CN204945815U - 一种智能电磁阀 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种智能电磁阀，包括内设电磁阀控制器的密闭控制腔室、用于液体流过的流道、至少一个置于该流道内用于封闭或者打开流道且受控于电磁阀控制器的电动阀体；电磁阀控制器进一步包括电源模块、电磁阀驱动模块、控制模块、流量检测模块和通讯模块，控制模块将流量信息通过通讯模块发送给外部设备，且通过通讯模块接收外部设备的控制指令并根据该控制指令控制电磁阀驱动模块输出的驱动信号。采用本实用新型的技术方案，以一种简单的方式实现流量计量，并通过通讯接口将流量信息发送给外部控制器，从而实现了流量信息反馈以及电磁阀的精确控制。
Description
技术领域
本实用新型涉及电磁阀控制领域，尤其涉及一种能够反馈流量信息的智能电磁阀。
背景技术
现阶段，我国大力推行节能减排，在工业生产上要求按需用水、按需用电，这就要求相关生产线进一步提升自动化控制能力。而目前在工业用水控制领域中，通常通过电导率等参数信息来单向控制电磁水阀，外接控制器只能简单控制电磁水阀的开与关，没有流量信息反馈功能，无法统计经电磁水阀流出的液体(水)总量，进而无法实现精确用水控制，造成了一定的生产浪费，在资源高度紧张的今天，这种弊端尤为突显。现有常用电磁阀，为了统计液体的流量，通常需在电磁阀外接流量计，并安排操作人员一一抄录，再作统计，这无疑又是一项耗时又费力的活，大大增加了人工和生产成本，且信息也不能及时反馈，无法满足现代自动化工业控制的要求。
故，针对目前现有技术中存在的上述缺陷，实有必要进行研究，以提供一种方案，解决现有技术中存在的缺陷。
实用新型内容
为了克服现有技术存在的缺陷，确有必要提供一种智能电磁阀，以一种简单的方式实现流量计量，并通过通讯接口将流量信息发送给外部控制器，从而实现了流量信息反馈以及电磁阀的精确控制。
为了解决现有技术的问题，本实用新型的技术方案为：
一种智能电磁阀，包括内设电磁阀控制器的密闭控制腔室、用于液体流过的流道、至少一个置于该流道内用于封闭或者打开所述流道且受控于所述电磁阀控制器的电动阀体；
所述电磁阀控制器包括电源模块、电磁阀驱动模块、控制模块、流量检测模块和通讯模块，其中，
所述电源模块与外接电源相连接，用于为系统提供供电电源；
所述通讯模块用于与外部设备进行数据通信；
所述电磁阀驱动模块输出驱动信号控制所述电动阀体运动；
所述流量检测模块用于检测所述流道中液体的流量信息并将该信息发送给所述控制模块；
所述控制模块将流量信息通过所述通讯模块发送给外部设备，且通过所述通讯模块接收外部设备的控制指令并根据该控制指令控制所述电磁阀驱动模块输出的驱动信号。
优选地，所述流量检测模块进一步包括设置在所述流道中的旋转叶片、设置在所述旋转叶片上的磁性感应片以及设置在所述控制腔室内与所述控制模块相连接的霍尔传感器，当所述流道中有液体流过时将带动所述旋转叶片转动，所述霍尔传感器感应所述磁性感应片的磁信号后产生脉冲信号，所述控制模块通过检测所述脉冲信号计算出流量信息。
优选地，所述通讯模块为无线数据收发模块，用于将数据信息以无线的方式发送给外部设备。
优选地，所述无线数据收发模块为无线串口模块。
优选地，所述控制模块与所述通讯模块之间还接有电平转换芯片，所述电平转换芯片的型号为TXB0108。
优选地，所述电磁阀驱动模块为继电器。
优选地，所述控制模块为单片机。
优选地，所述单片机采用ATMEL公司推出的89C51芯片。
优选地，所述电动阀体的数量为三个。
优选地，所述电动阀体包括电磁铁线圈，所述电磁铁线圈在驱动信号的作用下吸合所述电动阀体。
与现有技术相比较，本实用新型以一种简单的方式实现流量计量，并通过通讯接口将流量信息发送给外部控制器，从而实现了流量信息反馈以及电磁阀的精确控制。
