CN219800275U - 一种用软化水设备上的辅助故障报警装置 - Google Patents

Abstract

一种用软化水设备上的辅助故障报警装置，属于软化水设备技术领域。使用单片机技术与软化水设备相结合，为软化水设备增加辅助可视化界面、故障报警、远程报警等多种功能。报警器主体与安装在软化水设备上的微动开关连接，微动开关给报警器主体传递信号；报警器主体包括开发板，在所述开发板上设有外接端子、电源输入口、数据输出口，并在开发板上加装LCD显示屏，在开发板上设置LED和蜂鸣器，通过开发板上设有的数据发送端口进行数值传输进行远程报警。本实用新型通过可视化，可以直观判断软化水设备所处的状态。本实用新型对软水设备的配套盐桶进行液位传感监控，当检测到有水溢出时报警。

Description

一种用软化水设备上的辅助故障报警装置

技术领域

本实用新型属于软化水设备技术领域，具体涉及一种用软化水设备上的辅助故障报警装置。

背景技术

现今大多企业的主选软化水设备为FLECK软水设备或采用FLECK设计的软化水设备。主要应用在水处理厂、电厂、锅炉、供热等需要软化水的领域。最多使用的是2510型、2750型、2850型、2900型、3150型等等。上述类型设备为几十年前的设计，主要为机械结构设计，具备全自动运行的功能，可以通过设定的时间或者流量实现全自动再生。设备运行比较稳定，出水质量高。但运行状态不直观需要专业人员进行培训才可进行调试和使用。

FLECK软化水设备的设计是全自动再生。因此常用在无人看守的场所和环境。

FLECK软化水设备常用型号最多出现故障的环节就是软化水设备再生状态，再生期间一共经过反洗、吸盐、正洗、盐桶注水四个程序，期间持续1.5到2个小时。再生期间由机械结构进行运转，由计时电机进行计时，通过时间插销的运转推动微动开关，联动多路阀和盐阀运转来进行程序切换。再生时排污口持续排水。

FLECK软化水设备无法通过设备外表判断设备所处的状态。只能通过排污口的排水来确定设备处于运行还是再生。但仍无法判断处在再生的具体位置上。具体的检查方法非常繁琐。

而再生过程的多结构联动运转，其中一个部件出现问题会导致整个再生环节出错，使程序卡在某一个位置。至使再生不停止，排污口持续排水不停。

设备检查人员，能看到的只有排污口排水，但是通常第一时间会认定是正常的再生，只有在下一个周期进行检查时，看到仍然在排水才会意识到出现了故障。这个期间可能会延误很久。本人在实际工作中遇过的延误时间大约在6-7个小时，最长一次延误了大约26个小时，驱动电机已烧毁。这种延误会对水、电、盐造成一定的损失。甚至会对软水设备以及后端的设备造成严重损坏。

另外，FLECK软化设备还有一个不易发现的故障，就是盐阀闭合不严会从盐桶向外不停渗水，有时渗水的量很少，难以发觉，遭成盐和水的损失。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述问题，进而提供一种用软化水设备上的辅助故障报警装置，使用单片机技术与软化水设备相结合，为软化水设备增加辅助可视化界面、故障报警、远程报警等多种功能。

本实用新型所采取的技术方案是：一种用软化水设备上的辅助故障报警装置，包括报警器主体；所述报警器主体与安装在软化水设备上的微动开关连接，微动开关给报警器主体传递信号；所述报警器主体包括开发板，在所述开发板上设有外接端子、电源输入口、数据输出口，并在开发板上加装LCD显示屏，通过LCD显示屏上的电平信号、电压变化、液位传感器信号追踪软化水设备的运行状态，在开发板上设置LED和蜂鸣器，LCD显示屏和蜂鸣器用于听觉和视觉报警，通过开发板上设有的数据发送端口进行数值传输进行远程报警。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

1.本实用新型通过可视化，可以直观判断软化水设备所处的状态。

2.当进行再生时，本实用新型独立供电，同步软水设备再生计时，如超出正常软水设备设定的再生时间，进行报警。

3.本实用新型对软水设备的配套盐桶进行液位传感监控，当检测到有水溢出时报警。

4.本实用新型结构简单小巧，易于维护，安装便利，不影响原有设备的使用和维修。

5.本实用新型使用开源的主板和元件，价格便宜，整机制作和安装成本低廉，适合推广使用。

6.本实用新型可以使FLECK软化水设备的使用门槛大幅降低，可视化设备运行状态可以让没有经过培训的人员也能掌握设备的运行状态。

7.本实用新型可以监控FLECK软化水设备的出水水质以外几乎所有的常见故障，在配合化验员或者加装硬度在线监测设备以后，可以做到对设备的全方位监控。

8.本实用新型报警方式采用可视化、蜂鸣、报警灯、远程上传报警信息四种形式同时进行，多方位报警，如有需要可以实现远程报警，对未来物联网下的企业发展有着一定帮助。

9.本实用新型采用开放式结构，具备程序升级功能，可以根据日后的使用过程遇到的情况进行升级调整，也可以根据个体的设备实际使用需要进行个性化调整。

附图说明

图1是本实用新型报警器主体结构示意图；

图2是本实用新型辅助传感装置结构示意图；

其中：1、报警器主体；2、辅助传感装置；3、开发板；4、外接端子；5、LCD显示屏；6、LED；7、蜂鸣器；8、数据输出口；9、电源输入口；10、盐桶；11、盐管安装孔；12、半漏斗型壳体；13、排水孔；14、溢流孔；15、液位传感器；16、数据线；41、数字I/O口；42、模拟I/O口；43、接地口；44、5V电压口。

