液体灌输设备及其爆管保护装置的制作方法

本实用新型涉及液体灌输技术领域，尤其是涉及一种液体灌输设备的爆管保护装置，和具有该爆管保护装置的液体灌输设备。

背景技术：

液体灌装在各种行业领域中都发挥着重要的作用，特别是在进行灌装药液的过程中，如果发生管子爆裂的情况的话，如果药液具有毒性、腐蚀性的话，药液从管道喷出，势必会对用户的生命安全产生危害。

例如在无人机喷洒领域中，在进行农药灌装时，经常出现管道爆裂的情况。因此这种情况需要改进。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种液体灌输设备的爆管保护装置，该爆管保护装置能够有效检测水泵电机的工作状态，从而避免发生爆管事故。

本实用新型还提出一种具有该爆管保护装置的液体灌输设备。

根据本实用新型的液体灌输设备包括实现液体灌输的水泵电机模块，所述水泵电机模块包括水泵和驱动所述水泵的电机，根据本实用新型第一方面实施例的爆管保护装置包括：转速传感器，所述转速传感器与所述电机相连以检测所述电机的转速；电流传感器，所述电流传感器与所述电机相连以检测所述电机的工作电流；控制器，所述控制器分别与所述转速传感器、所述电流传感器和所述电机相连，所述控制器根据所述电机的转速对所述电机进行控制以使所述电机恒速运行，并判断所述电机在恒速运行过程中的工作电流大于预设电流时控制所述电机停止工作，其中所述预设电流为所述电机的空载电流值与浮动系数K的乘积，K＞0。

根据本实用新型实施例的爆管保护装置，能够准确地感知液体灌输过程中，电机的工作情况，当电机的工作状态信息发生异常时，控制器便判断系统已经接近爆管的临界状态，从而控制器便控制电机停机，以避免电机继续以异常的状态进行工作，由此可以避免发生爆管的危险，进而保证用户的生命健康安全。

在一些优选实施例中，所述液体灌输设备的爆管保护装置还包括报警提示器，所述报警提示器与所述控制器相连，其中，所述控制器在控制所述电机停止工作时还控制所述报警提示器发出报警提示。

在一些优选实施例中，所述液体灌输设备的爆管保护装置还包括显示器，所述显示器与所述控制器相连，其中，所述控制器在控制所述电机停止工作时还控制所述显示器显示所述液体灌输设备的输送管道发生异常。

在一些优选实施例中，所述显示器为液晶显示屏。

在一些优选实施例中，所述转速传感器为霍尔转速传感器，所述报警提示器为蜂鸣器。

在一些优选实施例中，所述水泵为蠕动泵。

在一些优选实施例中，所述控制器为微控制器，所述微控制器包括：第一至第三I/O端口，其中，第一I/O端口与所述转速传感器的信号输出端相连，第二和第三I/O端口分别与所述电机相连；AD采样端，所述AD采样端与所述电流传感器的信号输出端相连。

在一些优选实施例中，所述液体灌输设备的爆管保护装置还包括指令接收组件，所述指令接收组件用以接收用户指令，所述指令接收组件与所述控制器相连以将所述用户指令发送给所述控制器。

在一些优选实施例中，所述液体灌输设备为用于无人机的灌药设备。

根据本实用新型第二方面实施例的液体灌输设备，包括根据本实用新型第一方面实施例所述的液体灌输设备的爆管保护装置。

由于根据本实用新型实施例的爆管保护装置，可以有效避免爆管情况的发生，因此通过设置该爆管保护装置从而可以使根据本实用新型实施例的液体灌输设备的使用更加安全，性能更加稳定，从而进一步保护用户的安全。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的爆管保护装置的结构示意图。

附图标记：

爆管保护装置100；

转速传感器1；电流传感器2；控制器3；报警提示器4；显示器5；指令接收组件6；

电机200。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面参考图1描述根据本实用新型实施例的液体灌输设备的爆管保护装置100。

其中需要说明的是，液体灌输设备可以应用到各个领域中，例如无人机喷洒系统中对于药液的灌输、例如食品制造领域中对于饮料等的灌装。下面为了描述的方便，将针对无人机的灌药设备进行详细描述。

首先需要说明的是，液体灌输设备包括实现液体灌输的水泵电机模块，水泵电机模块包括水泵和驱动水泵的电机200，其中电机200用于驱动水泵运转，水泵用于将驱动液体例如药液的流动。

