专利名称：高压水清洗机稳压自控仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种高压水清洗机稳压自控仪，是一种保持高压水射流清洗机喷头压力恒定的便携式仪器，适用于汽车、管道、化工设备、锅炉等多种高压水射流清洗机和其它需要自动稳压的工程机械。
高压水清洗机是利用高压水射流对清洗对象进行冲蚀、剥层、切除、打击以及结合高温、磨料、化学腐蚀等达到清洗目的的一种设备。高压水清洗机是以高压泵作为射流源，包括电液控制台，高速微振喷射装置，喷枪，阀，喷头等附件，高压泵将水箱中的常压水抽出并加压后通过电液控制台压入喷射装置，由喷枪或喷头高速射向清洗对象。高压水射流是一股能量高度集中的非淹没水流，在喷嘴内部，高压水已经形成紊流附面层，射流一离开喷嘴就立即与空气混合形成边界层，而后射流全部形成水滴并逸散到大气中，对清洗对象破碎剥落；或将其劈裂开；如对喷头施加微振振源，射流就对其进行高速往复锯裂。可见，射流流量的多少决定冲刷作用的强弱，射流流速或压力的大少决定楔劈及切割作用的高低，故对高压水清洗机的压力需要进行控制。而目前是通过手动调节控制阀来改变压力的大小，其主要存在的问题是1、精度低，如在水井砂网积垢清洗过程中，压力偏低，清洗效果不理想，压力偏高，砂网有被冲坏的可能，2、调节时效性差，3、无法保持射流压力的恒定。
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种清洗机喷头压力恒定的，便携的高压水清洗机稳压自控仪。
本实用新型的任务是通过以下技术措施完成的，由在喷头附近高压水管路的钢管上设置一外卡式压电传感器；在清洗机调压阀上设置一电动调节开关及其控制电路构成。在本自控仪上设定所需的喷头压力值，由外卡式传感器通过比例于压力的钢管变形量测得一电荷信号即正比于高压水射流压力的信号；经电路放大、滤波，A/D转换，与设定的压力值对比，其差值经D/A转换后驱动电动调节开关，使高压水压力升高或降低，这一动态反馈调节过程能始终保持高压水清洗机喷嘴压力恒定于设定压力值。由于外卡式传感器及电动调节开关对水压力调节的精度较高，故本自控仪适用于多种类型对高压水压力精度要求较高的高压水射流清洗机清洗的场合。
图1是本实用新型与清洗机喷头及高压水管的布置示意图，图2是外卡式压电传感器的剖视示意图，图3是图2的A-A断面图，图4是本实用新型电路的方块示意图，图5是本实用新型一个实施例的电路原理图。
结合附图对本实用新型的结构及实施例说明如下结合
图1说明清洗机的工作原理电动机用套筒联轴器驱动泵的偏心轴3h，使柱塞39往复运动，当柱塞后退时，出水单向阀3e关闭，腔室形成真空，进水单向阀3b打开，水通过进水单向阀进入缸内，当柱塞前进时，进水单向阀关闭，缸内水压力增加，打开出水单向阀，压力水进入蓄能管路，通过单向阀门3f进入高压胶管内，打开喷头的扳机，高压水通过不同形状的喷头射出，偏心轴每旋转一周，柱塞完成一次吸排水过程；关闭喷头扳机，泵压瞬间升高，高压水推动卸荷阀3c，使阀芯上升，顶开单向阀钢球3d，高压水回流进入进水管路3a，泵内水压瞬间降低，成为低循环流动。
本实用新型由电路板1，与之呈电连接的外卡式压电传感器2及与清洗机调压阀呈螺纹连接的电动调节开关1a构成，市售的外卡式压电传感器2设置于喷头3i附近管路的钢管2e上，包括销轴2a，两个外壳2b经螺拴2f、螺母2g，使两片分别嵌有压电晶体2d的半圆环弹性片2c卡紧钢管2e；电路板1上的电路构成如下外卡式传感器2测得的电量信号a接电荷放大电路3中运算放大器的负输入端，输出端接A/D转换芯片4的13脚，单片机1P的16、17脚及数据存储器8的23、22脚分别经非门后接A/D芯片4的8、9脚，作为启动转换输入线c及写、读控制线，A/D芯片的12脚接地址锁存器7的14脚为地址锁存有效输入线，A/D芯片的0～7脚接单片机1P的1～8脚，将电压数字信号6输入到单片机，控制电路6的输出端接单片机的12脚，输出端经非门接单片机的13脚，信号触发开关d接通和断开时，分别产生两组相位相反的电信号d控制单片机工作的开始和终止，复位电路5的输出端经非门接单片机的9脚，按下开关，单片机状态复位，时钟电路9接单片机的18、19脚，利用外部振荡信号源产生单片机