附图说明
图1为本实用新型智能电磁阀的原理框图。
图2为本实用新型智能电磁阀中另一种实施方式的原理框图。
图3为本实用新型智能电磁阀在实际应用中的扩展连接图。
图4为本实用新型智能电磁阀中无线数据收发模块的电路连接图。
如下具体实施例将结合上述附图进一步说明本实用新型。
具体实施方式
以下将结合附图对本实用新型提供的技术方案作进一步说明。
参见图1，所示为本实用新型智能电磁阀的原理框图，包括用于液体流过的流道和与该流道隔离的密闭控制腔室，在流道内至少设置一个电动阀体，在控制腔室内设电磁阀控制器，电磁阀控制器控制电动阀体封闭或者打开流道。
在一种优选实施方式中，为了实现精确控制流道中液体的流量，参见图2，所示为本实用新型智能电磁阀中另一种实施方式的原理框图，在流道中设置的电动阀体的数量为3个，且受控于一个电磁阀控制器，在3个电动阀体共同作用下，对流道内液体流量实现精确控制。
进一步的，电磁阀控制器包括电源模块、电磁阀驱动模块、控制模块、流量检测模块和通讯模块，其中，
电源模块与外接电源相连接，用于为系统提供供电电源；
通讯模块用于与外部设备进行数据通信；
电磁阀驱动模块输出驱动信号控制电动阀体运动；
流量检测模块用于检测流道中液体的流量信息并将该信息发送给控制模块；
控制模块将流量信息通过通讯模块发送给外部设备，且通过通讯模块接收外部设备的控制指令并根据该控制指令控制电磁阀驱动模块输出的驱动信号。
本实用新型通过在电磁阀内集成流量检测模块和通讯模块，从而能够将流量信息反馈给外部设备，弥补了现有技术的电磁阀只能实现开关控制的缺陷，从而提高流量控制的精度，使电磁阀在工控领域的应用更为广泛。
现有技术中为了统计液体的流量，通常采用在电磁阀外接流量计，这不仅增加了成本，而且加大了工控现场的复杂度，更为重要的是，现有技术的流量计通常还需要安排操作人员进行抄表，作统计再进行流量控制，这无疑又是一项耗时又费力的活，且信息反馈不及时。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用一种简单的方式实现流量信息检测，从而实现流量检测与电磁阀一体。本实用新型的流量检测模块进一步包括设置在流道中的旋转叶片、设置在旋转叶片上的磁性感应片以及设置在控制腔室内与控制模块相连接的霍尔传感器，当流道中有液体流过时将带动旋转叶片转动，当旋转叶片经过霍尔传感器时，霍尔传感器感应磁性感应片的磁信号后输出为低电平，而当旋转叶片离开霍尔传感器时，霍尔传感器恢复输出为高电平，进而霍尔传感器产生脉冲信号，控制模块通过检测脉冲信号计算出流量信息。
现有技术的电磁阀仅能实现简单的开关控制，通常没有数据通信功能，无法通过PC机采用无线或有线方式通信，因此，缺乏液体流量精确控制的基础。本实用新型包括通讯模块，从而能够与外部设备进行数据通信。为了更方便的与外部设备进行数据通信，参见图3，所示为本实用新型智能电磁阀在实际应用中的扩展连接图，通过无线数据收发模块将数据信息以无线的方式发送给外部设备。外部设备可以通过无线数据收发集中器将数据信息发送给PC机，从而实现与PC机的数据通信。同时，无线数据收发集中器可以将该流量信息以无线的方式发送给电导率控制系统、工业控制系统等控制中心，控制中心根据流量信息实现精确控制液体流量的目的。
参见图4，所示为本实用新型智能电磁阀中无线数据收发模块的电路连接图，其中无线数据收发模块为无线串口模块。
通常无线数据收发模块的工作电压为3.3V，而单片机工作电压一般为5V，所以在单片机与无线模块的通信之间加上电平转换ICTXB0108来匹配电平。
