一种管道清洗装置的制作方法

本实用新型涉及管道清洗装置技术领域，更具体地说，涉及一种管道清洗装置的控制电路。

背景技术：

水是生命的源泉,是人类赖以生存不可缺少的重要物质资源之一，城市居民日常生活离不开自来水。以往，人们往往不知道或是忽略了自来水管道的内部也需要清洗，自来水管道长期使用后，由于水质的物理、化学特性及微生物的作用，在管道内壁积累一层泥沙、污垢及青苔等，造成饮用水质下降，长期使用会威胁人体健康。

因此，现有技术中提供了一种比较简便的管道清洗装置，其清洗原理是：先使用柠檬酸等化学溶液浸泡，使自来水管壁沉积物有效地软化溶解，再使用气液交替脉冲波对管内壁进行冲刷和震动，逐层剥落管内壁的存积物，从而实现自来水管道清洗。然而，在使用现有的管道清洗装置对自来水管道进行清洗时，整个过程完全是人工手动操作，清洗效果不佳且自动化程度较低。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于提供一种清洗效果好且自动化程度高的管道清洗装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种管道清洗装置，具备：

至少一个检测器，其安装于被检测的管道内，所述检测器用于检测所述管道内的气压或水压；

控制器，其具有信号输入端及信号输出端，所述检测器的信号输出端与所述控制器的信号输入端连接，并将所述压力信号输入所述控制器；及

至少一个执行器，其具有信号输入端，所述控制器的信号输出端耦接于所述执行器的信号输入端，

其中，在所述控制器内设有基准信号，所述检测器输入的所述压力信号与所述基准信号进行比较，若所述压力信号大于或小于所述基准信号，则所述控制器向所述执行器输入电平信号，所述电平信号用于控制所述执行器工作。

优选地，所述执行器中，至少包括一个三极管、至少包括一个二极管、至少包括一个继电器及至少包括一个电磁阀，所述三极管的集电极与所述二极管的阴极及所述继电器的线圈的一端共同连接，所述二极管的阳极与所述继电器的线圈的另一端连接，所述继电器的常开触点与所述电磁阀连接。

优选地，所述执行器还包括气泵及液泵，所述电磁阀与所述气泵及所述液泵的输出端连接，用于控制所述气泵及所述液泵的导通或停止。

优选地，所述三极管包括第一三极管及第二三极管，所述三极管为pnp型或npn型三极管。

优选地，还包括电源单元，所述电源单元包括稳压管及至少一个电容，所述电容包括第一电容、第二电容及第三电容；

所述第一电容的一端与所述稳压管的输入端连接，所述第一电容的另一端耦接于所述稳压管的公共端，所述第二电容所述第三电容的一端与所述稳压管的公共端共同连接，所述第二电容及所述第三电容的另一端与所述稳压管的输出端共同连接，所述稳压管的输出端耦接于所述控制器的电压输入端。

优选地，还包括报警单元，所述报警单元包括第三三极管、第九电阻、第十电阻及扬声器，所述第三三极管的基极与所述第九电阻的一端连接，所述第九电阻的另一端耦接于控制器的第五并行端口，所述第三三极管的发射极与所述第十电阻的一端连接，所述第三三极管的集电极与所述扬声器连接。

在本实用新型所述的管道清洗装置中，包括检测器、控制器及执行器，其中，检测器放置在被检测的管道内，用于检测管道内的气压或水压，并将检测的压力信号反馈至控制器，与控制器设定的基准信号进行比较；若压力信号大于或小于基准信号，则控制器向执行器输入低电平信号，驱动执行器工作，通过执行器控制电磁阀或液泵交替打开或关闭，形成对管道冲洗的脉冲波。与现有技术相比，本实用新型的管道清洗装置的自动化程度更高，在清洗过程中由控制器对外围部件实施智能控制，通过指令信号触发执行器，驱动电磁阀或液泵工作，从而实现在清洗的过程中完全自动化及智能化。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是管道清洗装置控制电路的总体原理图；

图2是管道清洗装置控制电路的部分电路图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

图1是管道清洗装置控制电路的总体原理图。如图1所示，管道清洗装置具有控制器10、至少一个检测器20、至少一个执行器30、电源单元40、报警单元50及显示单元60。具体地，控制器10具有控制、调节及传输指令的作用，控制器10具有多个并行端口，外部信号或控制器10内的控制或驱动信号通过并行端口输入或输出。其中，在控制器10内设有基准信号参数。进一步地，控制器10的信号输入端与检测器20的输出端连接，控制器10的信号输出端与执行器30的信号输入端连接。

具体地，检测器20放置在管道内，用于检测管道内的水压或气压，并将所检测的压力信号输入控制器10，与控制器10的基准信号进行比较，若压力信号大于或小于基准信号，则控制器10向执行器30输入电平信号。