工作所需的工作时钟信号，单片机的26脚接A/D芯片的10脚，单片机的30脚接A/D芯片的11脚输出e信号完成转换输出，单片机的21～25脚接数据存储器的20～16脚是读写控制信号m的传输线，地址锁存器的8～15脚接数据存储器的7～0脚，为地址选择信号1的传输线，单片机的32～39脚分别接数据存储器的8～15脚为数据传输线k，接地址锁存器0～7脚传输地址信号h，接D/A转换芯片10的7～0脚传输数据信号f，单片机的26～28脚接D/A芯片的10～8脚传输j信号，单片机的17脚及地址锁存器的15脚传输i信号，经与门接D/A芯片的11脚，ij信号控制最终数字电压信号的有效传输，D/A芯片的12脚接缓冲电路11运算放大器的负输入端，将输入的模拟电压信号n进行放大、缓冲，以保持输出电压的稳定，经缓冲电路11输出的o信号输入到电动调节开关1a，电动调节开关选用SEJ系列电磁式直流伺服齿轮减速电动机，根据机座型号U2/VU2，转速62r/min，功率123W可在市场购到，该电动机可将输入的电压控制信号快速转换为角位移或角速度输出，通过螺纹传动，使卸荷阀3c能向上移动，顶开单向阀钢球3d，以降低压力，反之，以增加压力，故保持了高压水射流压力的稳定，单片机20脚接地，40脚接+5V电源，本电路中所用单片机、各种芯片等均为市售商品。
本实用新型的优点是高压水清洗机喷嘴压力恒定于设定值，而且是一个自动控制过程；稳压精度较高；结构小巧，便于携带。
权利要求1.一种高压水清洗机稳压自控仪，其特征是，它是由电路板(1)，与之呈电连接的外卡式压电传感器(2)及与清洗机调压阀呈螺纹连接的电动调节开关(1a)构成外卡式压电传感器设置于清洗机喷头(3i)附近管路的钢管(2e)上，传感器(2)包括销轴(2a)，两个外壳(2b)经螺栓(2f)、螺母(2g)，使两片分别嵌有压电晶体(2d)的半圆环弹性片(2c)卡紧钢管(2e)；电路板(1)的电路构成如下，外卡式传感器测得的电量信号(a)接电荷放大电路(3)中运算放大器的负输入端，其输出端接(A/D)转换芯片(4)的(13)脚，单片机(1p)的(16、17)脚及数据存储器(8)的(23、22)脚分别经非门后接A/D芯片的(8、9)脚，A/D芯片的(12)脚接地址锁存器(7)的(14)脚，A/D芯片的(0～7)脚按单片机(1p)的(1～8)脚，控制电路(6)的输出端接单片机的(12)脚，而转出端经非门后接单片机的(13)脚，在控制电路上设置有信号触发开关(d)，复位电路(5)的输出端经非门接单片机的(9)脚，时钟电路(9)接单片机的(18、19)脚，单片机的(26)脚，接A/D芯片的(10)脚，单片机的30脚接A/D芯片的(11)脚，单片机的(21～25)脚接数据存储器的(20～16)脚，地址锁存器的(8～15)脚接数据存储器的(7～0)脚，单片机的(32～39)脚分别接数据存储器的(8～15)脚，接地址锁存器的(0～7)脚，接D/A芯片(10)的(7～0)脚，单片机的(26～28)脚接D/A芯片的(10～8)脚，单片机的(17)脚及地址锁存器的(15)脚经与门接D/A芯片的(11)脚，D/A芯片的(12)脚接缓冲电路(11)中运算放大器的负输入端，缓冲电路的输出端接电动调节开关(1a)的输入端，电动调节开关的输出轴经螺栓与卸荷阀(3c)连接，单片机的(20)脚接地，其(40)脚接+5V电源；电动调节开关(1a)选用市售的SEJ系列电磁式直流伺服齿轮减速电动机，其机座型号为U2/VU2，转速为62r/min，功率为123W。
专利摘要一种高压水清洗机稳压自控仪，适用于汽车、管道、化工设备、锅炉等多种高压水射流清洗机。由喷头附近高压水管路的钢管上设置的外卡式压电传感器，在清洗机调压阀上设置的电动调节开关及其控制电路构成，传感器测得的比例于高压水射流压力的电信号经放大电路，A/D转换电路，单片机，地址锁存器，数据存储器D/A转换电路得到的模拟电压信号经缓冲电路缓冲放大后驱动电动调节开关调节卸荷阀位置以保持压力恒定，还具有精度高、便携的优点。
文档编号B08B3/02GK2336884SQ98241579
公开日1999年9月8日 申请日期1998年10月21日 优先权日1998年10月21日
发明者吴顺川, 孙金海, 张卫钢 申请人:北京科技大学