电磁阀停水自闭装置的制作方法

文档序号:15148983发布日期:2018-08-10 20:48阅读:300来源:国知局

本实用新型涉及管道控制领域,具体涉及是电磁阀停水自闭装置。



背景技术:

水是生命之源,是人们生活、生产中必不可少的东西,在日常生活中往往会遇见这样的问题,突然停水且停水后什么时候来水又是非常不准确的,使得有很多家庭因停水后忘记了关水龙头造成家中“水漫金山”的现象,给自己、给邻居带来相当大的损失。

现有水龙头仅有手动控制开关的阀门,当人为打开后如果不进行关闭则会一直供水,无法实现自闭,导致停水后如不人为关闭则可能导致水资源浪费或者渗透到楼下,损坏墙面等问题。

因此需要一种结构简单,通过水位检测电路、电磁阀和数据处理模块实现停水自闭功能的电磁阀停水自闭装置。



技术实现要素:

本实用新型针对现有水龙头仅有手动控制开关的阀门,当人为打开后如果不进行关闭则会一直供水,无法实现自闭,导致停水后如不人为关闭则可能导致水资源浪费或者渗透到楼下,损坏墙面的问题,提供一种电磁阀停水自闭装置。

本实用新型解决上述技术问题,采用的技术方案是,电磁阀停水自闭装置包括用于控制输水管通断的电磁阀P1和用于将输水管内水位变化转换为电信号传输至数据处理电路的水位检测电路;

用于显示电磁阀P1工作状态的状态显示电路;

用于控制电磁阀P1开闭的供停水处理电路;

用于接收水位检测电路检测到的水位信号,并根据水位信号做出判断,向供停水处理电路发出执行命令的数据处理模块;

用于向数据处理模块发出人工调试命令的按键控制电路;

用于为水位检测电路、状态显示电路、数据处理电路、和供停水处理电路提供电力的电源P3。

这样设计的目的在于,使用中数据处理电路分别与水位检测电路、状态显示电路、供停水处理电路和按键控制电路电连接,整个电磁阀停水自闭装置包括5个部分:

第一个是通电复位,当整个电路接通电源P3或者使用按键控制电路实现复位,且水位检测电路断开时,电磁阀P1不动作,保持水鹿通畅,正常供水。

第二个是停水检测,当输水管中有水时,水位检测电路断开,电磁阀P1不动作,当输水管中缺水后,水位检测电路闭合,数据处理模块获取水位检测电路传输的信号,控制电磁阀P1关闭水路。

第三个是停水自闭,当无水或者供水后停水时,由于水位检测电路闭合,数据处理模块获取水位检测电路传输的信号,控制电磁阀P1关闭水路。同时数据处理模块控制按键控制电路,需要进行复位按键,电磁阀P1断电,恢复正常供水,在使用中如果停水未结束,通过按键控制电路人为进行复位按键,由于水位检测电路依旧闭合,整个装置任然处于自闭状态,不会影响自闭功能。

第四个是手动控制供水,停水结束后由于输水管内水位上升,水位控制电路断开,由于数据处理模块的锁存作用,电磁阀P1不会断电,需要人为手动控制按键控制电路进行复位按键,电磁阀P1才会断电,进行供水。

第五个是状态显示,当正常供水时,由于水位控制电路断开,数据处理模块控制状态显示电路中来水指示灯发光,当停水后,数据处理模块控制状态显示电路中停水指示灯发光,且电磁阀P1得电而自闭,与之相连的自闭指示灯发光,当停水结束后,由于电磁阀P1依旧工作在自闭状态,此时状态显示电路中的自闭指示灯依旧发光,需要人为通过按键控制电路,进行复位按键,让自闭指示熄灭,电磁阀断电,即可供水。

整个装置通过水位检测电路、电磁阀和数据处理模块实现停水自闭功能,解决了现有水龙头仅有手动控制开关的阀门,当人为打开后如果不进行关闭则会一直供水,无法实现自闭,导致停水后如不人为关闭则可能导致水资源浪费或者渗透到楼下,损坏墙面等问题。

进一步的,数据处理模块为CD4511芯片,CD4511芯片1号引脚与下拉电阻R1相连,CD4511芯片2号引脚与下拉电阻R2相连,CD4511芯片5号引脚与下拉电阻R4相连,CD4511芯片7号引脚与下拉电阻R6相连,CD4511芯片9号引脚、11号引脚、13号引脚和15号引脚连空、CD4511芯片16号引脚与VCC相连,与CD4511芯片16号引脚相连的VCC还通过电解电容C1接地。

