CN203811205U - 高压清洗设备监测器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种高压清洗设备监测器，属于高压清洗设备技术领域。它解决了对高压清洗设备运行参数的监测成本高的问题。本实用新型包括单片机、模拟量采集保持电路、流量采集保持电路、显示屏、电流互感器、水位传感器、压力传感器、温度传感器和脉冲式流量传感器，上述传感器分别连接对应模拟量采集保持电路和流量采集保持电路，模拟量采集保持电路一至模拟量采集保持电路四分别连接单片机的模数转换输入端，控制端分别连接单片机的输出端，流量采集保持电路输出端连接单片机的输入端，显示屏连接单片机的信号输出端。本实用新型能够统一监测高压清洗设备运行的各个参数，成本低。

Description

高压清洗设备监测器

技术领域

本实用新型属于高压清洗设备技术领域，涉及一种高压清洗设备监测器。

背景技术

高压清洗设备是通过动力装置使高压柱塞泵产生高压水来冲洗物体表面的机器。它能将污垢剥离、冲走，从而达到清洗物体表面的目的。高压清洗也是世界公认最科学、经济、环保的清洁方式之一。目前，高压清洗设备在各行各业中应用越来越广，大流量的高压清洗设备常用于清洗行业，小流量的常用于加湿、人工造雾、试压等行业。

虽然，高压清洗设备有上述的好处，但是目前在使用高压清洗设备时，对高压清洗设备运行参数的监测，往往使用一个传感器对应一块仪表，这样不但增加了成本，而且因各仪表生产厂家的不同，其设定参数的方式也不同，大大增加后续维护的难度，并且还造成一些要通过计算后才能得到的重要参数无法进行监测。

如中国专利文献公开的专利号为CN201220068957.6的面向高压清洗机应用的便携式动态压力分析仪，其包括压力传感器、报警器、压力仪表、控制模块和执行模块，所述的控制模块为单片机，执行模块是清洗枪上的开关，用来控制传感器模块和控制模块的启动，电机上设置压力仪及报警器，压力仪表及报警器均与控制模块连接，出水管上设置压力传感器，用来检测工作时出水管内部的压力，并将此信号传输给控制模块，控制模块接受信号并将处理后的信号传给压力仪表和报警器，由压力仪表显示管路压力值。该面向高压清洗机应用的便携式动态压力分析仪虽然能够监测高压清洗设备运行时的压力参数，但该装置并不能对高压清洗设备运行时其他的参数进行监测，因此说明目前在使用高压清洗设备时，对高压清洗设备运行参数的监测，往往使用一个传感器对应一块仪表，这样不但增加了成本，而且大大增加了后续维护的难度。

发明内容

本实用新型针对现有的技术存在上述问题，提出了一种高压清洗设备监测器，该高压清洗设备监测器能够统一监测高压清洗设备运行的各个参数，成本低且维护简单。

本实用新型通过下列技术方案来实现：高压清洗设备监测器，其特征在于，本高压清洗设备监测器包括单片机、模拟量采集保持电路一、模拟量采集保持电路二、模拟量采集保持电路三、模拟量采集保持电路四、流量采集保持电路、显示屏、用于检测高压清洗设备输入电流的电流互感器、用于检测高压清洗设备中水箱水位的水位传感器、用于检测高压清洗设备输出水流压力的压力传感器、用于检测高压清洗设备运行时温度的温度传感器和用于检测高压清洗设备水流输入流量的脉冲式流量传感器，所述电流互感器连接模拟量采集保持电路一的输入端，所述水位传感器连接模拟量采集保持电路二的输入端，所述压力传感器连接模拟量采集保持电路三的输入端，所述温度传感器连接模拟量采集保持电路四的输入端，所述脉冲式流量传感器连接流量采集保持电路的输入端，所述单片机具有模数转换输入端，所述模拟量采集保持电路一、模拟量采集保持电路二、模拟量采集保持电路三和模拟量采集保持电路四的输出端分别连接单片机的模数转换输入端，控制端分别连接单片机的输出端，所述流量采集保持电路输出端连接单片机的输入端，所述单片机具有输出高压清洗设备各个运行参数信号的信号输出端，所述显示屏输入端连接单片机的信号输出端。