进一步地，执行器30用于接收控制器10输入电平信号(如低电平或高电平)。其中，执行器30的输出端连接电磁阀或直流高压泵(图中未示出)。当控制器10向一执行器30输入低电平信号时，一执行器30导通并驱动第一电磁阀(图中未示出)导通。当第一电磁阀(图中未示出)开启时，外部的空压机向管内输入高压气体，此时，检测器20检测管内的压力值(即检测管内是否存在泄漏或水阀未密实)，例如：正常的压力值为5兆帕。当管内压力值大于正常的压力值时，检测器20将压力信号输入控制器10，控制器10则向一执行器30输出高电平信号，一执行器30从导通状态转换至截止状态，此时，由一执行器30控制的第一电磁阀(图中未示出)关闭，外部的高压气体停止输入管道，同时对管道进行泄压，当管道压力值下降到正常状态时，控制器10向另一执行器30输入低电平信号，使得另一执行器30导通。

此时，当另一执行器30处于导通时，另一执行器30驱动第二电磁阀(图中未示出)导通，电路dc12v电压加到直流高压泵(图中未示出)，直流高压泵工作，并抽取柠檬酸液或清水注入管道。此时，检测器20检测管内的压力值(即水压)，例如：正常的压力值为5兆帕。当管内压力大于正常的压力值时，检测器20将压力信号输入控制器10，控制器10则向另一执行器30输入高电平信号，另一执行器30从导通状态转换至截止状态，第二电磁阀(图中未示出)截止。此时，由另一执行器30控制的直流高压泵断电，停止运转。此时，柠檬酸液在管道内静置20-30分钟，使自来水管壁沉积物有效溶解。通过控制器10控制执行器30交替导通，使得执行器30在一定的时间内，注入管道的气体或液体形成脉冲波，对管道进行冲击式脉冲波的冲洗，可有效地提高清洗效果，在整个冲洗的过程中，完全由控制器10对外部设备进行智能控制，本实用新型的整体结构简单、操控方便且自动化程度高。

在本实施方式中，为了提高管道清洗装置的稳定性，可在控制电路中设置电源单元。具体地，电源单元40的输入端与市电连接，通过开关电源(图中未示出)产生dc5v、dc12v或dc24v等电源，并将上述电压进行稳压输出。电源单元40的输出端与控制器10的电源输入端连接，为控制器10提供dc5v的电源。其中，电源单元40的输出端还与电磁阀及直流高压泵(图中未示出)的电源输入端连接，为电磁阀及直流高压泵提供dc12v的电源。

在本实施方式中，为了提高管道清洗装置的性能，可在控制电路中设置报警单元及显示单元。具体地，报警单元50及显示单元60的信号输入端与控制器10的信号输出端连接，用于接收控制器10输出的指令信号。其中，报警单元50内设有蜂鸣器，显示单元60内设有红色、绿色的led灯和led数码管。当检测器20检查管内的压力信号出现异常(即漏气或漏液)时，蜂鸣器发出警报声音及显示单元60的红色led指示灯闪烁，同时，led数码管显示正常的压力值与检测的压力值，以及输气和注液时间，操作者可根据压力数据进行调整设备，能够有效地提升管道清洗装置的操控性，进一步提高清洗的效率和效果。

图2是管道清洗装置控制电路的部分电路图。如图2所示，控制器10包含主芯片ic1，其中，主芯片ic1的型号可选ht66f70a，ht66f70a为整个控制电路的核心部件，其用于控制ad转换、并行口端线输入/输出、中断控制、执行器30、报警单元50及显示单元60。具体地，控制器10包含有ad端、复位端res、并行端口c(pc0～pc4)端、并行端口e(pe0～pe3)端、外部中断输入端(int0)及vdd输入端等端口。具体地，控制器10的ad端与检测器20的ad输出端连接，用于接收检测器20检测的压力信号，其中，检测器20输入的压力信号为模拟信号，通过控制器10的ad转换器，将模拟信号转换为数字信号，再与控制器10的基准信号进行比较。其中，所转换的数字信号输入显示单元60，通过显示单元60以数字的形式在led数码管上显示。

在电源单元40中包含有第一电容c1、稳压管ic3、第二电容c2及第三电容c3。其中，稳压管ic3将输入的+12v电压稳压至5v，电容具有防止电压突变及滤波的作用。具体地，第一电容c1的一端与+12v电源端及稳压管ic3的输入端连接，第一电容c1的另一端与稳压管ic3的公共端连接，第二电容c2及第三电容c3的一端与稳压管ic3的输出端连接，第二电容c2及第三电容c3的另一端耦接于电路的公共端。

