段连动杆552的外螺纹旋入上端一段连动杆551的内螺纹内不同高度、能调节两段连动杆551及 552组成的长度，满足和具有不同内径水阀本体出水端连接的出水管道102使用（保证浮子54运动到下止点、下止点就是终端使用者所需的出水管道内最低水位，运动到上止点时和出水管道102内上端高度接近持平），下端一段连动杆552上部和上端一段连动杆551下部之间接触部位有一只锁紧螺母553，锁紧螺母553上端和上端一段连动杆551下端紧密接触在一起。两段连动杆连接部位位于导向管521下外侧端。

图3中所示，开关电源U1是交流220V转12V直流开关电源模块成品。电机减速机构M是工作电压直流12V的电机齿轮减速器成品，功率20W，其壳体下端内具有多级齿轮减速机构，工作时，其壳体上端内电机输出的动力经多级减速齿轮减速增加扭矩后从动力输出轴输出。第一控制电路和第二控制电路均包括探测子电路和动作子电路。第一控制电路的探测子电路包括继电器J1、NPN三极管Q5、可调电阻RP、型号AN051A的三端电压监测器U2、电阻R5，其间经电路板布线连接，继电器J1正极及正极控制电源输入端连接，三端电压监测器U2的输出端1脚和电阻R5一端连接，电阻R5另一端和NPN三极管Q5基极连接， NPN三极管Q5集电极和继电器J1负极电源输入端连接，三端电压监测器U2的负极电源输入端3脚和NPN三极管Q5发射极、继电器J1负极控制电源输入端连接，三端电压监测器U2的正极电源输入端2脚和可调电阻RP一端连接。第一控制电路的动作子电路包括继电器J、电解电容C1、NPN三极管Q1及Q2、电阻R1及R2，其间经电路板布线连接，继电器J正极及正极控制电源输入端和第一只电阻R1一端连接，第一只电阻R1另一端和第二只电阻R2一端、电解电容C1正极连接，第二只电阻R2另一端和第一只NPN三极管Q1基极连接，第一只NPN三极管Q1发射极和第二只NPN三极管Q2基极连接，第一只及第二只NPN三极管Q1、Q2集电极和继电器J负极电源输入端连接，电解电容C1负极和第二只NPN三极管Q2发射极、继电器J负极控制电源输入端连接。第一控制电路探测子电路的电源输出两端继电器J1两个常开触点端和动作子电路的电源输入两端电阻R1一端及电解电容C1负极分别经导线连接。第二控制电路的探测子电路包括继电器J2、NPN三极管Q6、可调电阻RP1、型号AN051A的三端电压监测器U3、电阻R6，其间经电路板布线连接，继电器J2正极及正极控制电源输入端连接，三端电压监测器U3的输出端1脚和电阻R6一端连接，电阻R6另一端和NPN三极管Q6基极连接， NPN三极管Q6集电极和继电器J2负极电源输入端连接，三端电压监测器U3的负极电源输入端3脚和NPN三极管Q6发射极、继电器J2负极控制电源输入端连接，三端电压监测器U3的正极电源输入端2脚和可调电阻RP1一端连接。第二控制电路的动作子电路包括继电器J3、电解电容C2、NPN三极管Q3及Q4、电阻R3及R4，其间经电路板布线连接，继电器J3正极及正极控制电源输入端和第一只电阻R3一端连接，第一只电阻R3另一端和第二只电阻R4一端、电解电容C2正极连接，第二只电阻R3另一端和第一只NPN三极管Q3基极连接，第一只NPN三极管Q3发射极和第二只NPN三极管Q4基极连接，第一只及第二只NPN三极管Q3、Q4集电极和继电器J3负极电源输入端连接，电解电容C2负极和第二只NPN三极管Q4发射极、继电器J3负极控制电源输入端连接。第二控制电路探测子电路的电源输出两端继电器J2两个常闭触点端和动作子电路的电源输入两端电阻R3一端及电解电容C2负极分别经导线连接。

图3中所示，开关电源U1的电源输入两端1及2脚和交流220V电源两极分别经导线连接，开关电源U1的电源输出两端3及4脚和第一控制电路电源输入两端继电器J1正极电源输入端及NPN三极管Q5发射极、第二控制电路电源输入两端继电器J2正极电源输入端及NPN三极管Q6发射极分别经导线连接；开关电源U1的正极电源输出端3脚和滑动可调电阻RP2一端经导线连接，滑动可调电阻RP2另一端和第一控制电路及第二控制电路的信号输入端可调电阻RP、RP1另一端经导线连接；第一控制电路、第二控制电路的电源输出两端继电器J两个常闭触点端、继电器J3两个常闭触点端分别和电机减速机构M的正负两极、负正连接电源输入端分别经导线性连接。