高压清洗设备包括有用于给高压清洗设备供水的水箱、提供动力的电机以及进水口和出水口，高压清洗设备的原理就是将水箱中的水从进水口泵入从出水口泵出。通过电流互感器、水位传感器、压力传感器、温度传感器和脉冲式流量传感器，分别对应检测高压清洗设备运行时的输入电流、水箱水位、水流输出压力、工作温度和水流流量。模拟量采集保持电路一、模拟量采集保持电路二、模拟量采集保持电路三、模拟量采集保持电路四、流量采集保持电路分别对上述传感器发送的信号进行采集。由单片机控制模拟量采集保持电路一、模拟量采集保持电路二、模拟量采集保持电路三、模拟量采集保持电路四是否进行采集和采集的先后顺序，单片机对电流互感器、水位传感器、压力传感器和温度传感器发送的信号进行模数转换得到数字信号，由于脉冲式流量传感器发送的是数字信号，单片机不用进行模数转换。单片机接收到这些信号后进行数量化处理，并通过信号输出端发送给显示屏进行显示。

在上述的高压清洗设备监测器中，所述模拟量采集保持电路一包括电阻R1、N沟道MOS管Q1和运算放大器L1，所述电阻R1一端连接电流互感器的输出端，另一端接地，所述电流互感器的输出端还连接MOS管Q1的源极，所述MOS管Q1的栅极连接单片机的输出端，MOS管Q1的漏极连接运算放大器L1的同相输入端，所述运算放大器L1的反相输入端连接运算放大器L1的输出端，运算放大器L1的输出端连接单片机的模数转换输入端，所述运算放大器L1的电源端口分别连接电源和接地。模拟量采集保持电路一对电流互感器发送的信号进行采集，并且保持信号的稳定。

在上述的高压清洗设备监测器中，所述模拟量采集保持电路二包括电阻R2、N沟道MOS管Q2和运算放大器L2，所述电阻R2一端连接水位传感器的输出端，另一端接地，所述水位传感器的输出端还连接MOS管Q2的源极，所述MOS管Q2的栅极连接单片机的输出端，MOS管Q2的漏极连接运算放大器L2的同相输入端，所述运算放大器L2的反相输入端连接运算放大器L2的输出端，运算放大器L2的输出端连接单片机的模数转换输入端，所述运算放大器L2的电源端口分别连接电源和接地。模拟量采集保持电路二对水位传感器发送的信号进行采集，并且保持信号的稳定。

在上述的高压清洗设备监测器中，所述模拟量采集保持电路三包括电阻R3、N沟道MOS管Q3和运算放大器L3，所述电阻R3一端连接压力传感器的输出端，另一端接地，所述压力传感器的输出端还连接MOS管Q3的源极，所述MOS管Q3的栅极连接单片机的输出端，MOS管Q3的漏极连接运算放大器L3的同相输入端，所述运算放大器L3的反相输入端连接运算放大器L3的输出端，运算放大器L3的输出端连接单片机的模数转换输入端，所述运算放大器L3的电源端口分别连接电源和接地。模拟量采集保持电路三对压力传感器发送的信号进行采集，并且保持信号的稳定。

在上述的高压清洗设备监测器中，所述模拟量采集保持电路四包括电阻R4、N沟道MOS管Q4和运算放大器L4，所述电阻R4一端连接温度传感器的输出端，另一端接地，所述温度传感器的输出端还连接MOS管Q4的源极，所述MOS管Q4的栅极连接单片机的输出端，MOS管Q4的漏极连接运算放大器L4的同相输入端，所述运算放大器L4的反相输入端连接运算放大器L4的输出端，运算放大器L4的输出端连接单片机的模数转换输入端，所述运算放大器L4的电源端口分别连接电源和接地。模拟量采集保持电路四对温度传感器发送的信号进行采集，并且保持信号的稳定。

