专利名称：旗飘自动控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种在无风情况下，能使升起的旗帜飘动的控制装置。
升起的旗帜随风飘扬可增加威武或喜庆气氛。但目前升起的旗帜在自然风力很小或无自然风时，便不能飘动。
本实用新型的目的，是提供一种在自然风力很小或无自然风的情况下，能使升起的旗帜自然飘动的旗飘自动控制装置。
旗飘自动控制装置，包括风力传感器、风向传感器、旗杆转角传感器、2个电磁气阀和主控电路。悬挂旗帜的旗杆的上部各有一排左喷气孔和右喷气孔，高压气源分别通过2个电磁气阀，经输气管送至旗杆内管。当风力传感器测得外界无风或风力较小时，主控电路的旗飘控制电路工作，交替启动电磁气阀，使旗杆上(位于旗帜左右两侧)的左、右两排喷气孔，交替喷出气流，吹动旗帜飘动。当风力传感器测得的外界风力可使旗帜正常飘动时，旗飘控制电路将停止电磁气阀工作。
当风向传感器测得风向已稳定改变(＞45°)，主控电路的旗杆转角控制电路工作，启动旗杆转动装置，使旗杆作相应转动，使旗帜不能缠到旗杆上，当旗杆转角传感器测得旗杆转动位置适于风吹动旗帜飘扬位置时，主控电路的旗杆转角控制电路停止工作，旗杆位置相对稳定。
主控电路包括旗飘控制电路、旗杆转角控制电路和直流稳压电源。旗飘控制电路由启动脉冲形成、设定电路，触发电路，非门电路，无稳态电磁气阀控制执行电路组成。启动脉冲形成、设定电路由电阻R1、稳压管VW1和初始值设定电位器W1组成，电阻R1的一端接初始值设定电位器W1和稳压管VW1，W1和VW1的另一端接地。电阻R1的另一端接直流磁力发电机的正极，直流磁力发电机的负极接地。风力传感器的转速与外界风力成正比，风力传感器的转轴与直流磁力发电机的转轴联结。触发电路由电阻R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8，电容C1、C2，三极管VT1、VT2组成。电阻R2的一端接三极管VT1基极，另一端接电位器W1的滑臂。电容C1、电阻R8的一端接三极管VT1的基极，另一端均接地。三极管VT1的发射极与三极管VT2的发射极相连接，并通过电阻R5接地。三极管VT1的集电极通过电阻R4接电源+15V，电容C2与电阻R6并联后，一端接三极管VT1的集电极，另一端接三极管VT2的基极，并通过电阻R7接地。三极管VT2的集电极通过R8接电源+15V。非门电路由电阻R9、R10，电容C3和三极管VT8组成。电阻R9和电容C3并联后，一端接三极管VT2的集电极，另一端接三极管VT3的基极，三极管VT3的集电极通过电阻R10接电源+15V，同时接三极管VT4的基极，三极管VT3的发射极接地。无稳态电磁气阀控制执行电路由电阻R11、R12、R13、R14、R15，电容C4、C5，三极管VT4、VT5、VT6，交流固体继电器SS1、SS2组成。三极管VT3的集电极与三极管VT4基极连接，并通过电阻R11接地，三极管VT4的集电极接电源+15V，三极管VT4的发射极分别与电阻R12、R13、R14、R15的一端连接，电阻R12的另一端接交流固体继电器SS1的正极，SS1的负极接三极管VT5的集电极，同时接电容C4，电阻R13的另一端与电容C4连接后接三极管VT5的基极，R14的另一端接电容器C5后与三极管VT5的基极连接，三极管VT6、VT5的发射极分别接地，电阻R15的另一端接交流固体继电器SS2的正极，SS2的负极与三极管VT6的集电极及电容C5连接。交流固体继电器SS1、SS2的开关端分别串联电磁气动阀的绕组J1、J2后，接220V交流单相电源上。
当外界自然风力很小时，直流磁力发电机发出的电压很低，启动脉冲形成、设定电路输入电压很低，使触发电路翻转，触发非门电路反相，三极管VT4导通，并使三极管VT5、VT6交替导通，使交流固体继电器SS1、SS2交替接通，从而使电磁气动阀绕组J1、J2交替通电，致使2个常闭式二位二通电磁气动阀交替打开，使旗杆顶部的左、右2排喷气孔交替地喷出气流。这样如同自然风一样，吹动旗帜飘动。当风力传感器测得外界风力可使旗帜正常飘动时，旗飘控制电路停止工作，2个电磁气阀停止工作。