可选地，本实用新型实施例中，水泵可以是蠕动泵，蠕动泵的优点是可以允许一定的悬浮颗粒通过，因为在无人机的喷洒系统中，部分农药是悬浮颗粒状的，由此可以使液体灌输设备具有更广阔的使用范围。

在本实用新型实施例的爆管保护装置100中，包括转速传感器1、电流传感器2和控制器3。

如图1所示，转速传感器1与电机200相连以检测电机200的转速，电流传感器2与电机200相连以检测电机200的工作电流。控制器3分别与转速传感器1、电流传感器2和电机200相连，控制器3根据电机200的转速对电机200进行控制以使电机200恒速运行，并判断电机200在恒速运行过程中的工作电流大于预设电流时控制电机200停止工作。

其中，转速传感器1和电流传感器2与控制器3的输入端相连，电机200与控制器3的输出端相连。转速传感器1将其所检测到的电机200的转速信息传输给控制器3，由控制器3计算并控制电机200在预设的转速控制值下进行恒速运行。电流传感器2将其所检测到的电机200的电流信息传输给控制器3，由控制器3计算并与控制器3中的预设电流值时进行比较，从而判断电机200的实际工作电流是否大于预设电流值，当电机200的实际工作电流大于预设电流时，控制器3进而控制电机200停机，从而可以防止电机200过流运行而造成爆管的危险。

其中，预设电流为电机200的空载电流值与浮动系数K的乘积，K＞0。其中，空载电流值是电机200在空载运行时的电流值，例如在水泵电机200模块通电启动但未驱动液体流动之时的运行电流值即为该电机200的空载电流值。在本发明的实施例中，预设电流为电机200的空载电流值与大于1的浮动系数K的乘积，即预设电流值大于电机200的空载电流值。

可选地，电机200的空载电流值可以将电机200的空载运行电流的设计参数预设在控制器3中，在爆管保护装置100进行液体灌输时控制器在将该设计参数与浮动系数K的乘积作为预设电流，与电机在正常运行时工作电流进行比对，从而判断电机的运行状态是否正常。

或者可选地，电机200的空载电流值也可以是在爆管保护装置100进行液体灌输之前，首先将电机200进行空载运转，从而检测得到电机200的空载电流值。其中可选地，该空载电流值可以是电机200空载运行一段时间内的平均电流值。

根据本实用新型实施例的爆管保护装置100，能够准确地感知液体灌输过程中，电机200的工作情况，当电机200的工作状态信息发生异常时，控制器3便判断系统已经接近爆管的临界状态，从而控制器3便控制电机200停机，以避免电机200继续以异常的状态进行工作，由此可以避免发生爆管的危险，进而保证用户的生命健康安全。

其中，在本实用新型的一些其他实施例中，可选地，转速传感器1为霍尔转速传感器。霍尔转速传感器具有性能稳定、功耗小、抗干扰能力强、使用温度范围宽等优点，因此，通过将转速传感器1设置为霍尔转速传感器，从而可以使爆管保护装置100的性能更加稳定，耗能低，使用范围广。

下面将参照图1详细描述根据本实用新型实施例的液体灌输设备的爆管保护装置100。

如图1所示，根据本实用新型实施例的爆管保护装置100还包括报警提示器4，报警提示器4与控制器3相连，其中，控制器3在控制电机200停止工作时还控制报警提示器4发出报警提示。通过设置报警提示器4，从而可以在电机200发生异常时，通过报警提示器4来提示用户异常的发生，从而用户可以进行适当的维护措施，从而可以更有效地减少爆管情况的方式，进而对用户进行保护。

可选地，报警提示器4可以是蜂鸣器，当控制器3在控制电机200停止工作时，控制器3可以控制蜂鸣器发出报警提示声。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，爆管保护装置100还包括显示器5，显示器5与控制器3相连，其中控制器3在控制电机200停止工作时还控制显示器5显示电机200发生异常。通过设置显示器5，从而可以有效地将电机200发生异常的情况显示给用户，从而可以促使用户进行有效地维护，能够时用户的操作有的放矢。其中，显示器5还可以用于把液体灌输设备的正常的作业信息显示出来，方便用户观察。

可选地，显示器5为液晶显示屏。液晶显示屏体积小且功耗低，因此可以节约爆管保护装置100的安装空间，并且可以降低运行成本。

在本实用新型的另一个实施例中，爆管保护装置100，还包括指令接收组件6，指令接收组件6用以接收用户指令，指令接收组件6与控制器3相连以将用户指令发送给控制器3。通过设置指令接收组件6，从而可以使控制器3能够有效地接受用户的指令，并可以将用户的指令有效地发送给控制器3，并且利用控制器3对电机200等进行有针对性的控制。