在上述的高压清洗设备监测器中，所述流量采集保持电路包括发光二极管LED、电阻R5、电阻R6、电阻R7和光耦合器，所述光耦合器中光发射器的正极连接电阻R5的一端，光发射器的负极与发光二极管LED的正极连接，电阻R5的另一端连接电阻R6的一端，电阻R5和电阻R6的连接处接有24V的电压，发光二极管LED的负极连接电阻R6的另一端，电阻R6和发光二极管LED负极的连接处连接脉冲式流量传感器的输出端，脉冲式流量传感器接地，所述光耦合器的输出端分别与单片机的输入端和电阻R7的一端连接，电阻R7的另一端连接3.3V的电压。通过流量采集保持电路对脉冲式流量传感器检测的信号进行采集和处理，并将此信号发送给单片机。

在上述的高压清洗设备监测器中，所述压力传感器设置于高压清洗设备的出水口中。高压清洗设备输出水流的压力是高压清洗设备运行时非常重要的一个参数，通过设定压力传感器进行检测可以得到高压清洗设备输出压力是否符合标准。

在上述的高压清洗设备监测器中，所述温度传感器设置于高压清洗设备中电机的外壳上。如果电机工作时的温度很高，则有设备损坏的可能，因此采用温度传感器对电机的工作温度进行检测，防止高压清洗设备工作温度太高，造成损坏。

在上述的高压清洗设备监测器中，所述脉冲式流量传感器设置于高压清洗设备的进水口中。脉冲式流量传感器可以对进水口中的水流进行流量检测并输出检测信号。

在上述的高压清洗设备监测器中，所述单片机输出端连接有用于与外部上位机进行通信的通讯模块。通过设置通讯模块，可以实现信号的远距离传输和实现远程控制。

与现有技术相比，本高压清洗设备监测器具有以下优点：

1、本实用新型能够统一监测高压清洗设备运行的各个参数，并将各个参数进行显示，方便操作人员了解高压清洗设备的运行情况。

2、本实用新型不但能够降低了对高压清洗设备各个参数进行监测的成本，而且大大减少了后续维护的难度。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中，1、单片机；2、显示屏；3、电流互感器；4、水位传感器；5、压力传感器；6、温度传感器；7、脉冲式流量传感器；8、光耦合器。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1所示，本高压清洗设备监测器包括单片机1、模拟量采集保持电路一、模拟量采集保持电路二、模拟量采集保持电路三、模拟量采集保持电路四、流量采集保持电路、显示屏2、用于检测高压清洗设备输入电流的电流互感器3、用于检测高压清洗设备中水箱水位的水位传感器4、用于检测高压清洗设备输出水流压力的压力传感器5、用于检测高压清洗设备运行时温度的温度传感器6和用于检测高压清洗设备水流输入流量的脉冲式流量传感器7。

电流互感器3连接模拟量采集保持电路一的输入端，水位传感器4连接模拟量采集保持电路二的输入端，压力传感器5连接模拟量采集保持电路三的输入端，温度传感器6连接模拟量采集保持电路四的输入端，脉冲式流量传感器7连接流量采集保持电路的输入端。单片机1具有模数转换输入端，模拟量采集保持电路一、模拟量采集保持电路二、模拟量采集保持电路三和模拟量采集保持电路四的输出端分别连接单片机1的模数转换输入端，流量采集保持电路输出端连接单片机1的输入端。模拟量采集保持电路一、模拟量采集保持电路二、模拟量采集保持电路三和模拟量采集保持电路四的控制端连接单片机1的输出端。单片机1具有输出高压清洗设备各个运行参数信号的信号输出端，显示屏2输入端连接单片机1的信号输出端。

