气阻中央配重控制系统的制作方法

1.本实用新型专利涉及健身器材与气动控制领域，是有别于分布式气体压强控制气阻力训练器械的中央式气体压强控制气阻力训练器械。其特征是利用分布于各个子系统上的压力传感器采集的数据，通过一定的算法来控制中央阀岛上的电磁阀的组合动作来控制各个子系统内气体压强的增加或减少。


背景技术：

2.在气阻力训练器械上，每台阻力器械都需要有压力传感器采集气体压强数据，并根据具体使用需求通过控制系统调整该子系统的进气或排气电磁阀，来调整内部压强，达到调控气阻力训练器械负载的效果。这种抗阻力训练器械的实际应用中，需要调节阻力而进行的内部压强调整是一个低频率的操作，但是给每套系统搭配单独的进排气电磁阀和控制芯片的做法成本较高，不利于商业化运营。本实用新型所采用的气阻中央配重控制系统则优化了硬件设备的使用和搭配，使得气阻力训练器械具有了较低的生产成本，便于商业化运营。


技术实现要素：

3.1、本实用新型的目的是：利用气压阻力本身的技术特性，优化传统气阻力控制系统的硬件搭配方式，降低气阻力训练器械的生产成本，为智能健身系统的数据传输与采集提供解决方案，更利于系统的商业化运作。
4.2、本实用新型的技术方案是：在健身房或私教工作室这样的多台单功能气阻力训练器械的使用场景中，使用气阻中央配重控制系统搭配多台气阻力训练器械使用。在每个子系统中保留压力传感器，对单个气阻力训练器械的气体压强数据进行采集。在气阻中央配重控制系统内部将电磁阀按照多个子系统对应二位二通阀并联总进排气二位三通阀的排布方式组合成中央阀岛：总进排气二位三通阀关闭时，中央阀岛与高压气源连通，这时打开任意一个与子系统对应之二位二通阀，该子系统实现内部气体压强增高，增加负载；总进排气二位三通阀打开时，中央阀岛与大气连通，这时打开任意一个与子系统对应之二位二通阀，该子系统实现内部气体压强降低，减少负载；无论总进排气二位三通阀是否打开，任意一个与子系统对应的二位二通阀处于关闭状态时，该子系统均处于保压状态。通过控制器局域网络实现子系统与气阻中央配重控制系统之间信息传递，即系统内部可根据各个子系统内传感器的数据控制中央阀岛内不同组合电磁阀的开合；也可以采集各个子系统内的阻力，行程，速度，等等一系列训练数据并集成，运算，上传或下载。
5.3、本实用新型的有益效果是：气阻中央配重控制系统结合分布式压强采集气阻力训练器械，中央阀岛节省了电磁阀的数量，同时也降低了电磁阀的故障率；中央控制的布局也充分利用了芯片的算力，节省了分布式计算的硬件成本；同时集中供气，供电与运算也便于数据的信息化处理。从各个方面降低生产成本，有利于气阻力训练器械的商业化运营。
附图说明
6.图1：子系统保压状态原理图
7.图2：子系统增压状态原理图
8.图3：子系统减压状态原理图
9.图中：1、第一个子系统对应之二位二通阀
ꢀꢀꢀꢀꢀ
2、第二个子系统对应之二位二通阀
10.3、第n个子系统对应之二位二通阀
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
4、第一个子系统压力传感器
11.5、第二个子系统压力传感器
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
6、第n个子系统压力传感器
12.7、第一个子系统压力缓冲罐
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
8、第二个子系统压力缓冲罐
13.9、第n个子系统压力缓冲罐
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
10、总进排气二位三通阀
14.11、中央阀岛
具体实施方案
15.图1：子系统保压状态原理图
16.此时在中央阀岛(11)内，总进排气二位三通阀(10)处于左位，外部高压气源连通中央阀岛(11)。但是第一个子系统对应之二位二通阀(1)、第二个子系统对应之二位二通阀(2)、以及第n个子系统对应之二位二通阀(3)均处于关闭状态。所以第一个子系统压力缓冲罐(7)、第二个子系统压力缓冲罐(8)、第n个子系统压力缓冲罐(9)均处于封闭状态，此时各个子系统可独自进行阻力训练。
17.图2：子系统增压状态原理图
18.此时在中央阀岛(11)内，总进排气二位三通阀(10)处于左位，外部高压气源连通中央阀岛(11)。如果此时任意子系统，比如与中央阀岛(11)相连的第n个子系统需要增加阻力，那么将第n个子系统对应之二位二通阀(3)开至右位，此时中央阀岛(11)内高压气源连通第 n个子系统压力缓冲罐(9)，第n个子系统压力缓冲罐(9)内部气体压强持续增高，当第n个子系统压力传感器(6)检测到该子系统内部气体压强达到要求时，便发出信号给中央阀岛(11) 内的控制程序关闭第n个子系统对应之二位二通阀(3)，该子系统增压过程结束。在此过程中，如果其他子系统也需要增压，也可以同时打开其对应之二位二通阀，同时进行增压过程。但是在此过程中，如果其他子系统需要减压操作，则必须等待正在进行的所有子系统增压过程结束，才能再进行减压操作。
19.图3：子系统减压状态原理图
20.此时在中央阀岛(11)内，总进排气二位三通阀(10)处于右位，外部大气连通中央阀岛 (11)。如果此时任意子系统，比如与中央阀岛(11)相连的第n个子系统需要减少阻力，那么将第n个子系统对应之二位二通阀(3)开至右位，此时第n个子系统压力缓冲罐(9)通过中央阀岛(11)与外部大气连通，第n个子系统压力缓冲罐(9)内部气体压强持续降低，当第n个子系统压力传感器(6)检测到该子系统内部气体压强达到要求时，便发出信号给中央阀岛(11)内的控制程序关闭第n个子系统对应之二位二通阀(3)，该子系统减压过程结束。在此过程中，如果其他子系统也需要减压，也可以同时打开其对应之二位二通阀，同时进行减压过程。但是在此过程中，如果其他子系统需要增压操作，则必须等待正在进行的所有子系统减压过程结束，才能再进行增压操作。