图1、2、3中所示，本发明可单独安装在现有水阀上，能尽可能满足多种类型水阀的安装及使用，安装或生产时，把水位调节机构的外筒体51安装在和水阀本体1出水端连接的出水管道102上后，需要调节两段连动杆551及552之间的组成长度，满足浮子54运动到下止点时下部和出水管道102内下端接近，运动到上止点时上部和出水管道102内上端高度接近持平；并调节好滑动可调电阻RP及RP1的阻值后（调节方法后文交代），后续就可投入使用。使用中，220V交流电源进入开关电源U1的1及2脚后，开关电源U1在其内部电路作用下其3及4脚会输出稳定的12V直流电源进入第一及第二控制电路，并输出12V电源正极进入滑动可调电阻RP2一端。在实际应用中，水经水阀本体1的进水端流入、出水端流出进入和水阀本体1出水端连接的出水管道102内，当管道内水位高水量大时，浮子54在水的浮力作用下会经连动杆55沿导向管521上行，同时连动杆55上端带动磁铁56上行，磁铁56磁性作用力作用于铁块59、进而铁块59带动滑动可调电阻RP2的调节手柄上行，可调电阻RP2的电阻值变得相对小，当管道内水位低水量小时，浮子54受到水的浮力作用减小会经连动杆55沿导向管521下行，同时连动杆55上端带动磁铁56下行，磁铁56磁性作用力作用于铁块59、进而铁块59带动滑动可调电阻RP2的调节手柄下行，可调电阻RP2（53）的电阻值变得相对大。

图1、2、3中所示，第一控制电路得电工作后，当进入管道102内水量正常相对大、水位正常相对大，低于使用者经可调电阻RP设定的水阀本体出水端102内最高水位时、滑动可调电阻RR2的电阻值相对较大、开关电源U1的3脚输出的12V电源正极经可调电阻RP2（53）、RP降压限流后低于三端电压监测器U2的内部4.75V阈值电压，三端电压监测器U2在其内部电路作用下其1脚无输出，那么继电器J1不会得电吸合，动作子电路不会控制电机减速机构M工作，也就是说水阀本体1的阀芯不会被调节，水阀本体1的出水端保持正常出水状态。当进入管道102内水量过多、水位过高，高于使用者经可调电阻RP设定的水阀本体出水端102内最高水位时，可调电阻RR2的电阻值相对较小，开关电源U1的3脚输出的12V电源正极经可调电阻RP2、RP降压限流后高于三端电压监测器U2的内部4.75V阈值电压，三端电压监测器U2在其内部电路作用下其1脚会输出高电平，高电平经电阻R5降压限流进入NPN三极管Q5的基极，NPN三极管Q5导通其集电极输出低电平进入继电器J1负极电源输入端，于是，继电器J1得电吸合其两个控制电源输入端和两个常开触点端分别连通；由于，继电器J1两个控制电源输入端和开关电源U1的3及4脚分别连接，继电器J1两个常开触点端和动作子电路的电源输入两端分别经导线连接，所以此时动作子电路会得电工作。动作子电路得电工作后，开关电源U1的3脚输出的12V电源正极会经电阻R1降压限流为电解电容C1充电，刚开始的8秒钟时间内，电解电容C1电没有充满时，NPN三极管Q1及Q2组成的达林顿管基极，通过电阻R2、R1降压限流经12V电源正极获得的电源电压低于0.7V处于截止状态，继电器J处于失电状态、其两个控制电源输入端和两个常闭触点端分别闭合；8秒钟左右后（电阻R1阻值*电解电容C1的电容量*1.1），电解电容C1充满电时，NPN三极管Q1及Q2组成的达林顿管基极，通过电阻R2、R1降压限流经12V正极获得的电源电压高于0.7V处于导通状态，进而，NPN三极管Q1及Q2集电极输出低电平进入继电器J负极电源输入端，于是，继电器J得电吸合其两个控制电源输入端和常闭触点端分别开路；由于，继电器J的两个控制电源输入端此时和开关电源U1的3及4脚分别相通，继电器J的两个常闭触点端和电机减速机构M的正负两极电源输入端分别连接，所以，继电器J没有得电吸合的8秒钟时间内，电机减速机构M会得电工作其动力输出轴带动上磁铁65、下磁铁64、水阀本体1的调节阀杆101逆时针转动（上磁铁65、下磁铁64吸合在一起，电机减速机构M动力输出轴每秒钟转速一转），进而，水阀本体1的阀芯慢慢关闭得小一些，这样流经水阀本体1的出水管道102内的水量会慢慢减少。本发明中，电机减速机构M得电工作、8秒钟时间内能完全满足阀芯从水阀本体1内上端止点运动到下止点时间需要，充分满足了阀芯开闭程度调节的实际需要。当水量减少到一定后，浮子54的浮力会减少，进而浮子54带动连动杆55下行，连动杆55经磁铁56、铁块59带动滑动可调电阻RP2（53）的调节手柄下行，滑动可调电阻RP2的电阻值慢慢变大，这样，可调电阻RR2的电阻值又相对较大、开关电源U1的3脚输出的12V电源正极经可调电阻RP2、RP降压限流后再次低于三端电压监测器U2的内部4.75V阈值电压，三端电压监测器U2在其内部电路作用下其1脚再次无输出，那么继电器J1再次失电不再吸合，动作子电路再次不控制电机减速机构M工作，水阀本体1的阀芯也不会被再调节，水阀本体1的出水端保持正常的出水状态（出水量处于使用者经可调电阻RP设定的水阀本体出水端102内最高水位之下）。本发明实际应用中，继电器J得电吸合的8秒钟时间内，实际上，一般1-3秒钟时间内，电机减速机构M就能有效将阀芯调节到位，满足了阀芯开闭程度达到实际需要（低于使用者经可调电阻RP设定的水阀本体出水端102内最高水位），因此，1-3秒钟内，12V电源正极经可调电阻RP2、RP降压限流后，就会再次低于三端电压监测器U2的内部4.75V阈值电压，那么三端电压监测器U2在其内部电路作用下其1脚再次无输出，继电器J1再次失电不再吸合，动作子电路不再控制电机减速机构M工作，阀芯也不再转动。