具体来说，模拟量采集保持电路一包括电阻R1、N沟道MOS管Q1和运算放大器L1。电阻R1一端连接电流互感器3的输出端，另一端接地。电流互感器3的输出端还连接MOS管Q1的源极，MOS管Q1的栅极连接单片机1的输出端，MOS管Q1的漏极连接运算放大器L1的同相输入端，运算放大器L1的反相输入端连接运算放大器L1的输出端，运算放大器L1的输出端连接单片机1的模数转换输入端，运算放大器L1的电源端口分别连接电源和接地。

模拟量采集保持电路二包括电阻R2、N沟道MOS管Q2和运算放大器L2。电阻R2一端连接水位传感器4的输出端，另一端接地。水位传感器4的输出端还连接MOS管Q2的源极，MOS管Q2的栅极连接单片机1的输出端，MOS管Q2的漏极连接运算放大器L2的同相输入端，运算放大器L2的反相输入端连接运算放大器L2的输出端，运算放大器L2的输出端连接单片机1的模数转换输入端，运算放大器L2的电源端口分别连接电源和接地。

模拟量采集保持电路三包括电阻R3、N沟道MOS管Q3和运算放大器L3。电阻R3一端连接压力传感器5的输出端，另一端接地。压力传感器5的输出端还连接MOS管Q3的源极，MOS管Q3的栅极连接单片机1的输出端，MOS管Q3的漏极连接运算放大器L3的同相输入端，运算放大器L3的反相输入端连接运算放大器L3的输出端，运算放大器L3的输出端连接单片机1的模数转换输入端，所述运算放大器L3的电源端口分别连接电源和接地。

模拟量采集保持电路四包括电阻R4、N沟道MOS管Q4和运算放大器L4。电阻R4一端连接温度传感器6的输出端，另一端接地，温度传感器6的输出端还连接MOS管Q4的源极，MOS管Q4的栅极连接单片机1的输出端，MOS管Q4的漏极连接运算放大器L4的同相输入端，运算放大器L4的反相输入端连接运算放大器L4的输出端，运算放大器L4的输出端连接单片机1的模数转换输入端，所述运算放大器L4的电源端口分别连接电源和接地。

流量采集保持电路包括发光二极管LED、电阻R5、电阻R6、电阻R7和光耦合器8。光耦合器8中光发射器的正极连接电阻R5的一端，光发射器的负极与发光二极管LED的正极连接，电阻R5的另一端连接电阻R6的一端，电阻R5和电阻R6的连接处接有24V的电压，发光二极管LED的负极连接电阻R6的另一端，电阻R6和发光二极管LED负极的连接处连接脉冲式流量传感器7的输出端，脉冲式流量传感器7接地，光耦合器8的输出端分别与单片机1的输入端和电阻R7的一端连接，电阻R7的另一端连接3.3V的电压。

单片机1输出端连接有用于与外部上位机进行通信的通讯模块。

电流互感器3设置在高压清洗设备的电机电源线上。水位传感器4设置在高压清洗设备的水箱中。压力传感器5设置于高压清洗设备的出水口中。温度传感器6设置于高压清洗设备中。电机的外壳上脉冲式流量传感器7设置于高压清洗设备的进水口中。

以下是本实用新型的工作原理：

高压清洗设备包括有用于给高压清洗设备供水的水箱、提供动力的电机以及进水口和出水口，高压清洗设备的原理就是将水箱中的水从进水口泵入从出水口泵出。通过电流互感器3、水位传感器4、压力传感器5、温度传感器6和脉冲式流量传感器7，分别对应检测高压清洗设备运行时的输入电流、水箱水位、水流输出压力、工作温度和水流流量。

高压清洗设备运行时，电流互感器3、水位传感器4、压力传感器5、温度传感器6和脉冲式流量传感器7开始进行对应参数的检测。模拟量采集保持电路一对电流互感器3检测的信号进行采集处理；模拟量采集保持电路二对水位传感器4检测的信号进行采集处理；模拟量采集保持电路三对压力传感器5检测的信号进行采集处理；模拟量采集保持电路四对温度传感器6检测的信号进行采集处理；流量采集保持电路对脉冲式流量传感器7检测的信号进行采集处理。