技术特征：
1.气阻中央配重控制系统，其特征是中央阀岛增减压集中控制，在中央控制系统内部将电磁阀按照多个子系统对应二位二通阀并联总进排气二位三通阀的排布方式组合成中央阀岛：总进排气阀关闭时，中央阀岛与高压气源连通，这时打开任意一个与子系统对应之二位二通阀，该子系统实现内部压强增高，增加负载；总进排气阀打开时，中央阀岛与大气连通，这时打开任意一个与子系统对应之二位二通阀，该子系统实现内部压强降低，减少负载；无论总进排气阀是否打开，任意一个与子系统对应的二位二通阀处于关闭状态时，该子系统均处于保压状态。2.如权利要求1所述的气阻中央配重控制系统，其特征是分布式气体压强数据采集监控，即在每一台气阻力训练器械上保留压力传感器，用以监测每台气阻力设备的压强。3.如权利要求1所述的气阻中央配重控制系统，其特征是中央阀岛控制系统与每一台气阻力训练器械控制系统之间通过控制器局域网络进行通讯。

技术总结
使用气阻中央配重控制系统搭配多台气阻力训练器械使用。在每个子系统中设置压力传感器，对单个气阻力训练器械的气体压强数据进行采集。在中央配重控制系统内部将电磁阀按照多个子系统对应的二位二通阀并联总进排气二位三通阀的排布方式组合成中央阀岛：由子系统对应的二位二通阀与总进排气二位三通阀组合动作集中控制每一台气阻力训练器械上增加气体压强或减少气体压强的操作动作。通过控制器局域网络实现子系统与中央控制系统之间信息传递，即系统内部可根据各个子系统内传感器的数据控制中央阀岛内不同组合电磁阀的开合；也可以采集各个子系统内的阻力，行程，速度，等等一系列训练数据并集成，运算，上传或下载。上传或下载。上传或下载。


技术研发人员：朱亮
受保护的技术使用者：朱亮
技术研发日：2020.11.11
技术公布日：2021/11/21