图1、2、3中所示，第二控制电路得电工作后，当进入管道102（水阀本体出水端）内水量相对多、水位相对较高，高于使用者经可调电阻RP1设定的水阀本体出水端102内最低水位时，滑动可调电阻RR2的电阻值相对较低、开关电源U1的3脚输出的12V电源正极经可调电阻RP2、RP1降压限流后高于三端电压监测器U3的内部4.75V阈值电压，三端电压监测器U3在其内部电路作用下其1脚输出高电平，高电平经电阻R6降压限流进入NPN三极管Q6的基极，NPN三极管Q6导通其集电极输出低电平进入继电器J2负极电源输入端，于是，继电器J2得电吸合其两个控制电源输入端和两个常闭触点端分别开路；由于，继电器J2两个控制电源输入端和开关电源U1的3及4脚连接，继电器J2两个常闭触点端和动作子电路的电源输入两端分别经导线连接，那么动作子电路不会控制电机减速机构M工作，也就是说水阀本体1的阀芯不会被调节，水阀本体1的出水端保持正常出水状态。当进入管道102内水量过小、水位过低时，低于使用者经可调电阻RP1设定的水阀本体出水端102内最低水位时，可调电阻RR1的电阻值相对较大、开关电源U1的3脚输出的12V电源正极经可调电阻RP2、RP1降压限流后低于三端电压监测器U3的内部4.75V阈值电压，三端电压监测器U3在其内部电路作用下其1脚会停止输出高电平，进而，继电器J2失电不再吸合其两个控制电源输入端和两个常闭触点端分别闭合，进而，动作子电路得电工作。动作子电路得电工作后，开关电源U1的3脚输出的12V电源正极会经电阻R3降压限流为电解电容C2充电，刚开始的8秒钟时间内，电解电容C2电没有充满时，NPN三极管Q3及Q4组成的达林顿管基极，通过电阻R3、R4降压限流经12V电源正极获得的电源电压低于0.7V处于截止状态，继电器J3处于失电状态、其两个控制电源输入端和两个常闭触点端分别闭合；8秒钟左右后（电阻R3阻值*电解电容C2的电容量*1.1），电解电容C2充满电时，NPN三极管Q3及Q4组成的达林顿管基极，通过电阻R4、R3降压限流经12V正极获得的电源电压高于0.7V处于导通状态，进而，NPN三极管Q3及Q4集电极输出低电平进入继电器J3负极电源输入端，于是，继电器J3得电吸合其两个控制电源输入端和常闭触点端分别开路；由于，继电器J3的两个控制电源输入端此时和开关电源U1的3及4脚分别相通，继电器J3的两个常闭触点端和电机减速机构M的负正两极电源输入端分别连接，所以，继电器J3没有得电吸合的8秒钟时间内，电机减速机构M会得电工作其动力输出轴带动上磁铁65、下磁铁64、水阀本体1的调节阀杆101顺时针转动（上磁铁65、下磁铁64吸合在一起，电机减速机构M动力输出轴每秒钟转速一转），进而，水阀本体1的阀芯慢慢开启得大一些，这样流经水阀本体1的出水管道102内的水量会慢慢增加。本发明中，电机减速机构M得电8秒钟能完全满足阀芯从水阀本体1内下端止点运动到上止点时间需要，充分满足了阀芯开闭程度调节的实际需要。当水量增加到一定后，浮子54的浮力会增大，进而浮子54带动连动杆55上行，连动杆55经磁铁56、铁块59带动可调电阻RP2的调节手柄上行，可调电阻RP2的电阻值慢慢变小，这样，可调电阻RR2的电阻值又相对较小、开关电源U1的3脚输出的12V电源正极经可调电阻RP2、RP1降压限流后再次高于三端电压监测器U3的内部4.75V阈值电压，三端电压监测器U3在其内部电路作用下其1脚再次输出高电平，那么继电器J2再次得电吸合，动作子电路失电再次不控制电机减速机构M工作，水阀本体1的阀芯也不会被再调节，水阀本体1的出水端保持正常的出水状态，出水量处于使用者经可调电阻RP1设定的水阀本体出水端102内最低水位之上。本发明实际应用中，继电器J3得电吸合的8秒钟时间内，实际上，一般1-3秒钟时间内，电机减速机构M就能有效将阀芯调节到位，满足了阀芯开闭程度达到实际需要（高于使用者经可调电阻RP1设定的水阀本体出水端102内最低水位时），因此，1-3秒钟内，12V电源正极经可调电阻RP2、RP1降压限流后，就会再次高于三端电压监测器U3的内部4.75V阈值电压，那么三端电压监测器U3在其内部电路作用下其1脚再次输出高电平，继电器J2再次得电吸合，动作子电路不再控制电机减速机构M工作，阀芯也不再转动。

