CN114210480A - 一种喷雾器喷雾控制系统及精确控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种喷雾器喷雾控制系统及精确控制方法，喷雾器喷雾控制系统，包括独立设置的供气单元、供水单元，及控制单元，由所述控制单元控制的所述供气单元产生的压缩空气和供水单元提供的液体经过水孔后混合产生水雾。所述供气管路上设置有压力开关，所述供水管路上设置有喷水截止阀，形成气水联动支路。本发明的有益效果是：喷雾量可以实现精准量化控制，喷雾的雾化效果更加明显，减少了无效喷雾，提升了水的利用率。在使用方面更加简便，并且对周围环境友好，无污染。

Description

一种喷雾器喷雾控制系统及精确控制方法

技术领域

本发明涉及喷雾器技术领域，特别涉及一种喷雾器喷雾控制系统及精确控制方法。

背景技术

喷雾器是喷雾器材的简称，喷雾器是利用空吸作用将药水或其他液体变成雾状，均匀地喷射到其他物体上的器具，由压缩空气的装置和细管、喷嘴组成。

目前的喷雾器的缺陷是喷出的水雾不受控，雾化效果很差，极易出现喷出小水滴的喷雾效果，而且很容易打湿附近的物体、喷雾口也会有明显的滴液现象，这种无法控制的喷雾，对水资源的浪费也比较严重。这种问题产生的主要原因是：无法对雾量进行精准控制，并且没有自适应的调节系统，雾化效果差。

发明内容

本发明的目的是解决上述技术问题，提供一种喷雾器喷雾控制系统及精确控制方法。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种喷雾器喷雾控制系统，包括独立设置的供气单元、供水单元，及控制单元，由所述控制单元控制的所述供气单元产生的压缩空气和供水单元提供的液体经过水孔后混合产生水雾。

所述供气单元包括空压机和供气管路，所述供气管路沿传输方向依此设置有散热组件、逆止阀、气压监测计、泄压安全阀、气压稳压组件，所述气压稳压组件包括设置在所述供气管路上的减压阀、电磁阀。

所述供水单元包括计量泵和供水管路，所述供水管路沿传输方向依此设置有逆止阀、水压监测计、流量监测计。

所述供气管路上设置有压力开关，所述供水管路上设置有喷水截止阀，形成气水联动支路。

优选的，所述空压机的进气口上设置有空气过滤器，所述空压机的出气口上设置有空压机启动保护阀和空气过压泄气安全阀。

优选的，所述供气管路上设置有空气过滤器，排气阀，所述供水管路上设置有排水阀、排水电磁阀，形成引流排水线路。

优选的，所述供水管路上设置有逆止阀，位于所述排水电磁阀的前侧。

优选的，所述所述供气管路与所述供水管路直接连通有一连通支路，该连通支路设置在靠近所述水孔一侧，其上设置有逆止阀和电磁阀。

优选的，所述所述计量泵的入口处依次设置有带止回阀的球阀、过滤网、减压阀、电磁阀。

本发明揭示了一种喷雾器喷雾控制系统的精确控制方法，包括如下步骤，

空气压力控制步骤，控制单元设置所述供气管路的气压下限P低和气压下限P高，实时监测所述供气管路内的压力值θ并反馈至所述控制单元，如果P低<θ<P高，则保持压缩机运行不变；如果θ<P低，则增加压缩机转速，增大空气管路压力；如果θ>P高，则降低压缩机转速，如果气压θ-P高仍然在增大，则安全泄气阀会启动，自动排气，保障空气管路及器件的安全；

水流控制步骤，设置不同的喷雾档位，每个喷雾档位均有固定的水压波动范围{PD、PG}和最大保护值PJ，实时监测所述供水管路内的压力值λ并反馈至所述控制单元，如果λ<PD时，以0.01V/s的变化速率，增大计量泵的控制电压，提高计量泵的转速，从而增加水流量和管路水压；λ>PG时，以Pt/s的变化速率，减小计量泵的控制电压，降低计量泵的转速，从而减小水流量和管路水压；如果降低计量泵的控制电压后，λ值仍然在增加，且当λ>PJ时，停止计量泵工作即切断其控制电压；当PD<λ<PG时，计量泵的控制电压保持不变；

