一种阀门控制装置及阀门的制作方法

1.本实用新型涉及一种阀门控制装置及阀门，属于阀门结构技术领域。


背景技术：

2.在农业滴灌远程控制系统中，阀门状态判断是一项重要内容。现阶段判断阀门的阀门转动位置大多通过光电形式或多组感应元件组成的机械结构形式，这两种方式安装复杂，成本高。
3.也可以利用压力感应原理来监测阀门的开关状态，即在阀门的出水口附件安装一压力传感器，当阀门打开并有水流通过时，传感器会感受到压力的存在，继而发送出打开信号，否则，发送关闭信号。这类传感器的重大缺陷在于，农业灌溉人员习惯于多打开阀门导致出水口压力常常低于设定临界值，此时，传感器感受不到水压信号，发送出阀门关闭但实际上打开的错误的信号。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种阀门控制装置及阀门，结构简单、维护方便、成本低。
5.为实现上述目的，本实用新型提供以下的技术方案：
6.一种阀门控制装置，包括控制机构(3)和执行机构(4)，所述控制机构(3)与所述执行机构(4)电连接，所述执行机构(4)包括控制器、驱动电机(5)、感应元件(6)和触碰元件(7)，所述触碰元件(7)包括触碰元件本体，触碰元件本体为能够连接于转轴上并随转轴转动的基板，基板上设有至少两个不同的触碰块，即第一触碰块和第二触碰块，所述第一触碰块和第二触碰块的一端均与触碰元件本体固定连接，另一端为自由端，
7.所述第一触碰块与第二触碰块的不同为形状不同，或者与转轴之间的距离不同，或者大小不同；
8.与所述的第一触碰块和第二触碰块相对，所述的感应元件(6)为形状感应元件，或者为距离感应元件，或者为物体大小感应元件；
9.进一步地，上述的基板上优选设3
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6个不同的触碰块，即1个第一触碰块和2
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5个第二触碰块。
10.本实用新型工作原理如下：所述触碰元件本体连接于驱动阀门阀杆的传动机构的连接轴上，当驱动电机(5)驱动阀芯(2)转动时，所述触碰元件(7)也随之转动；所述感应元件(6)感应到所述第一触碰块或第二触碰块的形状不同，或者距离不同，或者大小不同，将感应到的信号传递给控制器，控制器判断出阀门的开合状态并控制驱动电机工作，进而使阀门进一步动作。
11.进一步地，本实用新型阀门控制装置所构成的阀门，包括阀体(1)和阀芯(2)，所述阀门设有上述的阀门控制装置。
12.与现有技术相比，本实用新型通过在触碰元件(7)上设置不同的触碰块，当驱动电
机(5)转动时，触碰元件(7)上的杆触碰到感应元件(6)上的触点，致使感应元件(6)动作。然后控制机构(3)对感应元件(6)导通的时间进行计时，由于接触到弧长较长的杆时驱动电机(5)触碰感应元件(6)的时间较其它杆要长，因此感应元件(6)导通持续的时间也要长，据此可以判断阀门的转动位置，具有结构简单、维护方便、成本低的特点。
附图说明
13.图1是本实用新型实施例1的组装结构示意图。
14.图2是本实用新型实施例1的执行机构的结构示意图。
15.图3是本实用新型实施例1的触碰元件的结构示意图。
16.图4是本实用新型实施例2的触碰元件的结构示意图。
17.图5是本实用新型实施例3的触碰元件的结构示意图。
18.图6是本实用新型实施例中的控制器电子系统结构示意图。
19.图中所示：1为阀体，2为阀芯，3为控制机构，4为执行机构，5为驱动电机，6为感应元件，7为触碰元件。
具体实施方式
20.下面详细说明本实用新型的优选实施方式。
21.实施例1：参照图1