图1、2、3中所示，本发明的可调电阻RP、RP1的调节手柄位于元件盒前端两个开孔外，环两个调节手柄的侧端均标记有1-10的数字，本发明生产时技术人员需要确定可调电阻RP、RP1的电阻值。确定可调电阻RP的电阻值前，在水阀本体出水管及进水管内灌满水保持最高水位（可在出水管及进水管两端连接软管，软管高度高于出水管及进水管内水位高度，从软管往出水管及进水管内灌满水，使水位和出水管及进水管内上端持平就可），于是，浮子54在水阀本体内运动到上止点，然后技术人员调节可调电阻RP的调节手柄，当刚好调节到继电器J1得电吸合后（继电器J1得电吸合后，可稍微再把可调电阻RP的电阻值稍微调节大一点，保证后续实际使用中，水能将水阀本体内充满），可调电阻RP的电阻值就调节到需要的阻值，可调电阻RP的调节手柄一端刚好对准可调电阻RP调节手柄一端侧的1字；后续实际应用中，可调电阻RP调节手柄对准的数字就是经可调电阻RP设定的水阀本体出水管道内输出的最大限度水量（水量最大将出水管道内充满）；用户终端使用中，使用者把可调电阻RP的调节旋钮对准1时，那么出水管道内水位最高、水量最大时，继电器J1才会得电吸合，使用者把可调电阻RP的调节旋钮对准10时，那么出水管道内水位最低、水量最小时，继电器J1才会得电吸合；可调电阻RP的调节手柄一侧依次分别对准1-10，那么，实际应用中，继电器J1就会在出水管道内水位从最高到最低过度时、在相应水位分别得电吸合，满足了实际使用中终端使用者经可调电阻RP对最高水位的设定需要。确定可调电阻RP1的电阻值前，在水阀本体出水管及进水管内灌水保持最低水位，于是，浮子54在水阀本体内运动到接近下止点，然后技术人员调节可调电阻RP1的调节手柄，当刚好调节到继电器J2失电不再吸合后，可调电阻RP1的电阻值就调节到需要的阻值，可调电阻RP1的调节手柄一端刚好对准可调电阻调节手柄一端侧的1字，；后续实际应用中，可调电阻RP1调节手柄对准的数字就是经可调电阻RP1设定的水阀本体出水管道内输出的最低限度水量；用户终端使用中，使用者把可调电阻RP1的调节旋钮对准1时，那么出水管道内水位最低、水量最小时，继电器J2才会失电不再吸合，使用者把可调电阻RP1的调节旋钮对准10时，那么出水管道内水位最高、水量最大时，继电器J2才会失电不再吸合，可调电阻RP1的调节手柄一侧依次分别对准1-10，那么，实际应用中，继电器J2就会在出水管道内水位从最低到最高过度时、在相应水位分别得电吸合，满足了实际使用中终端使用者经可调电阻RP1对最低水位的设定需要。本发明对可调电阻RP、RP1的电阻值确定只是生产工序设定调节，终端使用者无需调节。可调电阻RP、RP1规格是4M；滑动可调电阻规格是2M；NPN三极管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6型号是9013；继电器J、J1、J2、J3是DC12V继电器；电解电容C1、C2型号是4.7μF/25V；电阻R1、R2、R3、R4阻值分别是1.06M（可采用可调电阻代替）、470K、1.06M（可采用可调电阻代替）、470K。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种适用于多种水阀的智能控制装置，包括水阀本体、开关电源，其特征在于还具有第一控制电路、第二控制电路、水位探测机构和阀芯调节机构；所述水位探测机构包括外筒体、内筒体、滑动可调电阻、浮子、连动杆，内筒体安装在外筒体内上部；所述内筒体下端有导向管，连动杆套在导向管内，连动杆的上端一侧有磁铁，滑动可调电阻垂直安装在内筒体的内侧，滑动电阻的操作手柄一侧有铁块；所述浮子安装在连动杆下，外筒体安装在水阀本体出水端上；所述阀芯调节机构包括电机减速机构、上筒体、下筒体、下磁铁、上磁铁、随动杆；所述电机减速机构安装在上筒体内上，电机减速机构的动力输出轴下有套管，随动杆下端安装在上磁铁中部，随动杆上端套在套管下端内；所述下筒体安装在水阀本体上中部；所述下磁铁中部安装在水阀本体的调节阀杆上，上筒体和下筒体连接在一起；所述开关电源、第一控制电路、第二控制电路安装在元件盒内；所述开关电源的电源输出两端和第一控制电路、第二控制电路的电源输入两端分别电性连接；所述开关电源的正极电源输出端和滑动可调电阻一端电性连接，滑动可调电阻另一端和第一控制电路及第二控制电路的信号输入端电性连接；所述第一控制电路、第二控制电路的电源输出两端分别和电机减速机构的正负两极、负正连接电源输入端电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种适用于多种水阀的智能控制装置，其特征在于，上磁铁下端、下磁铁上端极性相反。

