一种自动控制阀门系统的制作方法

本发明涉及阀门控制技术领域，更具体地，涉及一种自动控制阀门系统。

背景技术：

阀门是流体输送系统中的重要部件，具有导流、截止、调节流量、分流等功能。在医疗领域中，传统的阀门都需要人手动进行操作，例如对于需要定时控制的场景中，都需要人为算准时间去操作，相对而言非常不方便。虽然现有技术中人们提出了可以采用电动控制的智能阀门，但是由于医疗领域中，例如脑脊液引流、胸腔引流等，对于阀门的控制精度要求很高，一旦发生阀门开闭位置不到位，将有可能产生医疗事故，导致严重后果。因此，需要开发一种适用于医疗领域的、能精确定位启闭状态的自动控制阀门系统，以防风险发生。

技术实现要素：

本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种自动控制阀门系统。该阀门系统能实现自动、精准控制，且结构简单，成本较低，适用于两通阀、三通阀或者其他多通阀。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种自动控制阀门系统，其中，包括阀门、处理系统、电传动系统和光电定位系统，所述阀门包括阀门基座和穿设在所述阀门基座内部的阀芯，所述电传动系统与所述阀芯的一端连接，所述阀芯置于所述阀门基座内部的位置上设有至少为两通的第一导流通道，所述阀门基座上设有与所述第一导流通道对应配合的第二导流通道，所述处理系统与所述电传动系统、光电定位系统电连接。处理系统既完成对电传动系统的控制及驱动功能，也完成对光电定位系统的驱动控制和信息采集。电传动系统在处理系统的控制下带动阀芯进行转动，实现阀门的打开、闭合、调节等操作；光电定位系统将检测到的信息反馈给处理系统，以帮助处理系统对电传动系统的进一步控制。

本发明中，所述光电定位系统包括光源、光电传感器和挡光器件，所述挡光器件设在所述阀芯的另一端上，这样挡光器件就可以跟随阀芯一起同步转动；所述挡光器件内部设有空腔，所述光源位于所述挡光器件内部的空腔中，所述挡光器件上设有连通所述挡光器件内部空腔和挡光器件外部的导光通道，这样由光源发出的光就可以沿着导光通道发射到挡光器件的外部；所述导光通道的数量与所述阀芯上的第一导流通道的数量相同，且导光通道在所述阀芯的轴向上与所述阀芯上的第一导流通道一一正对，优选的，所述导光通道的方向与所述阀芯上的第一导流通道的方向平行；所述光电传感器固定设在所述挡光器件的周向外部，所述光电传感器与所述导光通道处于同一平面内，且所述光电传感器在所述阀芯的轴向上与所述第二导流通道一一正对。这样，当阀芯转动到第一导流通道与对应的第二导流通道连通时（也就是阀门打开时），导光通道刚好与对应的光电传感器正对，光电传感器就能接收到光源通过导光通道射出的光。

进一步的，所述电传动系统通过连接装置与所述阀芯相连接，电传动系统通过带动连接装置转动从而带动阀芯一起转动，实现对阀门的控制。具体阀芯的开度，由电传动系统转动的角度来确定。由于阀芯不同角度的开度对应的光电传感器能接收到的光强并不一样，所以通过处理系统采集和分析光强的强弱就可以的用来确认电传动系统转动角度是否和输入一致。若电传动系统转动不到位，则处理系统可以根据光强自动对转动角度进行调节，若电传动系统还无法控制阀芯转动到正确位置，处理系统会进行报警，从而降低风险。针对多通路的阀门，挡光器件上的导光通道数量以及对应的光电传感器可以相对应增加，从而实现本系统功能。