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3和图6，为本实用新型实施例1的结构示意图，一种阀门控制装置，包括控制机构3和执行机构4，所述控制机构3与所述执行机构4电连接，所述执行机构4包括驱动电机5、感应元件6和触碰元件7，所述触碰元件7包括触碰元件本体，基板上设个不同的触碰块，即1个第一触碰块和3个第二触碰块，第一触碰块和3个第二触碰块为宽度不同的杆体并在触碰元件7基板上呈“十”字形分布，所述第一触碰块和第二触碰块的一端均与触碰元件本体固定连接，另一端均为呈圆弧状的自由端，所述第一触碰块和第二触碰块的端部均为弧形并且到触碰元件7中心的距离相等，所述第一触碰块端部圆弧的长度大于第二触碰块端部圆弧的长度；所述驱动电机5的连接轴一端与所述触碰元件本体相连接，连接轴的另一端与阀门的阀芯2相连接；所述触碰元件7被配置为当驱动电机5控制阀芯2转动时，所述触碰元件7也随之转动；所述感应元件6与控制机构3连接并被配置为当驱动电机5控制阀芯2转动时，所述第一触碰块和第二触碰块的端部圆弧能够接触到所述感应元件6的触点并使感应元件6动作。
22.所述第二触碰块的数量优选为3个。所述控制机构3包括控制器和与之配套的外围电路。所述控制器可以是微控制器，也可以是单片机。
23.第一触碰块端部的圆弧弧长大于第二触碰块端部的圆弧弧长，目的是为了控制机构3在上电启动的时候通过控制驱动电机5转动来找到第一触碰块所在的位置，从而能够根据第一触碰块所在的位置确定阀门转动的位置。为了方便说明，现将第一触碰块所在的长弧边对应的位置称为“位置1”。实际应用中，只能有唯一一个触碰块端部的圆弧弧长比其他触碰块长，该最长的弧长对应的最大圆心角理论上为360除以触碰块的总个数。
24.整个装置设置有一个第一触碰块和若干个第二触碰块，假设第二触碰块的数量为c个，则整个装置可以判断c+1个阀门转动位置。现以第二触碰块的数量为3个的情况为例来详述转动位置的判断方法，此时整个装置可以判断4个阀门转动位置。
25.控制机构3的外围电路可控制驱动电机5实现正转和反转。感应元件6和控制机构3相连，控制机构3可以检测到感应元件6的状态改变。驱动电机5输出轴上一端接阀门的阀芯2，另一端接触碰元件7。触碰元件7上伸出的杆在驱动电机5转动时可以触碰到感应元件6上的触点，进而触发感应元件6状态发生改变，控制机构3检测到感应元件6状态改变后即可判断出驱动电机5带动阀芯2转动到了某一位置。
26.控制机构3在上电时先控制驱动电机5按顺时针方向转动。当控制机构3检测到感应元件6状态由断开变成了闭合，则说明伸出的杆碰到感应元件6的触点，同时控制机构3开始计时。驱动电机5继续转动，如果控制机构3持续m秒都检测到感应元件6状态是闭合的，则说明此时触动感应元件6的弧边是第一触碰块端部所在“位置1”的长弧边。停止驱动电机5的转动后，控制机构3控制驱动电机5逆时针方向转动，直至控制机构3检测到感应元件6的状态由闭合变成了断开，说明第一触碰块端部的长弧边已经转动地离开了触碰感应元件6触点的位置。再次停止驱动电机5的转动，然后控制机构3控制驱动电机5再次顺时针转动，直至控制机构3检测到感应元件6的状态再次由断开变成了闭合，则立即停止驱动电机5转动，说明驱动电机5转动到了“位置1”。如果控制机构3检测到了感应元件6状态的改变，但是持续的时间没有超过m秒，则说明触碰感应元件6的杆是第二触碰块对应的短弧长的边，此时继续顺时针转动驱动电机5，直至检测到感应元件6状态改变持续的时间超过m秒后重复找寻长弧边对应的“位置1”。