电流互感器3将检测的信号发送给模拟量采集保持电路一，模拟量采集保持电路一由单片机1控制其是否将电流互感器3检测的信号发送至单片机1，当接收到单片机1发送的控制信号，模拟量采集保持电路一发送电流互感器3检测的信号通过单片机1的模数转换输入端至单片机1，单片机1对此信号进行模数转换并进行数值量化处理，在这之后单片机1发送控制信号给显示屏2进行输入电流的显示。同理，水位传感器4、压力传感器5和温度传感器6将检测的信号发送给其对应的模拟量采集保持电路，由单片机1控制是否接收和什么时候接收，当单片机1接收到这些信号后进行模数转换并数值量化处理，再控制显示屏2进行显示，使用户可以了解高压清洗设备运行时相应的参数。

脉冲式流量传感器7将检测的信号发送给流量采集保持电路，流量采集保持电路进行处理后发送给单片机1，单片机1对此信号进行数值量化处理，然后在显示屏2中进行水流量的显示。流量采集保持电路采集脉冲式流量传感器7检测的信号时，流量采集保持电路中的发光二极管LED亮起提示正在工作。

通过设置模拟量采集保持电路一、模拟量采集保持电路二、模拟量采集保持电路三、模拟量采集保持电路四和流量采集保持电路，可以对传感器发送的检测信号起到防干扰的作用，并且对传感器采集的信号进行整流和运放处理，同时又保证了电路的稳定性。模拟量采集保持电路一、模拟量采集保持电路二、模拟量采集保持电路三、模拟量采集保持电路四和流量采集保持电路，在实际应用时可以采取其他元器件来实现同样的功能，优选情况下为本实施例中提供的电路结构。

单片机1输出端连接还有用于与外部上位机进行通信的通讯模块，通过设置通讯模块，可以实现信号的远距离传输和实现远程控制。

由上述可知本实用新型能够统一监测高压清洗设备运行的各个参数并将各个参数进行显示，方便操作人员了解高压清洗设备的运行情况。同时本实用新型不但能够降低了对高压清洗设备各个参数进行监测的成本，而且大大减少了后续维护的难度，因此具有良好的市场前景。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型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，但并不会偏离本实用新型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单片机1、显示屏2、电流互感器3、水位传感器4、压力传感器5、温度传感器6、脉冲式流量传感器7、光耦合器8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实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (10)

1.高压清洗设备监测器，其特征在于，本高压清洗设备监测器包括单片机（1）、模拟量采集保持电路一、模拟量采集保持电路二、模拟量采集保持电路三、模拟量采集保持电路四、流量采集保持电路、显示屏（2）、用于检测高压清洗设备输入电流的电流互感器（3）、用于检测高压清洗设备中水箱水位的水位传感器（4）、用于检测高压清洗设备输出水流压力的压力传感器（5）、用于检测高压清洗设备运行时温度的温度传感器（6）和用于检测高压清洗设备水流输入流量的脉冲式流量传感器（7），所述电流互感器（3）连接模拟量采集保持电路一的输入端，所述水位传感器（4）连接模拟量采集保持电路二的输入端，所述压力传感器（5）连接模拟量采集保持电路三的输入端，所述温度传感器（6）连接模拟量采集保持电路四的输入端，所述脉冲式流量传感器（7）连接流量采集保持电路的输入端，所述单片机（1）具有模数转换输入端，所述模拟量采集保持电路一、模拟量采集保持电路二、模拟量采集保持电路三和模拟量采集保持电路四的输出端分别连接单片机（1）的模数转换输入端，控制端分别连接单片机（1）的输出端，所述流量采集保持电路输出端连接单片机（1）的输入端，所述单片机（1）具有输出高压清洗设备各个运行参数信号的信号输出端，所述显示屏（2）输入端连接单片机（1）的信号输出端。