进一步的,状态显示电路包括三极管Q3、二极管D6、二极管D5、电阻R11、二极管D4、电阻R9、二极管D3、电阻R14、电阻R13和二极管D7,所述三极管Q3的发射极与二极管D6的阴极相连,三极管Q3的集电极依次与电阻R11和二极管D4的阳极相连,三极管Q3的基极分别与二极管D5的阴极、电阻R9和电阻R11相连,二极管D5的阳极与CD4511芯片6号引脚相连,电阻R9与二极管D4阳极相连再与电阻R13并联后接地,二极管D6的阳极与CD4511芯片3号引脚相连,电阻R14分别与二极管D7阳极和CD4511芯片14号引脚相连,二极管D7阴极接地。

进一步的,二极管D3、二极管D4和二极管D7为发光二极管,其中二极管D3为停水指示灯、二极管D4为来水指示灯、二极管D7为自闭指示灯。

进一步的,按键控制电路包括复位按键K1和测试按键K2,所述复位按键K1一端与CD4511芯片4号引脚相连,另一端接地,所述测试按键K2与水位检测电路并联,测试按键K2一端与CD4511芯片3号引脚相连,另一端与CD4511芯片6号引脚相连。

进一步的,水位检测电路包括浮球开关P2,浮球开关P2一端与CD4511芯片3号引脚相连,另一端与CD4511芯片6号引脚相连。

进一步的,供停水处理电路包括三极管Q1、二极管D1、二极管D2、电阻R7和电阻R10,所述三极管Q1的基极依次与电阻R7和CD4511芯片10号引脚相连,三极管Q1的发射极分别与三极管Q2的发射极和地相连,三极管Q1的集电极分别与电阻R10和二极管D1的阳极相连,电阻R10与CD4511芯片10号引脚相连,二极管D1的阴极分别与CD4511芯片5号引脚和二极管D2的阴极相连,二极管D2的阳极与CD4511芯片14号引脚相连。

进一步的,电源P3一端分别与电阻R12、GCD输入端、CD4511芯片3号引脚、CD4511芯片6号引脚和电磁阀P1输入端相连,另一端接地。

进一步的,电磁阀P1输出端与继电器JDQ相连,三极管Q2的集电极与继电器JDQ相连,三极管Q2的基极通过偏置电阻R8与CD4511芯片14号引脚相连。

进一步的,三极管Q3上设置有偏置电阻R5。

这样设计的目的在于,数据处理模块为CD4511芯片,3号引脚(LT)为测试输出端。当LT为0时,输出端为1,4号引脚(BI)为消隐端,BI为0时输出全为0,5号引脚(LE)为锁存允许端,当LE由0变为1时,输出端保持LE为0时的状态。16号引脚为电源正,8号引脚为电源负,当6号引脚为1时,14号引脚输出也为1。

进行通电复位时,当电路接通电源P3或按下复位按键K1且水位检测电路中浮球开关P2为断开(即输水管中有水)时,CD4511芯片的4号引脚电位为0,14号引脚输出也为0,故电磁阀P1不动作,保持水路畅通,正常供水。

进行停水检测时,当输水管中有水时,浮球开关P2断开,CD4511芯片6号引脚为0,输出端14号引脚也为0,电磁阀P1不动作,当输水管中缺水后浮球开关P2闭合,使CD4511芯片6号引脚为1,从而使输出端14号引脚也为1,电磁阀P1得电,关断输水管。

进行停水自闭时,当无水或者停水时,由于浮球开关P2的浮球下落而使得其内部的开关闭合,CD4511芯片的6号引脚加上高电位,使得CD4511芯片的14号引脚输出高电位,使电磁阀P1得电而闭合,关断输水管。同时,CD4511芯片的5号引脚的电位由0V变为高电位,即完成由0到1的变化,使得14号引脚始终保持为1的状态,故即使6号引脚在来水时断开,14号引脚电位也不会改变为0,直到按下复位按键K1,即CD4511芯片的4号引脚为0,才使得14号引脚掉电,电磁阀P1断电,恢复正常供水。

如果未来水提前按下复位按键K1,由于浮球开关P2的浮球的位置没有发生改变,故松手后,CD4511芯片6号引脚仍会是高电位,所以14号引脚仍然会输出高电位且保持,所以仍然处于自闭状态,不用担心误按会影响自闭功能。