旗杆转角控制电路，包括集成运放电路、放大执行电路。集成运放电路由电阻R34、R35、R36、R37、R38，电容C6、C7，二极管D1、D2，集成电路运算放大器IC1和时间继电器TK1组成。电阻R34、R35的一端分别接风向传感器和旗杆转角传感器的转臂，其另一端分别接到集成电路运算放大器IC1的同相、反相输入正、负端，其两端之间并联互为反向的二极管D1、D2。电容C6和电阻R36的一端接IC1的输入正端，另一端分别接地。电阻R37、电容C7的一端接IC1的输入负端，另一端分别接地。电阻R38的一端接IC1的输出端，另一端接IC1的输入负端。IC1的输出端接时间继电器TK1，TK1的另一端接于电阻R39与R40的连线上的P点。IC1的正、负电源端分别接+5V、-5V。放大执行电路由电阻R39、R40、R41、R42、R43、R44，三极管VT7、VT8、VT9、VT10，二极管D3、D4，交流固体继电器SS3、SS4，交流三相磁力开关J3、J4组成。电阻R39、R40串联，其两端分别接电源+15V和-15V，三极管VT7、VT8的基极分别接R39与R40的连线上的E点和F点。VT7、VT8的发射极连在一起，再接到二极管D3的正极，二极管D4的负极，并接到交流固体继电器SS3、SS4的负端和正端的连线上。三极管VT7的集电极通过R41接电源+15V，同时连接三极管VT9的基极，三极管VT8的集电极通过R42接电源-15V，同时接三极管VT10的基极，三极管VT9的发射极通过电阻R43接电源+15V，三极管VT6的集电极接二极管D3的负极和SS3的正端，三极管VT9的发射极通过电阻R44接电源-15V，VT10的集电极接二极管D4的正极和SS4的负极。交流固体继电器SS3、SS4的控制端分别与交流三相磁力开关J3、J4相连，分别控制三相交流电动机17正转、反转。
当外界风向变化时，风向传感器的转臂转动，转臂接触风向传感器的滑环发生变化，使输入到集成电路运算放大器IC1的差动输入端产生电位差，IC1将输出相应相位的电压，当时间继电器TK1接通时，该电压送至三极管VT7、VT8被放大，然后再由三极管VT9、VT10进一步放大，并接通相应的SS3或SS4，使交流接触器J3、J4相应动作，控制电机作相应转动，经减速机减速后，通过旗杆转动装置带动旗杆转动，当旗杆转至与外界风向相同时，风向传感器的转臂，又接触到相应的风向传感器的滑环，使输出的电位差为零，整个控制电路停止工作，电机停转。
图1是本实用新型的一种实施例的示意图，图2是旗飘控制电路原理图，图3是旗杆转角控制电路原理图，图4是风向传感器结构示意图，图5是直流稳压电源示意图，图6是喷气管结构示意图。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。旗飘自动控制装置，包括风力传感器1、直流磁力发电机2，风向传感器3，旗杆转角传感器4，2个电磁气阀5、6，输气管7、8，右喷气管9，左喷气管10，旗杆转动装置和控制器组成。
右喷气管9上有一排喷气孔11，左喷气管10上有一排喷气孔12，右喷气管9和左喷气管10设置在旗杆内的上部，与悬挂的旗帜的位置相对应，右喷气管9、左喷气管10上的喷气孔与旗杆13上的喷气孔相对应。输气管7的一端与高压气源连接，另一端通过电磁气阀5后，经旗杆13的内管道与右喷气管9的下端连接，输气管8的一端与高压气源连接，其另一端通过电磁气阀6后，经旗杆13的内管道与左喷气管10的下端连接，风力传感器1的转轴与直流磁力发电机2的转轴联结。风向传感器3包括风向标14、转臂15、电阻R16～R23，滑环L1～L8，转臂15的后端固定在风向标14的转轴上，电阻R16～R23串联，每2个电阻之间的连线与相对应的滑环电连接。旗杆转角传感器4，包括电阻R24～R31，滑环L9～L16和转臂16，电阻R24～R31串联每2个电阻之间的连线与相对应的滑环电连接。电阻R16～R23串联后，与R24～R31串联构成的电路并联，其两端再通过电阻R32、R33分别接直流电源12V的正、负端。直流磁力发电机2的正极接启动脉冲形成、设定电路中的电阻R1，其负极接地。风向传感器3、旗杆转角传感器4的转臂15、16分别与旗杆转角控制电路中的集成运放电路中的电阻R34、R35连接。旗杆转角传感器4套装，且固定在旗杆13上，转臂15可随旗杆13转动，且可分别与滑环L9～L16滑动接触。旗杆转动装置，由电动机17，减速机18，主动齿轮19、被动齿轮20组成，被动齿轮套装，且固定在旗杆13上，主动齿轮19与被动齿轮20啮合，被动齿轮20套装，且固定在减速机18的转轴上，减速机18由电动机17带动。