27.在实际应用中，m秒的时间值只是一个概算值，根据驱动电机5转速大小及触碰块的数量不同，计算方法如下：假设触碰块的总个数为n，那么第一触碰块对应的圆心角最大为360/n，实际应用中圆心角设置为小于360/n。假设第二触碰块对应的圆心角为a，第一触碰块对应的圆心角为b，则a<b<360/n；如果驱动电机5转速为n转/分，转动圆心角为b所用时间为b/(6n)，实际应用时持续检测感应元件6的时间大于a/6n，且小于b/(6n)。
28.控制机构3上电启动寻找到“位置1”后，通过内部程序记录当前阀门转动的状态为“位置1”。如果用户通过远程控制阀门转动，控制机构3接收到远程控制指令后，解析控制驱动电机5转动停止的位置，如果停止位和控制机构3当前记录的位置相同，则驱动电机5不需要转动；如果位置不同则控制机构3控制驱动电机5顺时针方向转动，待m秒时间过后再检测感应元件6的状态是否改变，如果感应元件6的状态改变了，则说明当前有触碰块触碰到了感应元件6的触点，此时控制机构3判断当前触碰位置是否位所要控制的停止位，如果相同则停止转动并记录当前阀门转动的位置，如果不同则驱动电机5继续转动直至阀门转动的位置与控制的停止位相同。
29.控制机构3用于接收远程控制指令和判断阀门的状态，并向执行机构4发送执行信号，以控制执行机构4通过驱动电机5驱动阀芯2，从而改变阀门的状态。当执行机构4通过驱动电机5驱动阀芯2转动时，触碰元件7随着驱动电机5一起转动。
30.本实用新型通过在触碰元件7上设置有一个弧长较长的杆，当驱动电机5转动时，触碰元件7上的杆触碰到感应元件6上的触点，致使感应元件6动作。然后控制机构3对感应元件6导通的时间进行计时，由于接触到弧长较长的杆时驱动电机5触碰感应元件6的时间较其它杆要长，因此感应元件6导通持续的时间也要长，据此可以判断阀门的转动位置。
31.参照图6，为本实用新型的电子控制系统的结构示意图。该控制系统包含由微控制器或单片机构成的控制器，控制器除控制驱动电机外，还连接感应元件并接收感应元件上
信号，另外还设有指令输入器，以输入控制信号和预设相关参数，信号输出端还设有状态指示器，以指示阀门的状态。
32.上述的指令输入器和状态指示器也可以为远程的无线信号输入输出模块，可以通过远程的无线终端对控制器进行控制。
33.实施例2：参照图4，为本实用新型实施例2的结构示意图，本实施例中，所述触碰元件7包括触碰元件本体、第一触碰块和若干个第二触碰块，本实施例划分为a、b、c、d4个点，第一触碰块和若干个第二触碰块的4个点在触碰元件7基板上呈螺旋的渐开线状分布，形成一个凸轮状体，并且使得第一触碰块和若干个第二触碰块的a、b、c、d4个点与转轴之间的距离不同，所述的感应元件6为感应距离的元件：感应元件6上设有伸缩和感应杆体，通过感应杆体与第一触碰块和若干个第二触碰块的a、b、c、d4个点接触时伸缩的长度不同，可以判断阀门开启的位置。
34.实施例3：参照图5，为本实用新型实施例3的结构示意图，本实施例中，所述触碰元件7包括触碰元件本体，基板上设4个不同的触碰块，即1个第一触碰块和3个第二触碰块，第一触碰块和3个第二触碰块的端部为均弧形且宽度不同，杆体触碰元件7基板上呈“十”字形分布。所述的感应元件6为感应宽度的元件：感应元件6上设有若干个触点，触碰块端部的宽度不同，同时触发的触点则不同，根据同时触发的触点的不同则可准确地判断阀门开启的位置。
35.进一步地，上述的阀门控制装置可以构成相应的阀门，如图1，为本实用新型实施例抽构成的阀门，包括阀体1和阀芯2，所述阀门设有实施例1所述的阀门控制装置。设有阀门控制装置的阀门同样具有结构简单、维护方便、成本低的特点。
36.以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变化和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。