电源单元40的工作原理是，接通电源时，+12v的直流电压加在第一电容c1的两端，对第一电容c1进行充电，当储能第一电容c1的电压高于输入电压时，电流从第一电容c1输入稳压管ic3的输入端，电压经稳压管ic3稳压后，变为+5v的电压，然后由稳压管ic3的输出端流出，输入第二电容c2及第三电容c3，由第二电容c2及第三电容c3对输入的电流进行滤波后再输入电路的各个vdd端。

进一步地，检测器20包括至少一个压力传感器ic2，其中，压力传感器ic2能够感受压力信号，并能按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出电信号。具体地，压力传感器ic2具有三个管脚：1脚为高电位端；2脚为公共端；3脚为信号输出端。压力传感器ic2通过接线端子jp2与电路连接。压力传感器ic2的信号输出端与主芯片ic1(属于控制器10)的ad端连接，并将压力信号输入主芯片ic1，与主芯片ic1的基准信号进行比较，若压力信号大于或小于基准信号，则主芯片ic1通过并行端口c的pc0端或pc1端向执行器30输入电平信号，控制执行器30导通或截止。

在执行器30中包含有第一三极管q1、第二三极管q2、第一二极管d1、第二二极管d2、第一继电器l1、第二继电器l2、第一电阻r1及第二电阻r2。其中，三极管的类型为pnp型或npn型，其具有开关及放大的作用。具体地，第一三极管q1的基极与第一电阻r1的一端连接，第一电阻r1的另一端耦接于主芯片ic1的并行端口c的pc1端口，第一三极管q1的发射极与电路的vdd端连接，第一三极管q1的集电极与第一二极管d1的阴极及第一继电器l1线圈的一端共同连接，第一二极管d1的阳极及第一继电器l1线圈的另一端与电路的公共端连接，其中，第一继电器l1的常开触点s1的一端与+12v连接，常开触点s1的另一端连接在接线端子jp4的2脚上。进一步地，第二三极管q2的基极与第二电阻r2的一端连接，第二电阻r2的另一端耦接于主芯片ic1的并行端口c的pc0端口，第二三极管q2的发射极与电路的vdd端连接，第二三极管q2的集电极与第二二极管d2的阴极及第二继电器l2线圈的一端共同连接，第二二极管d2的阳极及第二继电器l2线圈的另一端与电路的公共端连接，其中，第二继电器l2的常开触点s2的一端与+12v连接，常开触点s2的另一端连接在接线端子jp4的1脚上。

执行器30的工作原理是，当主芯片ic1通过并行端口c的pc0端输出的驱动信号流经第一电阻r1后输入第一三极管q1的基极，此时，第一三极管q1的发射极接电路的vdd端(即5v电压)，第一三极管q1的基极为低电位，而发射极为高电位时，第一三极管q1导通，电流由集电极输出，流向第一继电器l1线圈的一端，电流再由第一继电器l1线圈的另一端流至电路的公共端，形成回路，常开触点s1闭合，+12v电压由常开触点s1输出至接线端子jp4的1脚。其中，在接线端子jp4的1脚连接有第一电磁阀，此时，第一电磁阀得电后开启，外部的空压机向管道内输入高压气体，与管道连接的压力传感器ic2检测管内的压力值，并将检测的压力信号反馈至主芯片ic1，若压力信号大于基准信号，则主芯片ic1向第一三极管q1输入高电平信号，切断第一三极管q1的驱动信号，第一三极管q1截止，第一电磁阀断电，空压机立即停止向管内输入高压气体。

此时，管内的压力还维持在正常范围(没有泄漏)一段时间，即可对管道进行泄压，当管内的压力小于基准信号时，主芯片ic1的并行端口c的pc1端向第二三极管q2输入低电平信号，驱动第二三极管q2导通，其中，第二三极管q2的外围电路与第一三极管q1一致，所以其工作原理一样，在此就不多赘述。需要说明的是，+12v电压由常开触点s2输出至接线端子jp4的2脚。其中，在接线端子jp4的2脚连接有直流高压泵，当直流高压泵得电后运转，并抽取柠檬酸液或清水注入管道，当管内的水压大于基准信号时，主芯片ic1向第二三极管q2输出高电平信号，使得第二三极管q2截止，此时，直流高压泵停止运转。

举例而言，当管内的水压或气压大于基准信号时，主芯片ic1输出高电平信号，当管内的水压或气压小于基准信号时，主芯片ic1输出低电平信号，通过输出电平信号控制第一三极管q1和第二三极管q2交替导通，在管内形成有脉冲的气压及水压，从而实现脉冲波冲洗管道，可有效地提高冲洗的效率和效果。需要说明的是，若电路中使用npn型三极管时，控制电平与pnp型三极管相反，具体地说，即npn型的基极为低电平，集电极为高电平时，npn型三极管导通。