例如，用户可以通过指令接收组件6发出启动电机200的指令，控制器3接收到指令接收组件6发出的启动电机200的指令，从而可以控制电机200启动，从而可以开始进行灌药；或者用户还可以通过指令接收组件6发出停止电机200的指令，控制器3接收到指令接收组件6发出的停止电机200的指令，从而可以控制电机200停机，从而停止灌药。

其中，指令接收组件6可以包括按键式操作面板，或者可以是旋钮式的操作面板，或还可以是触摸屏式的操作面板，由此可以使用户的操作更加便利。

在本实用新型的一个具体实施例中，控制器3为微控制器，微控制器包括第一I/O端口(信号的输入输出引脚)、第二I/O端口和第三I/O端口，其中，第一I/O端口与转速传感器1的信号输出端相连，第二I/O端口和第三I/O端口分别与电机200相连。

具体地，转速传感器1的信号输出端口要与微控制器的其中一个I/O口相连接，例如第一I/O端口。当电机200工作的时候，转速传感器1会输出脉冲信号给微控制器的第一I/O端口，然后微控制器再对这个脉冲信号进行处理，从而可以控制电机200以恒定的转速在工作。

电机200需要与微控制器的2个I/O端口相连接，具体地，第二I/O端口和第三I/O端口分别与电机200相连。微控制器可以根据实际情况，控制电机200的启动或者停止。

微控制器至少还包括一个AD采样端(模数信号的输入口)，电流传感器2的信号输出端口要与微控制器的AD采样端相连接。其中，可选地，电流传感器2可以反馈给微控制器的是电压信号，因此需要微控制器具备对这个电压信号进行处理的能力，进而得到实际作业时候的电流值。

通过上述的连接，从而可以将转速传感器1、电流传感器2和电机200，与微控制器进行准确的电连接，从而微控制器能够准确且及时地对转速传感器1、电流传感器2的检测信号进行接受后，并及时处理，从而控制电机200的启停。根据本实用新型实施例的爆管保护装置100的信号传输准确且及时。

进一步地，报警提示器4可以与微控制器的另外一个I/O端口相连接，微控制器根据系统的具体情况，控制报警提示器4的报警或者关闭。

显示器5可以与微控制器的另外的四个I/O端口相连接，微控制器根据系统的运行情况，把作业的相关信息通过液晶显示模块显示出来，方便用户实时知道整个系统的工作情况。

指令接收组件6可以与微控制器的另外的七个I/O端口相连接，微控制器根据指令接收组件6的信息进行处理，去控制整个系统的工作。

下面介绍根据本实用新型一个具体实施例的液体灌输设备的爆管保护装置100的工作原理：

指令接收组件6向微控制器输出用户所选择的启动电机200作业或者暂停电机200的作业的指令。

在药液灌输的过程中，霍尔转速传感器实时反馈电机200的转速，在微控制器的处理下，电机200的转速形成闭环控制，使得灌药的过程中电机200的转速保持恒定。

电机200启动的时候，由于启动电流非常大，所以此时的电流不作为爆管保护的电流。在电流工作10秒之内，把此时电机200工作的平均电流采集出来，作为爆管检测的预设值A。

当电机200在10秒以后的工作过程中，如果电机200的工作电流大于预设值B使，则启动蜂鸣器进行报警，并且微控制器控制电机200停止工作，液晶显示屏显示爆管保护信息。其中，预设值B＝K*A(K>1)，所以本实用新型的工作原理是，使用电机200工作的前10秒，得到电机200正常工作时候的平均电流，如果在10秒以后的工作过程中，电机200的工作电流大于平均工作电流的K倍的时候，说明电机200的管道发生异常，导致电机200的电流过大，所以有效的保护了电机200在接近爆管的时候，造成农药喷出的可能性。

下面描述根据本实用新型第二方面实施例的液体灌输设备。根据本实用新型实施例的液体灌输设备包括根据本实用新型第一方面实施例的液体灌输设备的爆管保护装置100。

由于根据本实用新型实施例的爆管保护装置100，可以有效避免爆管情况的发生，因此通过设置该爆管保护装置100从而可以使根据本实用新型实施例的液体灌输设备的使用更加安全，性能更加稳定，从而进一步保护用户的安全。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。