自适应调整调速时间△t的步骤，

控制单元通过以下公式实时优化调速时间△t，

Pp＝|λ-PD(PG)|

Pt＝Pp/Ps·△t,

其中，Pp为压力偏差、Ps为调速间隔、Pt为调速值。

本发明的有益效果是：喷雾量可以实现精准量化控制，喷雾的雾化效果更加明显，减少了无效喷雾，提升了水的利用率。在使用方面更加简便，并且对周围环境友好，无污染。

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。

图1为本发明喷雾控制系统的示意图。

具体实施方式

下面将结合具体实施例对本发明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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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。

参照图1，本发明揭示了一种喷雾器喷雾控制系统，包括独立设置的供气单元、供水单元，及控制单元。该控制单元由主控板、操作屏幕、相关功能电气元件等组成。

由所述控制单元控制的所述供气单元产生的压缩空气和供水单元提供的液体经过水孔后混合产生水雾，所述供气单元包括空压机1和供气管路，所述供气管路沿传输方向依此设置有散热组件3、逆止阀6、气压监测计9、泄压安全阀7、气压稳压组件，所述气压稳压组件包括设置在所述供气管路上的减压阀36、电磁阀37，目的是为了稳定空气管路的气压，确保空气流出的压力稳定且均匀。。所述空压机1的进气口上设置有空气过滤器2，所述空压机1的出气口上设置有空压机启动保护阀4和空气过压泄气安全阀5。空气经过所述空气过滤器2进入到空压机1内，生成压缩空气(高温高压)，经过所述散热组件3将空气冷却至常温(风冷)。泄压安全阀7的作用是当供气管路中的气压高于上限阈值时，此阀件动作，保护整个空气管路及器件的安全。

所述供水单元包括计量泵19和供水管路，所述供水管路沿传输方向依此设置有逆止阀20、水压监测计24、流量监测计30。所述所述计量泵19的入口处依次设置有带止回阀的球阀15手动开关(控制水路进水)、过滤网16、减压阀17(一般使用防水锤)、电磁阀18。计量泵是水路的动力组件，水经过滤网(400目)过滤，进入计量泵。计量泵按照控制系统下发的电压V运行固定的转速，输出稳定的水流。水压监测是由压力传感器来实现，水流量监测是通过流量计来实现。

本优选实施例中，所述供气管路上设置有压力开关10，所述供水管路上设置有喷水截止阀31，形成气水联动支路，目的是当气压降低无法生产雾化水气或喷雾停止时，会联动控制水路的电磁阀开关，及时切断供水，保证喷嘴处不会出现滴水现象。

所述供气管路上设置有空气过滤器8，排气阀13，所述供水管路上设置有排水阀23、排水电磁阀33，形成引流排水线路，目的是当喷雾停止时，控制排出水管路中的余水，防止水管路中存水，产生锈蚀或生垢的风险。所述供水管路上设置有逆止阀32，位于所述排水电磁阀33的前侧，可以防止水倒流，保障水管路单向流通的安全性。

所述所述供气管路与所述供水管路直接连通有一连通支路，该连通支路设置在靠近所述水孔一侧，其上设置有逆止阀34和电磁阀35，目的是在正常喷雾过程中，保证水管路的水不进入空气管路、空气管路的气体不进入水管路。

本发明还揭示了一种喷雾器喷雾控制系统的精确控制方法，包括如下步骤，

空气压力控制步骤，控制单元设置所述供气管路的气压下限P低和气压下限P高，实时监测所述供气管路内的压力值θ并反馈至所述控制单元，如果P低<θ<P高，则保持压缩机运行不变；如果θ<P低，则增加压缩机转速，增大空气管路压力；如果θ>P高，则降低压缩机转速，如果气压θ-P高仍然在增大，则安全泄气阀会启动，自动排气，保障空气管路及器件的安全；

水流控制步骤，设置不同的喷雾档位，每个喷雾档位均有固定的水压波动范围{PD、PG}和最大保护值PJ，实时监测所述供水管路内的压力值λ并反馈至所述控制单元，如果λ<PD时，以0.01V/s的变化速率，增大计量泵的控制电压，提高计量泵的转速，从而增加水流量和管路水压；λ>PG时，以Pt/s的变化速率，减小计量泵的控制电压，降低计量泵的转速，从而减小水流量和管路水压；如果降低计量泵的控制电压后，λ值仍然在增加，且当λ>PJ时，停止计量泵工作即切断其控制电压；当PD<λ<PG时，计量泵的控制电压保持不变；

自适应调整调速时间△t的步骤，

控制单元通过以下公式实时优化调速时间△t，

Pp＝|λ-PD(PG)|

Pt＝Pp/Ps·△t,

其中，Pp为压力偏差、Ps为调速间隔、Pt为调速值。

基于该控制系统的特点，△t是自适应调节控制喷雾效果的关键，此值选择有偏差，最终的喷雾效果就会有很大差异。通过上述的自适应调整步骤，使调整幅度和范围都在精准控制之下，不出现大幅波动到指定雾化效果差的现象。