控制器包括壳体和主控电路，主控电路的电器元件设置在电路板上，电路板固定在壳体内。主控电路由旗飘控制电路、旗杆转角控制电路和直流稳压电源组成。旗飘控制电路由启动脉冲形成、设定电路，触发电路、非门电路和无稳态电磁气阀控制执行电路组成。启动脉冲形成、设定电路由电阻R1，稳压管VW1和初始值设定电位器W1组成，电阻R1的一端接直流磁力发电机的正极。触发电路由电阻R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8，电容C1、C2，三极管VT1、VT2组成。非门电路由电阻R9、R10，电容C3和三极管VT3组成。无稳态电磁气阀控制执行电路，由电阻R11、R12、R13、R14、R15，电容C4、C5，三极管VT4、VT5、VT6，交流固体继电器SS1、SS2组成。旗飘控制电路的各电器元件之间的静态连接前面已叙述过，故不再叙述。旗杆转角控制电路，由集成运放电路、放大执行电路组成。集成运放电路由电阻R34、R35、R36、R37、R38，电容C6、C7，二极管D1、D2，集成电路运算放大器IC1和时间继电器TK1组成，R34、R35的一端分别接风向传感器和旗杆转角传感器的滑臂。放大执行电路，由电阻R39、R40、R41、R42、R43、R44，三极管VT7、VT8、VT9、VT10，二极管D3、D4，交流固体继电器SS3、SS4，交流三相磁力开关J3、J4组成。旗杆转角控制电路的各电器元件之间的静态连接，前面已叙述过，故不再叙述。直流稳压电源(见附图5)可提供±5V、±15V、±12V具有稳压效果的直流电。
权利要求1.旗飘自动控制装置，包括风力传感器(1)、直流磁力发电机(2)、风向传感器(3)、旗杆转角传感器(4)、2个电磁气阀(5)和(6)、输气管(7)和(8)、右喷气管(9)、左喷气管(10)、旗杆转动装置和控制器组成，控制器包括壳体、电路板和主控电路，主控电路包括旗飘控制电路、旗杆转角控制电路和直流稳压电源，主控电路的电器元件设置在电路板上，电路板固定在壳体内，其特征在于A、所述的右喷气管(9)上有一排喷气孔(11)，左喷气管(10)上有一排喷气孔(12)，右喷气管(9)和左喷气管(10)设置在旗杆内的上部，右喷气管(9)、左喷气管(10)上的喷气孔与旗杆(13)上的喷气孔相对应，输气管(7)和输气管(8)的一端与高压气源连接，其另一端分别通过电磁气阀(5)、电磁气阀(6)后，进入旗杆(13)的内管道，并分别与右喷气管(9)、左喷气管(10)的下端连接；B、风力传感器(1)的转轴与直流磁力发电机(2)的转轴联结；直流磁力发电机(2)的正极接主控电路中的电阻R1，其负极接地；C、风向传感器(3)，由风向标(14)、转臂(15)、电阻R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23，滑环L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8组成，转臂(15)的后端固定在风向标(14)的转轴，电阻R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23串联，2个电阻之间的连线与相对应的滑环电连接；旗杆转角传感器(4)，由电阻R24、R25、R26、R27、R28、R29、R30、R31，滑环L9、L10、L11、L12、L13、L14、L15、L16和转臂(16)组成，每2个电阻之间的连线与相对应的滑环电连接，电阻R24、R25、R26、R27、R28、R29、R30、R31串联构成的电路与R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23串联构成的电路并联，其两端通过电阻R32、R33，分别接直流电源的±12V；转臂(15)、转臂(16)，分别与主控电路中的电阻R34、R35连接，旗杆转角传感器(4)套装且固定在旗杆(13)上，转臂(15)可随旗杆(13)转动；D、旗杆转动装置，由电动机(17)、减速机(18)、主动齿轮(19)、被动齿轮(20)组成，被动齿轮(20)套装，且固定在旗杆(13)上，主动齿轮(19)与被动齿轮(20)啮合，主动齿轮(19)套装，且固定在减速机(18)的转轴上，减速机(18)由电动机(17)带动；E、旗飘控制电路，由启动脉冲形成、设定电路，触发电路，无稳态电磁气阀控制执行电路组成；启动脉冲形成、设定电路由