專利名稱：自來水流量調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及流量控制技術(shù)，特別是涉及一種自來水流量調(diào)節(jié)裝置。
背景技術(shù)：
長期以來，我國水資源嚴(yán)重匱乏，人均水資源占有量低于世界平均水平；而且，隨著人口數(shù)量的增長和人們生活水平的提高，日常用水量越來越大。日常生活中，人們常采用手動方式或紅外反射方式來控制自來水水龍頭，以調(diào)節(jié)自來水大小或開關(guān)自來水。采用手動方式控制自來水水龍頭可以實(shí)現(xiàn)自來水的開關(guān)與流量調(diào)節(jié)，但是，打開和關(guān)閉比較麻煩且衛(wèi)生狀況比較差，更為重要的是，會導(dǎo)致人們在無意識狀態(tài)下浪費(fèi)水源。采用紅外反射方式控制自來水水龍頭只能實(shí)現(xiàn)開關(guān)作用，無法實(shí)現(xiàn)流量調(diào)節(jié)，由于開水時就只有一種流量， 在水量使用不大時會造成水資源的浪費(fèi)。綜上所述，在現(xiàn)有技術(shù)中，對自來水的使用存在使用不便、浪費(fèi)水源以及不衛(wèi)生等問題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種使用方便、節(jié)約水源、清潔衛(wèi)生、成本低的自來水流量調(diào)節(jié)裝置。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提出的技術(shù)方案為一種自來水流量調(diào)節(jié)裝置，包括用于根據(jù)采集的開關(guān)信號與流量信號對應(yīng)生成開關(guān)頻率信號與流量頻率信號的信號采集單元(1)，用于根據(jù)預(yù)先存儲開關(guān)頻率段和流量調(diào)節(jié)頻率段分別與開關(guān)頻率信號和流量頻率信號的分析比較結(jié)果生成開關(guān)指令與流量控制指令的控制單元O)，用于根據(jù)開關(guān)指令與流量控制指令打開或關(guān)閉自來水水龍頭、調(diào)整自來水水龍頭開度的執(zhí)行單元(3)，用于為信號采集單元(1)、控制單元O)、執(zhí)行單元(3)供電的電源；其中，信號采集單元(1)的輸出端連接控制單元O)的第一輸入端，信號采集單元(1) 的輸入端連接電源的第一輸出端；控制單元O)的輸出端連接執(zhí)行單元(3)的第一輸入端，控制單元( 的第二輸入端連接電源(4)的第二輸出端；執(zhí)行單元C3)的第二輸入端連接電源⑷的第三輸出端。綜上所述，本實(shí)用新型所述自來水流量調(diào)節(jié)裝置中，信號采集單元對采集的開關(guān)信號與流量信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換，得到的開關(guān)頻率信號與流量頻率信號；控制單元對開關(guān)頻率信號與流量頻率信號進(jìn)行分析處理后，生成控制執(zhí)行單元對自來水水龍頭開關(guān)與開度調(diào)整的開關(guān)指令與流量控制指令，實(shí)現(xiàn)自來水水龍頭的開關(guān)與出水流量調(diào)節(jié)。這樣，本實(shí)用新型所述自來水流量調(diào)節(jié)裝置不必再采用手動方式調(diào)節(jié)流量，而是自動根據(jù)開關(guān)信號控制自來水水龍頭的開關(guān)，根據(jù)流量信號的大小調(diào)節(jié)自來水水龍頭的出水流量，因此具有節(jié)約水源、使用方便、清潔衛(wèi)生的特點(diǎn)；同時，本實(shí)用新型既可以采集開關(guān)信號，也可以采集流量信號，克服了紅外反射式水龍頭無法調(diào)節(jié)流量導(dǎo)致的資源浪費(fèi)，因此節(jié)約了水源，而且成本低。


[0009]圖1是本實(shí)用新型所述自來水流量調(diào)節(jié)裝置的組成結(jié)構(gòu)示意圖。[0010]圖2是本實(shí)用新型信號采集單元的組成結(jié)構(gòu)示意圖。[0011]圖3是本實(shí)用新型電容傳感器的一種組成結(jié)構(gòu)示意圖。[0012]圖4是本實(shí)用新型頻率轉(zhuǎn)換電路的組成結(jié)構(gòu)示意圖。[0013]圖5是本實(shí)用新型控制單元的組成結(jié)構(gòu)示意圖。[0014]圖6是本實(shí)用新型執(zhí)行單元的組成結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
[0015]圖1是本實(shí)用新型所述自來水流量調(diào)節(jié)裝置的組成結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本實(shí)用新型所述自來水流量調(diào)節(jié)裝置包括用于根據(jù)采集的開關(guān)信號與流量信號對應(yīng)生成開關(guān)頻率信號與流量頻率信號的信號采集單元1，用于根據(jù)預(yù)先存儲開關(guān)頻率段和流量調(diào)節(jié)頻率段分別與開關(guān)頻率信號和流量頻率信號的分析比較結(jié)果生成開關(guān)指令與流量控制指令的控制單元2，用于根據(jù)開關(guān)指令與流量控制指令打開或關(guān)閉自來水水龍頭、調(diào)整自來水水龍頭開度的執(zhí)行單元3，用于為信號采集單元1、控制單元2、執(zhí)行單元3供電的電源4 ;其中，[0016]信號采集單元1的輸出端連接控制單元2的第一輸入端，信號采集單元1的輸入端連接電源4的第一輸出端；控制單元2的輸出端連接執(zhí)行單元3的第一輸入端，控制單元 2的第二輸入端連接電源4的第二輸出端；執(zhí)行單元3的第二輸入端連接電源4的第三輸出端。