进行手动供水时,来水后由于浮球开关P2的浮球上升,使得浮球开关P2断开,CD4511芯片的6号引脚恢复到低电位,但由于CD4511芯片的锁存作用,所以14号引脚仍然保持高电位,电磁阀P1不会掉电,故不能供水,此时需手动按下复位按键K1,CD4511芯片输出端14号引脚电位就会变为低电位,电磁阀P1才会断电,打开阀门,正常供水。

进行状态显示时,当正常供水时,由于浮球开关P2断开,CD4511芯片6号引脚为低电位,故停水指示灯二极管D3不亮。而三极管Q3由于基极有较小偏置,故导通,使得来水指示灯二极管D4发光,表示输水管道中可以正常供水。如果此时不是停水后来水,自闭指示未工作即表示正常供水。当停水后,由于CD4511芯片6号引脚加上了为电源P3电压的高电位,通过加到停水指示灯二极管D3上,使得二极管D3发光,表示停水,而此时由于CD4511芯片14号引脚始终保持高电位,使得电磁阀P1得电而自闭,而与之相联的二极管D7也会发光,表示处于自闭状态。如果是停水后来水还未正常供水,由于电路还工作在自闭状态,故自闭指示灯D7也会发光,此时需按下复位按键K1,让自闭指示熄灭,即可供水。

本实用新型的有益效果至少包括以下之一;

1、整个装置通过水位检测电路、电磁阀和数据处理模块实现停水自闭功能,解决了现有水龙头仅有手动控制开关的阀门,当人为打开后如果不进行关闭则会一直供水,无法实现自闭,导致停水后如不人为关闭则可能导致水资源浪费或者渗透到楼下,损坏墙面等问题。

2、进行通电复位时,当电路接通电源P3或按下复位按键K1且水位检测电路中浮球开关P2为断开(即输水管中有水)时,CD4511芯片的4号引脚电位为0,14号引脚输出也为0,故电磁阀P1不动作,保持水路畅通,正常供水。

3、进行停水检测时,当输水管中有水时,浮球开关P2断开,CD4511芯片6号引脚为0,输出端14号引脚也为0,电磁阀P1不动作,当输水管中缺水后浮球开关P2闭合,使CD4511芯片6号引脚为1,从而使输出端14号引脚也为1,电磁阀P1得电,关断输水管。

4、进行停水自闭时,当无水或者停水时,由于浮球开关P2的浮球下落而使得其内部的开关闭合,CD4511芯片的6号引脚加上高电位,使得CD4511芯片的14号引脚输出高电位,使电磁阀P1得电而闭合,关断输水管。同时,CD4511芯片的5号引脚的电位由0V变为高电位,即完成由0到1的变化,使得14号引脚始终保持为1的状态,故即使6号引脚在来水时断开,14号引脚电位也不会改变为0,直到按下复位按键K1,即CD4511芯片的4号引脚为0,才使得14号引脚掉电,电磁阀P1断电,恢复正常供水。

5、进行手动供水时,来水后由于浮球开关P2的浮球上升,使得浮球开关P2断开,CD4511芯片的6号引脚恢复到低电位,但由于CD4511芯片的锁存作用,所以14号引脚仍然保持高电位,电磁阀P1不会掉电,故不能供水,此时需手动按下复位按键K1,CD4511芯片输出端14号引脚电位就会变为低电位,电磁阀P1才会断电,打开阀门,正常供水。

6、进行状态显示时,当正常供水时,由于浮球开关P2断开,CD4511芯片6号引脚为低电位,故停水指示灯二极管D3不亮。而三极管Q3由于基极有较小偏置,故导通,使得来水指示灯二极管D4发光,表示输水管道中可以正常供水。如果此时不是停水后来水,自闭指示未工作即表示正常供水。当停水后,由于CD4511芯片6号引脚加上了为电源P3电压的高电位,通过加到停水指示灯二极管D3上,使得二极管D3发光,表示停水,而此时由于CD4511芯片14号引脚始终保持高电位,使得电磁阀P1得电而自闭,而与之相联的二极管D7也会发光,表示处于自闭状态。如果是停水后来水还未正常供水,由于电路还工作在自闭状态,故自闭指示灯D7也会发光,此时需按下复位按键K1,让自闭指示熄灭,即可供水。

附图说明

图1为电磁阀停水自闭装置结构示意图;

图2为电磁阀停水自闭装置电路结构示意图;