3.根据权利要求1所述的一种适用于多种水阀的智能控制装置，其特征在于，浮子高度高于水阀本体出水端高度，浮子的外径小于外筒体的内径。

4.根据权利要求1所述的一种适用于多种水阀的智能控制装置，其特征在于，连动杆分为两段，两段连动杆经螺纹连接。

5.根据权利要求1所述的一种适用于多种水阀的智能控制装置，其特征在于，开关电源是交流转直流开关电源模块。

6.根据权利要求1所述的一种适用于多种水阀的智能控制装置，其特征在于，第一控制电路和第二控制电路构造一致，均包括探测子电路和动作子电路，第一控制电路的探测子电路电源输出两端和动作子电路的电源输入两端分别电性连接，探测子电路包括继电器、NPN三极管、可调电阻、型号AN051A的三端电压监测器、电阻，其间经电路板布线连接，继电器正极及正极控制电源输入端连接，三端电压监测器的输出端1脚和电阻一端连接，电阻另一端和NPN三极管基极连接， NPN三极管集电极和继电器负极电源输入端连接，三端电压监测器的负极电源输入端3脚和NPN三极管发射极及继电器负极控制电源输入端连接，三端电压监测器的正极电源输入端2脚和可调电阻一端连接。

7.根据权利要求6所述的一种适用于多种水阀的智能控制装置，其特征在于，第一控制电路和第二控制电路的动作子电路包括继电器、电解电容、NPN三极管、电阻，其间经电路板布线连接，继电器正极及正极控制电源输入端和第一只电阻一端连接，第一只电阻另一端和第二只电阻一端、电解电容正极连接，第二只电阻另一端和第一只NPN三极管基极连接，第一只NPN三极管发射极和第二只NPN三极管基极连接，第一只及第二只NPN三极管集电极和继电器负极电源输入端连接，电解电容负极和第二只NPN三极管发射极、继电器负极控制电源输入端连接。

Images