[0017]總之，本實(shí)用新型中，信號采集單元將采集的開關(guān)信號與流量信號轉(zhuǎn)換為開關(guān)頻率信號與流量頻率信號；控制單元對開關(guān)頻率信號與流量頻率信號進(jìn)行分析處理，得到開關(guān)指令與流量控制指令，以控制自來水水龍頭開關(guān)與開度，實(shí)現(xiàn)自來水水龍頭的開關(guān)與出水流量調(diào)節(jié)。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)對自來水龍頭的自動開關(guān)與出水流量調(diào)節(jié)，具有節(jié)約水源、使用方便、清潔衛(wèi)生、成本低廉等特點(diǎn)。[0018]圖2是本實(shí)用新型信號采集單元的組成結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，信號采集單元1 包括用于采集開關(guān)信號與流量信號的電容傳感器11、用于對開關(guān)信號與流量信號進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換并對應(yīng)生成開關(guān)頻率信號與流量頻率信號的頻率轉(zhuǎn)換電路12 ;其中，電容傳感器11的輸入端、頻率轉(zhuǎn)換電路12的第二輸入端均通過信號采集單元1的輸入端連接電源4的第一輸出端，電容傳感器11的輸出端連接頻率轉(zhuǎn)換電路12的第一輸入端，頻率轉(zhuǎn)換電路12的輸出端通過信號采集單元1的輸出端連接控制單元2的第一輸入端。[0019]本實(shí)用新型中，開關(guān)信號與流量信號為電容信號。圖3是本實(shí)用新型電容傳感器的一種組成結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，電容傳感器 11包括上極板與下極板，上極板由纏繞在自來水水龍頭出水口上的絕緣防水線圈組成，下極板由粘貼在水槽里側(cè)且內(nèi)部裝設(shè)有通電導(dǎo)線的防水絕緣的錫箔紙組成。[0021]實(shí)際應(yīng)用中，電容傳感器11可采用另一種組成結(jié)構(gòu)。在該另一種組成結(jié)構(gòu)中，電容傳感器11包括上極板與下極板，上極板由纏繞在自來水水龍頭出水口上的絕緣防水線圈組成，下極板由粘貼在水槽外側(cè)的防水絕緣的通電導(dǎo)線組成。[0022]圖4是本實(shí)用新型頻率轉(zhuǎn)換電路的組成結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，頻率轉(zhuǎn)換電路 12由555定時器、電阻Rl、電阻R2、測量電容Cx、防干擾電容C1、組成；其中，555定時器的第 1引腳接地，第1引腳與第2引腳之間接測量電容Cx，第2引腳與第7引腳之間接電阻R2， 第7引腳與第8引腳之間接電阻R1，第2引腳與第6引腳直接連接且第2引腳接地；第4引 腳與第8引腳直接連接電源Vee ；第5引腳與第1引腳之間接防干擾電容C1 ；第3引腳為輸 出端，其通過信號采集單元1的輸出端連接控制單元2的第一輸入端。這里，測量電容Cx為電容傳感器11采集的開關(guān)信號與流量信號對應(yīng)的電容。頻率轉(zhuǎn)換電路12的頻率轉(zhuǎn)換方法采用“脈沖計數(shù)法”，由如圖4所示的電路構(gòu) 成多諧振蕩器，通過該多諧振蕩器的輸出信號的頻率表征測量電容Cx的大小。這里，多
諧振蕩器的輸出信號的周期為t = 0.7O^2Igcx,頻率為/ = 07⑶l2R ；得到，
V V
權(quán)利要求1.一種自來水流量調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述流量調(diào)節(jié)裝置包括用于根據(jù)采集的開關(guān)信號與流量信號對應(yīng)生成開關(guān)頻率信號與流量頻率信號的信號采集單元(1)，用于根據(jù)預(yù)先存儲開關(guān)頻率段和流量調(diào)節(jié)頻率段分別與開關(guān)頻率信號和流量頻率信號的分析比較結(jié)果生成開關(guān)指令與流量控制指令的控制單元O)，用于根據(jù)開關(guān)指令與流量控制指令打開或關(guān)閉自來水水龍頭、調(diào)整自來水水龍頭開度的執(zhí)行單元(3)，用于為信號采集單元 (1)、控制單元(2)、執(zhí)行單元(3)供電的電源(4)；其中，信號采集單元(1)的輸出端連接控制單元O)的第一輸入端，信號采集單元(1)的輸入端連接電源⑷的第一輸出端；控制單元⑵的輸出端連接執(zhí)行單元⑶的第一輸入端， 控制單元O)的第二輸入端連接電源的第二輸出端；執(zhí)行單元(3)的第二輸入端連接電源的第三輸出端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自來水流量調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述信號采集單元(1)包括用于采集開關(guān)信號與流量信號的電容傳感器(11)、用于對開關(guān)信號與流量信號進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換并對應(yīng)生成開關(guān)頻率信號與流量頻率信號的頻率轉(zhuǎn)換電路(1 ；其中，電容傳感器(11)的輸入端、頻率轉(zhuǎn)換電路(1 的第二輸入端均通過所述信號采集單元⑴的輸入端連接電源⑷的第一輸出端，電容傳感器(11)的輸出端連接頻率轉(zhuǎn)換電路 (12)的第一輸入端，頻率轉(zhuǎn)換電路(12)的輸出端通過所述信號采集單元(1)的輸出端連接所述控制單元O)的第一輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自來水流量調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述電容傳感器(11)包括上極板與下極板，上極板由纏繞在自來水水龍頭出水口上的絕緣防水線圈組成，下極板由粘貼在水槽里側(cè)且內(nèi)部裝設(shè)有通電導(dǎo)線的防水絕緣的錫箔紙組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自來水流量調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述電容傳感器(11)包括上極板與下極板，上極板由纏繞在自來水水龍頭出水口上的絕緣防水線圈組成，下極板由粘貼在水槽外側(cè)的防水絕緣的通電導(dǎo)線組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自來水流量調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述控制單元( 包括用于預(yù)先存儲開關(guān)頻率段、流量調(diào)節(jié)頻率段的存儲器(22)，用于將來自所述信號采集單元 (1)的開關(guān)頻率信號與從存儲器0 讀取的開關(guān)頻率段進(jìn)行分析比較、將來自所述信號采集單元(1)的流量頻率信號與從存儲器0 讀取的流量調(diào)節(jié)頻率段進(jìn)行分析比較、根據(jù)開關(guān)頻率信號在開關(guān)頻率段中的所屬區(qū)段與流量調(diào)節(jié)信號在流量調(diào)節(jié)頻率段中的所屬區(qū)段分別生成開關(guān)指令與流量調(diào)節(jié)指令的比較器；其中，比較器的第一輸入端通過所述控制單元的第一輸入端連接所述信號采集單元(1)的輸出端，比較器的第二輸入連接存儲器02)輸出端，比較器的輸出端通過所述控制單元的輸出端連接所述執(zhí)行單元(3)的第一輸入端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自來水流量調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述執(zhí)行單元C3)包括用于對來自所述控制單元的開關(guān)指令與流量控制指令進(jìn)行功率放大并分別生成開關(guān)驅(qū)動指令與流量控制驅(qū)動指令的電機(jī)驅(qū)動模塊(31)，用于根據(jù)開關(guān)驅(qū)動指令與流量控制驅(qū)動指令產(chǎn)生前進(jìn)信號或后退信號的步進(jìn)電機(jī)(32)，用于根據(jù)前進(jìn)信號或后退信號分別控制自來水水龍頭開度增大或減小的流量閥(3 ；其中，電機(jī)驅(qū)動模塊(31)的第一輸入端通過所述執(zhí)行單元(3)的第一輸入端連接所述控制單元( 的輸出端，電機(jī)驅(qū)動模塊(31)的輸出端連接步進(jìn)電機(jī)(3 的第一輸入端，步進(jìn)電機(jī)(3 的輸出端連接流量閥的輸入端；電機(jī)驅(qū)動模塊(31)的第二輸入端、步進(jìn)電機(jī)(32) 的第二輸入端均通過所述執(zhí)行單元(3)的第二輸入端連接所述電源(4)的第三輸出端。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種自來水流量調(diào)節(jié)裝置，其包括用于根據(jù)采集的開關(guān)信號與流量信號對應(yīng)生成開關(guān)頻率信號與流量頻率信號的信號采集單元，用于根據(jù)對開關(guān)頻率信號與流量頻率信號的分析比較結(jié)果生成開關(guān)指令與流量控制指令的控制單元，用于根據(jù)開關(guān)指令與流量控制指令打開或關(guān)閉自來水水龍頭、調(diào)整自來水水龍頭開度的執(zhí)行單元，用于為信號采集單元、控制單元、執(zhí)行單元供電的電源；控制單元接收來自信號采集單元的開關(guān)頻率信號與流量頻率信號，并將開關(guān)指令與流量控制指令發(fā)送至執(zhí)行單元。本實(shí)用新型具有使用方便、節(jié)約資源、清潔衛(wèi)生、成本低等特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于液體流量控制領(lǐng)域。
文檔編號G05D7/06GK202285099SQ20112046161
公開日2012年6月27日 申請日期2011年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月3日
發(fā)明者張英琪, 林銘鋒, 熊偉, 羅佑鋒, 鄧小玲 申請人:河南理工大學(xué)