优选的，所述光电定位系统还包括用于防止外部环境干扰光电定位系统工作的遮光结构，所述遮光结构包围在所述光源、光电传感器和挡光器件的外围。

进一步的，所述处理系统包括具有数据运算和处理能力的核心芯片、用于输入控制信息的输入系统以及用于对阀门工作状态进行显示和报警的输出系统，所述输入系统和输出系统与所述核心芯片连接。所述核心芯片为单片机、cpu、中央处理器和计算机中的任意一种。所述输入系统为按键、旋钮、驻极体和触摸屏中的任意一种或多种组合。所述输出系统为显示屏、声光报警、数码管、扩音器和显示灯中的任意一种或多种组合。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明在阀芯的末端设置了光电定位系统，能够实现自动、精准控制，且结构简单，成本较低，适用于两通阀、三通阀或者其他多通阀。在医疗领域中，需要定时控制阀门的场景十分常见。如脑脊液引流，胸腔引流，尿引流，药物灌注等等，这些场合都可以用到该系统。这套设计既可以节省医护人员的时间精力，同时可以让病人获得更加及时的监护治疗效果。而且光电定位系统也可以更好保证阀门控制精度和预防风险发生。

附图说明

图1是本发明的原理框图。

图2是本发明电传动系统、阀门和光电定位系统的结构示意图。

图3是本发明光电定位系统的结构示意图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

如图1到图3所示，一种自动控制阀门系统，其中，包括阀门、处理系统、电传动系统11和光电定位系统，阀门包括阀门基座1和穿设在阀门基座1内部的阀芯2，电传动系统11与阀芯2的一端连接，阀芯2置于阀门基座1内部的位置上设有至少为两通的第一导流通道3，阀门基座1上设有与第一导流通道3对应配合的第二导流通道8，处理系统与电传动系统11、光电定位系统电连接。处理系统既完成对电传动系统11的控制及驱动功能，也完成对光电定位系统的驱动控制和信息采集。电传动系统11在处理系统的控制下带动阀芯2进行转动，实现阀门的打开、闭合、调节等操作；光电定位系统将检测到的信息反馈给处理系统，以帮助处理系统对电传动系统11的进一步控制。

如图2和图3所示，光电定位系统包括光源4、光电传感器5和挡光器件6，挡光器件6设在阀芯2的另一端上，这样挡光器件6就可以跟随阀芯2一起同步转动，挡光器件6内部设有空腔，光源4位于挡光器件6内部的空腔中，挡光器件6上设有连通挡光器件6内部空腔和挡光器件6外部的导光通道7，这样由光源4发出的光就可以沿着导光通道7发射到挡光器件6的外部，导光通道7的数量与阀芯2上的第一导流通道3的数量相同，且导光通道7在阀芯2的轴向上与阀芯2上的第一导流通道3一一正对，导光通道7的方向与阀芯2上的第一导流通道3的方向平行，光电传感器5固定设在挡光器件6的周向外部，光电传感器5与导光通道7处于同一平面内，且光电传感器5在阀芯2的轴向上与第二导流通道8一一正对。这样，当阀芯2转动到第一导流通道3与对应的第二导流通道8连通时（也就是阀门打开时），导光通道7刚好与对应的光电传感器5正对，光电传感器5就能接收到光源4通过导光通道7射出的光。

如图2所示，电传动系统11通过连接装置10与阀芯2相连接，电传动系统11通过带动连接装置10转动从而带动阀芯2一起转动，实现对阀门的控制。具体阀芯2的开度，由电传动系统11转动的角度来确定。由于阀芯2不同角度的开度对应的光电传感器5能接收到的光强并不一样，所以通过处理系统采集和分析光强的强弱就可以的用来确认电传动系统11转动角度是否和输入一致。若电传动系统11转动不到位，则处理系统可以根据光强自动对转动角度进行调节，若电传动系统11还无法控制阀芯2转动到正确位置，处理系统会进行报警，从而降低风险。针对多通路的阀门，挡光器件6上的导光通道7数量以及对应的光电传感器5可以相对应增加，从而实现本系统功能。

如图2和图3所示，光电定位系统还包括用于防止外部环境干扰光电定位系统工作的遮光结构9，遮光结构9包围在光源4、光电传感器5和挡光器件6的外围。

本实施例中，处理系统包括具有数据运算和处理能力的核心芯片、用于输入控制信息的输入系统以及用于对阀门工作状态进行显示和报警的输出系统，输入系统和输出系统与核心芯片连接。核心芯片为单片机、cpu、中央处理器和计算机中的任意一种。输入系统为按键、旋钮、驻极体和触摸屏中的任意一种或多种组合。输出系统为显示屏、声光报警、数码管、扩音器和显示灯中的任意一种或多种组合。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。