具体实施方式

为了更好地了解本实用新型的目的、结构及功能，下面结合附图，对本实用新型的做进一步详细的描述。

本实用新型针对FLECK品牌，或参考借鉴、使用FLECK产品设计的多种型号的软化水设备。

FLECK：FLECK富莱克，一家美国的公司，该公司设计生产的软化水设备在国内外广泛使用。市场也有大量的参考借鉴其公司生产的软化水设备产品。

本实用新型使用单片机编程，结合多种传感装置和显示屏幕实现功能。

本实用新型是在软化水设备外额外增设的一台小型装置，具备可视化界面、可观察设备运行状态，同时具备设备运行故障报警功能，并可实现远程报警、后续升级等功能。

本实用新型采用单片机技术。使用arduino开发板作为核心。

参照图1、图2所示，本实用新型的一种用软化水设备上的辅助故障报警装置，包括报警器主体1；报警器主体1核心部件为ARDUINO开发板与LCD显示屏5等各类元器件整合在电路板上，所述报警器主体1与安装在软化水设备上的微动开关连接，微动开关给报警器主体1传递信号；所述报警器主体1包括开发板3，在所述开发板3上设有外接端子4、电源输入口9、数据输出口8为开发板3自带数据端子，并在开发板3上加装LCD显示屏5，进行英文、汉字、数字的可视化，通过LCD显示屏5上的电平信号、电压变化、液位传感器15信号追踪软化水设备的运行状态，在开发板3上设置LED6和蜂鸣器7，LCD显示屏5和蜂鸣器7用于听觉和视觉报警，通过开发板3上设有的数据发送端口进行数值传输进行远程报警。可以根据实际使用时的终端不同进行编程匹配，还可以改为电平信号实现远程报警。

所述外接端子4包括一个模拟I/O口42、一个接地口43、一个5V电压口44和一个数字I/O口41，可用于电平信号或者在特殊要求下连接其他传感器。

本发明采用9V电压供电，报警器主体1可以采用两种安装方式：

1.通过磁力吸附：报警器主体1紧固在一块长条形铁板上，同时在软化水设备背板上用3M胶粘四块片状磁铁，通过磁力固定，采用此种方式的连接便于安装拆卸，不影响软化水设备的检修和维护。

2.挂墙安装：报警器主体1安装在临近软化水设备电源位置的墙体上，数据线16与软化水设备电源线搭载连接到机头位置，同样不影响设备的检修和维护。

在FLECK软化水设备2510、2750、2850、3150型的盐阀凸轮位置加装微动开关。2900型在下多路阀活塞凸轮处加装微动开关。微动开关的两极连接报警器主体1。在软化水设备进入再生状态时，进行由盐阀凸轮或多路阀凸轮带动微动开关，改变微动开关电平信号，联动信号到报警器主体1。

如果上述微动开关的加装位置因特殊情况被占用，则可以在设备的再生电机处并联一组信号线，在arduino开发板3位置加装降压装置，将220V电压降到5V以下，通过电压变化联动软化设备和报警器主体1。

如图2所示，在软化水设备的盐桶10外侧壁上加装辅助传感装置2，辅助传感装置2设置在盐桶10的盐管安装孔11下方。

所述辅助传感装置2包括半漏斗型壳体12及液位传感器15；所述半漏斗型壳体12用胶密封粘和在盐桶10的盐管安装孔11下方，且半漏斗型壳体12的大口端朝向上方设置，用于接收从盐管安装孔11溢流出来的水，半漏斗型壳体12下方设有排水孔13，排水孔13直径在3-5mm左右，用于排出半漏斗型壳体12内的存水，所述液位传感器15吊装在半漏斗型壳体12内，在半漏斗型壳体12上稍高于液位传感器15的位置开一个大于等于盐管安装孔11直径的溢流孔14，液位传感器15通过数据线16与报警器主体1连接。

当盐阀故障，盐桶10中水溢流会先从盐管安装孔11流到半漏斗型壳体12中，当流量大于半漏斗型壳体12底部排水孔13的排水量，装置中的液位就会逐渐升高，直至启动液位传感器15，较多的水会从溢流孔14流出而在半漏斗型壳体12内形成满载保持报警状态。

上述元件通过电路板整合。通过写入程序实现辅助报警功能。

编程逻辑：

当电平信号为低或电压为零，液位传感器15为低时。显示屏同步软化水设备显示设备在正常的制水状态。

当电平信号为高或检测到电压时，报警器主体1的LCD显示屏5同步软化水设备显示进入再生状态，同时开始显示计时。如在设定时间电平信号变为低或者电压降为零，则同步软化水设备恢复到正常制水状态。如计时超过设定安全时间，则启动LED6报警灯、蜂鸣器7，同时显示屏显示设备故障，同时向终端发送故障信号。直至电平信号变为低或者电压降为零。