2.根据权利要求1所述的高压清洗设备监测器，其特征在于，所述模拟量采集保持电路一包括电阻R1、N沟道MOS管Q1和运算放大器L1，所述电阻R1一端连接电流互感器（3）的输出端，另一端接地，所述电流互感器（3）的输出端还连接MOS管Q1的源极，所述MOS管Q1的栅极连接单片机（1）的输出端，MOS管Q1的漏极连接运算放大器L1的同相输入端，所述运算放大器L1的反相输入端连接运算放大器L1的输出端，运算放大器L1的输出端连接单片机（1）的模数转换输入端，所述运算放大器L1的电源端口分别连接电源和接地。

3.根据权利要求2所述的高压清洗设备监测器，其特征在于，所述模拟量采集保持电路二包括电阻R2、N沟道MOS管Q2和运算放大器L2，所述电阻R2一端连接水位传感器（4）的输出端，另一端接地，所述水位传感器（4）的输出端还连接MOS管Q2的源极，所述MOS管Q2的栅极连接单片机（1）的输出端，MOS管Q2的漏极连接运算放大器L2的同相输入端，所述运算放大器L2的反相输入端连接运算放大器L2的输出端，运算放大器L2的输出端连接单片机（1）的模数转换输入端，所述运算放大器L2的电源端口分别连接电源和接地。

4.根据权利要求3所述的高压清洗设备监测器，其特征在于，所述模拟量采集保持电路三包括电阻R3、N沟道MOS管Q3和运算放大器L3，所述电阻R3一端连接压力传感器（5）的输出端，另一端接地，所述压力传感器（5）的输出端还连接MOS管Q3的源极，所述MOS管Q3的栅极连接单片机（1）的输出端，MOS管Q3的漏极连接运算放大器L3的同相输入端，所述运算放大器L3的反相输入端连接运算放大器L3的输出端，运算放大器L3的输出端连接单片机（1）的模数转换输入端，所述运算放大器L3的电源端口分别连接电源和接地。

5.根据权利要求4所述的高压清洗设备监测器，其特征在于，所述模拟量采集保持电路四包括电阻R4、N沟道MOS管Q4和运算放大器L4，所述电阻R4一端连接温度传感器（6）的输出端，另一端接地，所述温度传感器（6）的输出端还连接MOS管Q4的源极，所述MOS管Q4的栅极连接单片机（1）的输出端，MOS管Q4的漏极连接运算放大器L4的同相输入端，所述运算放大器L4的反相输入端连接运算放大器L4的输出端，运算放大器L4的输出端连接单片机（1）的模数转换输入端，所述运算放大器L4的电源端口分别连接电源和接地。

6.根据权利要求5所述的高压清洗设备监测器，其特征在于，所述流量采集保持电路包括发光二极管LED、电阻R5、电阻R6、电阻R7和光耦合器（8），所述光耦合器（8）中光发射器的正极连接电阻R5的一端，光发射器的负极与发光二极管LED的正极连接，电阻R5的另一端连接电阻R6的一端，电阻R5和电阻R6的连接处接有24V的电压，发光二极管LED的负极连接电阻R6的另一端，电阻R6和发光二极管LED负极的连接处连接脉冲式流量传感器（7）的输出端，脉冲式流量传感器（7）接地，所述光耦合器（8）的输出端分别与单片机（1）的输入端和电阻R7的一端连接，电阻R7的另一端连接3.3V的电压。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的高压清洗设备监测器，其特征在于，所述压力传感器（5）设置于高压清洗设备的出水口中。

8.根据权利要求1-6任意一项所述的高压清洗设备监测器，其特征在于，所述温度传感器（6）设置于高压清洗设备中电机的外壳上。

9.根据权利要求1-6任意一项所述的高压清洗设备监测器，其特征在于，所述脉冲式流量传感器（7）设置于高压清洗设备的进水口中。

10.根据权利要求9所述的高压清洗设备监测器，其特征在于，所述单片机（1）输出端连接有用于与外部上位机进行通信的通讯模块。