图3为电磁阀停水自闭装置信号传输框图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点能够更加清晰明白,以下结合附图和实施例对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型保护内容。

实施例1

如图1至图3所示,电磁阀停水自闭装置包括用于控制输水管18通断的电磁阀P1,和用于将输水管18内水位变化转换为电信号传输至数据处理电路的水位检测电路;

用于显示电磁阀P1工作状态的状态显示电路;

用于控制电磁阀P1开闭的供停水处理电路;

用于接收水位检测电路检测到的水位信号,并根据水位信号做出判断,向供停水处理电路发出执行命令的数据处理模块;

用于向数据处理模块发出人工调试命令的按键控制电路;

用于为水位检测电路、状态显示电路、数据处理电路、和供停水处理电路提供电力的电源P3。

使用中,输水管18与水龙头19进行连接,输水管18与水龙头19之间连接有电磁阀P1,输水管18上连接有浮球开关P2,数据处理电路分别与水位检测电路、状态显示电路、供停水处理电路和按键控制电路电连接,整个电磁阀停水自闭装置包括5个部分:

第一个是通电复位,当整个电路接通电源P3或者使用按键控制电路实现复位,且水位检测电路断开时,电磁阀P1不动作,保持水鹿通畅,正常供水。第二个是停水检测,当输水管中有水时,水位检测电路断开,电磁阀P1不动作,当输水管中缺水后,水位检测电路闭合,数据处理模块获取水位检测电路传输的信号,控制电磁阀P1关闭水路。第三个是停水自闭,当无水或者供水后停水时,由于水位检测电路闭合,数据处理模块获取水位检测电路传输的信号,控制电磁阀P1关闭水路。同时数据处理模块控制按键控制电路,需要进行复位按键,电磁阀P1断电,恢复正常供水,在使用中如果停水未结束,通过按键控制电路人为进行复位按键,由于水位检测电路依旧闭合,整个装置任然处于自闭状态,不会影响自闭功能。第四个是手动控制供水,停水结束后由于输水管内水位上升,水位控制电路断开,由于数据处理模块的锁存作用,电磁阀P1不会断电,需要人为手动控制按键控制电路进行复位按键,电磁阀P1才会断电,进行供水。第五个是状态显示,当正常供水时,由于水位控制电路断开,数据处理模块控制状态显示电路中来水指示灯发光,当停水后,数据处理模块控制状态显示电路中停水指示灯发光,且电磁阀P1得电而自闭,与之相连的自闭指示灯发光,当停水结束后,由于电磁阀P1依旧工作在自闭状态,此时状态显示电路中的自闭指示灯依旧发光,需要人为通过按键控制电路,进行复位按键,让自闭指示熄灭,电磁阀断电,即可供水。

整个装置通过水位检测电路、电磁阀和数据处理模块实现停水自闭功能,解决了现有水龙头仅有手动控制开关的阀门,当人为打开后如果不进行关闭则会一直供水,无法实现自闭,导致停水后如不人为关闭则可能导致水资源浪费或者渗透到楼下,损坏墙面等问题。

实施例2

基于实施例1,数据处理模块为CD4511芯片,CD4511芯片1号引脚与下拉电阻R1相连,CD4511芯片2号引脚与下拉电阻R2相连,CD4511芯片5号引脚与下拉电阻R4相连,CD4511芯片7号引脚与下拉电阻R6相连,CD4511芯片9号引脚、11号引脚、13号引脚和15号引脚连空、CD4511芯片16号引脚与VCC相连,与CD4511芯片16号引脚相连的VCC还通过电解电容C1接地。

实施例3

基于实施例2,状态显示电路包括三极管Q3、二极管D6、二极管D5、电阻R11、二极管D4、电阻R9、二极管D3、电阻R14、电阻R13和二极管D7,所述三极管Q3的发射极与二极管D6的阴极相连,三极管Q3的集电极依次与电阻R11和二极管D4的阳极相连,三极管Q3的基极分别与二极管D5的阴极、电阻R9和电阻R11相连,二极管D5的阳极与CD4511芯片6号引脚相连,电阻R9与二极管D4阳极相连再与电阻R13并联后接地,二极管D6的阳极与CD4511芯片3号引脚相连,电阻R14分别与二极管D7阳极和CD4511芯片14号引脚相连,二极管D7阴极接地。