其中，在管道清洗装置中设有报警单元及显示单元。具体地，报警单元50包含有第九电阻r9、第十电阻r10、第三三极管q3及扬声器bl。其中，第三三极管q3为pnp型三极管。第九电阻r9的一端与主芯片ic1的并行端口c的pc4端连接，用于接收主芯片ic1输出的低电平信号；

第九电阻r9的另一端耦接于第三三极管q3的基极，低电平信号经过第九电阻r9输入第三三极管q3；

第三三极管q3的发射极与第十电阻r10的一端连接，第十电阻r10的另一端与vdd端连接，其中，第三三极管q3的发射极为高电平时，第三三极管q3导通；

第三三极管q3的集电极与扬声器bl的一端连接，扬声器bl的另一端与公共端连接，主芯片ic1将异常信号转换为音频信号，输入扬声器bl，使得扬声器bl在压力传感器ic2检测出异常的时候，发出警报信号。在显示单元60中，包含第三电阻r3、第四电阻r4、第四电容c4、第五电阻r5、第六电阻r6、第七电阻r7、第八电阻r8、第三二极管d3及第四二极管d4，其中，第三二极管d3及第四二极管d4为发光二极管，第三二极管d3的发光颜色为红光，第四二极管d4的发光颜色为绿光。

进一步地，第三电阻r3的一端与主芯片ic1的复位引脚res连接，第三电阻r3的另一端与第四电阻r4及第四电容c4的一端连接，第四电阻r4的另一端与vdd端、第五电阻r5的一端、第三二极管d3及第四二极管d4的阳极连接，第五电阻r5的另一端与第四电容c4的另一端及第六电阻r6的一端共同连接，第六电阻r6的另一端与主芯片ic1的外部中断输入int0(复用)端连接，第三二极管d3的阴极与第七电阻r7的一端连接，第七电阻r7的另一端耦接于主芯片ic1的并行端口c的pc2端连接，第四二极管d4的阴极与并行端口c的pc3端连接，当压力传感器ic2检测出管道压力出现异常时，第三二极管d3闪烁；若管道压力正常时，第四二极管d4常亮。

其中，在led显示屏jp1的外围还设有控制电路，包含有第十一电阻r11、第十二电阻r12、第十三电阻r13、第十四电阻r14、第四三极管q4、第五三极管q5、第六三极管q6及第七三极管q7。其中，第四三极管q4至第七三极管q7为pnp型三极管。第四三极管q4的基极与第十一电阻r11的一端连接，第十一电阻r11的另一端与主芯片ic1的并行端口e的pe0端连接，第五三极管q5的基极与第十二电阻r12的一端连接，第十二电阻r12的另一端耦接于主芯片ic1的并行端口e的pe1端，第六三极管q6的基极与第十三电阻r13的一端连接，第十三电阻r13的另一端与主芯片ic1的并行端口e的pe2端连接，第七三极管q7的基极与第十四电阻r14的一端连接，第十四电阻r14的另一端与主芯片ic1的并行端口e的pe3端连接，第四三极管q4、第五三极管q5、第六三极管q6及第七三极管q7的发射极共同连接，并与vdd端连接，第四三极管q4的集电极与led显示屏jp1的k1端连接，第五三极管q5与led显示屏jp1的k2端连接，第六三极管q6的集电极与led显示屏jp1的k3端连接，第七三极管q7的集电极与led显示屏jp1的k4端连接，分别向led显示屏jp1输入驱动电压。其中，在led显示屏jp1与主芯片ic1的连接线之间设有接线端子jp0，在接线端子jp0预设的各个端子分别与主芯片ic1的端子相对应，分别为a、b、c、d、e、f、g及dp。通过上述端子，将led显示屏jp1与主芯片ic1连接，主芯片ic1所输出的压力参数及时间信息通过led显示屏jp1显示。

举例而言，在第四三极管q4的基极输入低电平，在第四三极管q4的发射极施加高电平信号，当发射极为电位高，基极为低电位时，第四三极管q4导通，此时，主芯片ic1向led显示屏jp1输出的数字信号即可在led显示屏jp1中显示，例如：时间或压力参数等。其中，第五三极管q5、第六三极管q6及第七三极管q7的工作原理一样，只是控制显示的数据位数不一样而已。

进一步地，在主芯片ic1上还设有编程时钟信号(icpck)输入端及编程数据信号(icpda)输入端。具体地，编程时钟信号(icpck)输入端及编程数据信号(icpda)输入端用于连接接线端子jp3。其中，接线端子jp3与可编程控制器连接，其采用可编制程序的存储器，用来在执行存储逻辑运算和顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字或模拟的输入和输出接口，控制各种类型的机械设备或生产过程。通过可编程控制器设定操作程序，可提高管道清洗装置的自动化及智能化。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。