电阻R1、稳压管VW1和电位器W1组成，电阻R1的一端接电位器W1和稳压管VW1，电位器W1和稳压管VW1的另一端接地；触发电路，由电阻R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8，电容C1、C2，三极管VT1、VT2组成，电阻R2的一端接三极管VT1的基极，另一端接电位器W1的滑臂，电容C1、电阻R3的一端接三极管VT1的基极，另一端均接地，三极管VT1与三极管VT2的发射极相连接，并通过电阻R5接地，三极管VT1的集电极通过电阻R4接电源+15V，电阻R5与电容C2并联后，一端接三极管VT1的集电极，另一端接三极管VT2的基极，并通电阻R7接地；三极管VT2的集电极通过R8接电源+15V；非门电路，由电阻R9、R10，电容C3和三极管VT3组成，电阻R9和电容C3并联后，一端接三极管VT2的集电极，另一端接三极管VT3的基极，三极管VT3的集电极通过电阻R10接电源+15V，同时接三极管VT4的基极，三极管VT3的发射极接地；无稳态电磁气阀控制执行电路，由电阻R11、R12、R13、R14、R15，电容C4、C5，三极管VT4、VT5、VT6，交流固体继电器SS1、SS2组成，三极管VT4的集电极接电源+15V，三极管VT4的发射极分别与电阻R12、R13、R14、R15的一端连接，电阻R12的另一端接交流固体继电器SS1的正极，SS1的负极接三极管VT5的集电极，同时接地，电容C4，电阻R13的另一端与电容C4连接后接三极管VT6的基极，R14的另一端接电容器C5后与三极管VT5的基极连接，三极管VT6、VT5的发射极分别接地，电阻R15的另一端接交流固体继电器SS2的正极，SS2的负极与三极管VT3的集电极及电容C5连接，交流固体继电器SS1、SS2的开关端分别串联电磁气动阀的绕组J1、J2后，接220V交流单相电源；旗杆转角控制电路，包括集成运放电路和放大执行电路。集成运放电路，由电阻R34、R35、R36、R37、R38，电容C6、C7，二极管D1、D2，集成电路运算放大器IC1和时间继电器TK1组成，电阻R34、R35的一端分别接风向传感器的转臂(15)和旗杆转角传感器的转臂(16)，其另一端分别接到集成电路运算放大器IC1的同相，反相输入正、负端，其两端之间并联互为反向的二极管D1、D2；电容C6和电阻R36的一端接IC1的输入正端，另一端分别接地；电阻R38的一端接IC1的输出端，另一端接IC1的输入负端，IC1的输出端接时间继电器TK1，TK1的另一端接于电阻R39与R40的连线上的P点，IC1的正、负电源端分别接+5V、-5V；放大执行电路由电阻R39、R40、R41、R42、R43、R44，三极管VT7、VT8、VT9、VT10，二极管D3、D4，交流固体继电器SS3、SS4，交流三相磁力开关J3、J4组成，电阻R39、R40串联，其两端分别接电源+15V和-15V，三极管VT7、VT8的基极分别接R39和R40的连线上的E点和F点，三极管VT7、VT8发射极连在一起，再接到二极管D3的正极和二极管D4的负极的连线上，三极管VT7的集电极通过R41接电源+15V，同时连接三极管VT9的基极，三极管VT8的集电极通过R42接电源-15V，同时接三极管VT10的基极，三极管VT9的发射极通过电阻R43接电源+15V，三极管VT9的集电极接二极管D3的负极和SS3的正端，三极管VT10的发射极通过电阻R44接电源-15V，VT10的集电极接二极管D4的正极和SS4的负极，交流固体继电器SS3、SS4的控制端分别与交流三相磁力开关J3、J4相接。
专利摘要旗飘自动控制装置，包括风力传感器、风向传感器、旗杆转角传感器、2个电磁气阀、2个输气管、2个喷气管、旗杆转动装置和控制器。2个喷气管设置在旗杆上部，2个输气管的一端接高压气源，另一端分别通过2个电磁气阀后与2个喷气管连接。风力传感器为控制器提供开、关电磁气阀的触发信号。旗杆转角传感器为控制器提供旗杆转动方位角信号。在无风时，控制器启动电磁气阀，使高压气经输气管，从喷气管的喷气孔喷出，吹动旗帜飘动，风向变化时，控制器启动旗杆转动装置，使旗杆作相应转动，避免旗帜缠到旗杆上。
文档编号G09F17/00GK2250561SQ9622527
公开日1997年3月26日 申请日期1996年1月29日 优先权日1996年1月29日
发明者李海鹏 申请人:李海鹏