优选地，控制模块为单片机，具体型号为AT89S52。AT89S52是ATMEL公司推出的89C51的增强型产品，它是一个低功耗、高性能8位微控制器，片内含通用8位中央处理器和8k的Flash存储单元，40引脚DIP封装，总共有32个I/O口，2个全双工串行通信口，3个可编程定时/计数器，5个中断，片上Flash允许程序存储器在系统可编程，兼容MCS-51指令系统以及80C51引脚分布，为许多嵌入式控制系统提供高灵活性、高性价比的解决方案。
在一种优选实施方式中，电磁阀驱动模块为继电器，单片机控制继电器就能实现电磁阀的打开或者关闭。
在一种优选实施方式中，电动阀体包括电磁铁线圈，电磁铁线圈在驱动信号的作用下吸合电动阀体。当电磁铁线圈得电时，阀芯被吸起、阀被打开，当失电时、阀会在弹簧的作用下自动关闭。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种智能电磁阀，其特征在于，包括内设电磁阀控制器的密闭控制腔室、用于液体流过的流道、至少一个置于该流道内用于封闭或者打开所述流道且受控于所述电磁阀控制器的电动阀体；
所述电磁阀控制器包括电源模块、电磁阀驱动模块、控制模块、流量检测模块和通讯模块，其中，
所述电源模块与外接电源相连接，用于为系统提供供电电源；
所述通讯模块用于与外部设备进行数据通信；
所述电磁阀驱动模块输出驱动信号控制所述电动阀体运动；
所述流量检测模块用于检测所述流道中液体的流量信息并将该信息发送给所述控制模块；
所述控制模块将流量信息通过所述通讯模块发送给外部设备，且通过所述通讯模块接收外部设备的控制指令并根据该控制指令控制所述电磁阀驱动模块输出的驱动信号。
2.根据权利要求1所述的智能电磁阀，其特征在于，所述流量检测模块进一步包括设置在所述流道中的旋转叶片、设置在所述旋转叶片上的磁性感应片以及设置在所述控制腔室内与所述控制模块相连接的霍尔传感器，当所述流道中有液体流过时将带动所述旋转叶片转动，所述霍尔传感器感应所述磁性感应片的磁信号后产生脉冲信号，所述控制模块通过检测所述脉冲信号计算出流量信息。
3.根据权利要求1或2所述的智能电磁阀，其特征在于，所述通讯模块为无线数据收发模块，用于将数据信息以无线的方式发送给外部设备。
4.根据权利要求3所述的智能电磁阀，其特征在于，所述无线数据收发模块为无线串口模块。
5.根据权利要求4所述的智能电磁阀，其特征在于，所述控制模块与所述通讯模块之间还接有电平转换芯片，所述电平转换芯片的型号为TXB0108。
6.根据权利要求1或2所述的智能电磁阀，其特征在于，所述电磁阀驱动模块为继电器。
7.根据权利要求1或2所述的智能电磁阀，其特征在于，所述控制模块为单片机。
8.根据权利要求7所述的智能电磁阀，其特征在于，所述单片机采用ATMEL公司推出的89C51芯片。
9.根据权利要求1或2所述的智能电磁阀，其特征在于，所述电动阀体的数量为三个。
10.根据权利要求1或2所述的智能电磁阀，其特征在于，所述电动阀体包括电磁铁线圈，所述电磁铁线圈在驱动信号的作用下吸合所述电动阀体。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105993854A (zh) * | 2016-05-16 | 2016-10-12 | 华南农业大学 | 一种气压式定量定根水精准喷淋系统及其工作方法 |
| CN107807600A (zh) * | 2017-12-06 | 2018-03-16 | 中环天仪股份有限公司 | 一种基于485通讯的电磁流量计控制系统及控制方法 |
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2015
- 2015-09-02 CN CN201520679152.9U patent/CN204945815U/zh not_active Expired - Fee Related
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