当液位传感器15信号变为高时，计时等待1小时用于避开干扰信号(软化水设备在实际使用时可能会存在盐桶10注水过多导致溢流的情况，一般1个小时左右即可结束。)，1小时后仍处于高信号时则启动LED6报警灯、蜂鸣器7，同时显示屏显示设备故障，同时向终端发送故障信号。直至液位传感器15信号变为低。

图2为液位传感器15和辅助传感装置2安装示意，盐桶10为软化水设备配套装置。辅助传感装置2安装在盐管安装孔11下侧，此处为盐桶10最低的渗水位置。辅助传感装置2内悬挂液位传感器15，当辅助传感装置2内液位达到一定高度时报警。辅助传感装置2最低位置开一个3MM直径左右的排水孔13，用于最低速度排水，这样可以在延时1小时报警期间将注水程序的过量水排出，避免误报警。溢流孔14开口大于盐桶10上的盐管孔，可以在渗水量大时排出多余水避免完全侵泡液位传感器15，即溢流孔14的开口位置就是传感器的报警位置，数据线16连接在报警器主体1，用于传递信号。

本辅助故障报警装置已经做出若干样机，用于实验。样机安装在某供热公司的供热站内软水设备上，分别在2750型、2850型、2900型上进行了实验。经过长时间的实验，本辅助故障报警装置与软化水设备的配合非常稳定。

只要使用FLECK软化水设备(机械型号设备)的电厂、换热站、水处理厂、实验室甚至个人使用，均可安装本辅助故障报警装置。安装成本低、安装便利不会增加负担。可视化界面可以直观了解设备运行状态。更可及时发现设备故障降低损失。

本辅助故障报警装置可批量对一个企业的多台设备加装，因为价格低廉不会为企业造成负担。并且安装简便不会增加太多的工作强度。在与该企业的远程控制平台进行技术关联后，即可批量实现远程报警功能。可以极大的提高设备使用的安全性。如果配合硬度在线检测装置，那么该企业在水处理上所需的人力物力将会大量减少，尤其在设备量较多的情况下收益更为显著，进而为企业创造效益。

本辅助故障报警装置可以根据实际使用需求进行技术升级。不会出现因设备参数变化、使用环境变化等原因导致辅助报警装置不可用的问题。设备的泛用性很高。

本辅助故障报警装置在于软化水设备的连接方面设计两种方式，通常情况下可以采用凸轮位置增设微动开关的方式关联。如果遇到设备增设微动开关位置被占用的情况，则可以选用关联时间控制电机并进行降压连接的方式。具备同样的使用效果，但是由于增加降压装置，辅助报警装置的体积会变大一些。

可以理解，本实用新型是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本实用新型的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本实用新型的精神和范围。因此，本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本实用新型所保护的范围内。

Claims (4)

1.一种用软化水设备上的辅助故障报警装置，其特征在于：包括报警器主体(1)；所述报警器主体(1)与安装在软化水设备上的微动开关连接，微动开关给报警器主体(1)传递信号；所述报警器主体(1)包括开发板(3)，在所述开发板(3)上设有外接端子(4)、电源输入口(9)、数据输出口(8)，并在开发板(3)上加装LCD显示屏(5)，通过LCD显示屏(5)上的电平信号、电压变化、液位传感器(15)信号追踪软化水设备的运行状态，在开发板(3)上设置LED(6)和蜂鸣器(7)，LCD显示屏(5)和蜂鸣器(7)用于听觉和视觉报警，通过开发板(3)上设有的数据发送端口进行数值传输进行远程报警。

2.根据权利要求1所述的一种用软化水设备上的辅助故障报警装置，其特征在于：所述外接端子(4)包括一个模拟I/O口(42)、一个接地口(43)、一个5V电压口(44)和一个数字I/O口(41)。

3.根据权利要求1所述的一种用软化水设备上的辅助故障报警装置，其特征在于：所述用软化水设备上的辅助故障报警装置还包括辅助传感装置(2)；在软化水设备的盐桶(10)外侧壁上加装辅助传感装置(2)，所述辅助传感装置(2)设置在盐桶(10)的盐管安装孔(11)下方。

4.根据权利要求3所述的一种用软化水设备上的辅助故障报警装置，其特征在于：所述辅助传感装置(2)包括半漏斗型壳体(12)及液位传感器(15)；所述半漏斗型壳体(12)粘和在盐桶(10)的盐管安装孔(11)下方，且半漏斗型壳体(12)的大口端朝向上方设置，用于接收从盐管安装孔(11)溢流出来的水，半漏斗型壳体(12)下方设有排水孔(13)，用于排出半漏斗型壳体(12)内的存水，所述液位传感器(15)吊装在半漏斗型壳体(12)内，在半漏斗型壳体(12)上高于液位传感器(15)的位置开一个大于等于盐管安装孔(11)直径的溢流孔(14)，所述液位传感器(15)通过数据线(16)与报警器主体(1)连接。