使用中,进行状态显示时,当正常供水时,由于浮球开关P2断开,CD4511芯片6号引脚为低电位,故停水指示灯二极管D3不亮。而三极管Q3由于基极有较小偏置,故导通,使得来水指示灯二极管D4发光,表示输水管道中可以正常供水。如果此时不是停水后来水,自闭指示未工作即表示正常供水。当停水后,由于CD4511芯片6号引脚加上了为电源P3电压的高电位,通过加到停水指示灯二极管D3上,使得二极管D3发光,表示停水,而此时由于CD4511芯片14号引脚始终保持高电位,使得电磁阀P1得电而自闭,而与之相联的二极管D7也会发光,表示处于自闭状态。如果是停水后来水还未正常供水,由于电路还工作在自闭状态,故自闭指示灯D7也会发光,此时需按下复位按键K1,让自闭指示熄灭,即可供水。

实施例4

基于实施例3,二极管D3、二极管D4和二极管D7为发光二极管。

实施例5

基于实施例3,按键控制电路包括复位按键K1和测试按键K2,所述复位按键K1一端与CD4511芯片4号引脚相连,另一端接地,所述测试按键K2与水位检测电路并联,测试按键K2一端与CD4511芯片3号引脚相连,另一端与CD4511芯片6号引脚相连。

使用中,进行手动供水时,来水后由于浮球开关P2的浮球上升,使得浮球开关P2断开,CD4511芯片的6号引脚恢复到低电位,但由于CD4511芯片的锁存作用,所以14号引脚仍然保持高电位,电磁阀P1不会掉电,故不能供水,此时需手动按下复位按键K1,CD4511芯片输出端14号引脚电位就会变为低电位,电磁阀P1才会断电,打开阀门,正常供水。

实施例6

基于实施例5,水位检测电路包括浮球开关P2,浮球开关P2一端与CD4511芯片3号引脚相连,另一端与CD4511芯片6号引脚相连。

实施例7

基于实施例6,供停水处理电路包括三极管Q1、二极管D1、二极管D2、电阻R7和电阻R10,所述三极管Q1的基极依次与电阻R7和CD4511芯片10号引脚相连,三极管Q1的发射极分别与三极管Q2的发射极和地相连,三极管Q1的集电极分别与电阻R10和二极管D1的阳极相连,电阻R10与CD4511芯片10号引脚相连,二极管D1的阴极分别与CD4511芯片5号引脚和二极管D2的阴极相连,二极管D2的阳极与CD4511芯片14号引脚相连。

使用中,进行停水检测时,当输水管中有水时,浮球开关P2断开,CD4511芯片6号引脚为0,输出端14号引脚也为0,电磁阀P1不动作,当输水管中缺水后浮球开关P2闭合,使CD4511芯片6号引脚为1,从而使输出端14号引脚也为1,电磁阀P1得电,关断输水管。进行停水自闭时,当无水或者停水时,由于浮球开关P2的浮球下落而使得其内部的开关闭合,CD4511芯片的6号引脚加上高电位,使得CD4511芯片的14号引脚输出高电位,使电磁阀P1得电而闭合,关断输水管。同时,CD4511芯片的5号引脚的电位由0V变为高电位,即完成由0到1的变化,使得14号引脚始终保持为1的状态,故即使6号引脚在来水时断开,14号引脚电位也不会改变为0,直到按下复位按键K1,即CD4511芯片的4号引脚为0,才使得14号引脚掉电,电磁阀P1断电,恢复正常供水。

实施例8

基于实施例7,电源P3一端分别与电阻R12、GCD输入端、CD4511芯片3号引脚、CD4511芯片6号引脚和电磁阀P1输入端相连,另一端接地。

实施例9

基于实施例8,电磁阀P1输出端与继电器JDQ相连,三极管Q2的集电极与继电器JDQ相连,三极管Q2的基极通过偏置电阻R8与CD4511芯片14号引脚相连。

实施例10

基于实施例9,三极管Q3上设置有偏置电阻R5。

整个装置中,电阻R1-R6、电阻R8和电阻R9均为10KΩ,电阻R7为100 KΩ,电阻R10和电阻R12均为300Ω,电阻R11为2.2 KΩ,电阻R13和电阻R14为1 KΩ,GND(U2)为7805三端稳压集成电路,二极管D1、二极管D2、二极管D5和二极管D6均为1N4148型高速开关二极管,电源P3为12V2A电源,JDQ为6V继电器,C1为16V100uf电解电容,三极管Q1和三极管Q2均为9013型NPN三极管,三极管Q3为8550型三极管。

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