因为实际运行中，喷雾端喷嘴数量、外界气压变化都是可变的，所以△t是通过测试大量实验数据之后，按照统计方法，计算的期望值。测试的值属于离散随机变量，我们记为XX1,X2,X3,...Xn，对应取值的概率记为PP1，P2，P3,...Pn，则期望值计算如下：

本发明可用于室外人员聚集的降温或增湿，可以在运动看台、景区降温区域等需要降温的场地布置，实现良好的无湿感喷雾降温，即使人离喷雾口很近，也不会有被打湿的感觉；在某些较干燥，需要增湿的场地，本产品可喷雾湿润空气，快速提升所在区域范围的空气相对湿度。

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)

1.一种喷雾器喷雾控制系统，其特征在于：包括独立设置的供气单元、供水单元，及控制单元，由所述控制单元控制的所述供气单元产生的压缩空气和供水单元提供的液体经过水孔后混合产生水雾，

所述供气单元包括空压机（1）和供气管路，所述供气管路沿传输方向依此设置有散热组件（3）、逆止阀（6）、气压监测计（9）、泄压安全阀（7）、气压稳压组件，所述气压稳压组件包括设置在所述供气管路上的减压阀（36）、电磁阀（37）；

所述供水单元包括计量泵（19）和供水管路，所述供水管路沿传输方向依此设置有逆止阀（20）、水压监测计（24）、流量监测计（30）；

所述供气管路上设置有压力开关（10），所述供水管路上设置有喷水截止阀（31），形成气水联动支路。

2.根据权利要求1所述的一种喷雾器喷雾控制系统，其特征在于：所述空压机（1）的进气口上设置有空气过滤器（2），所述空压机（1）的出气口上设置有空压机启动保护阀（4）和空气过压泄气安全阀（5）。

3.根据权利要求1所述的一种喷雾器喷雾控制系统，其特征在于：所述供气管路上设置有空气过滤器（8），排气阀（13），所述供水管路上设置有排水阀（23）、排水电磁阀（33），形成引流排水线路。

4.根据权利要求3所述的一种喷雾器喷雾控制系统，其特征在于：所述供水管路上设置有逆止阀（32），位于所述排水电磁阀（33）的前侧。

5.根据权利要求1所述的一种喷雾器喷雾控制系统，其特征在于：所述所述供气管路与所述供水管路直接连通有一连通支路，该连通支路设置在靠近所述水孔一侧，其上设置有逆止阀（34）和电磁阀（35）。

6.根据权利要求1所述的一种喷雾器喷雾控制系统，其特征在于：所述所述计量泵（19）的入口处依次设置有带止回阀的球阀（15）、过滤网（16）、减压阀（17）、电磁阀（18）。

7.根据权利要求1至6任一所述的喷雾器喷雾控制系统的精确控制方法，其特征在于：包括如下步骤，

空气压力控制步骤，控制单元设置所述供气管路的气压下限P_低和气压下限P_高，实时监测所述供气管路内的压力值θ并反馈至所述控制单元，如果P_低<θ<P_高，则保持压缩机运行不变；如果θ<P_低，则增加压缩机转速，增大空气管路压力；如果θ> P_高，则降低压缩机转速，如果气压θ-P_高仍然在增大，则安全泄气阀会启动，自动排气，保障空气管路及器件的安全；

水流控制步骤，设置不同的喷雾档位，每个喷雾档位均有固定的水压波动范围{PD 、PG}和最大保护值PJ，实时监测所述供水管路内的压力值λ并反馈至所述控制单元，如果λ<PD 时，以0.01V/s的变化速率，增大计量泵的控制电压，提高计量泵的转速，从而增加水流量和管路水压；λ>PG时，以Pt/s的变化速率，减小计量泵的控制电压，降低计量泵的转速，从而减小水流量和管路水压；如果降低计量泵的控制电压后，λ值仍然在增加，且当λ>PJ时，停止计量泵工作（即切断其控制电压）；当PD<λ<PG时，计量泵的控制电压保持不变；

自适应调整调速时间△t的步骤，

所述控制单元通过以下公式实时优化调速时间△t，

Pp=|λ-PD(PG)|

Pt=Pp/Ps•△t,

其中，Pp为压力偏差、Ps为调速间隔、Pt为调速值。

Images