一种智能防冻的彩灯水循环系统技术方案

一种智能防冻的彩灯水循环系统，包括水泵和与水泵连接的低位管道和高位管道，还包括连接在高位管道和低位管道之间的防冻液添加系统，所述防冻液添加系统包括混合罐，所述混合罐顶部与所述高位管道连接，所述混合罐顶部还连接有防冻液补充管和补水管，所述防冻液补充管和补水管上分别设置有第一电磁阀和第二电磁阀，所述水循环系统还包括控制系统，所述控制系统与温度传感器、压力传感器和液位传感器信号连接，所述控制系统可根据温度传感器、压力传感器和液位传感器的信号控制第一电磁阀和第二电磁阀的开关。本发明专利技术利用防冻剂比例与密度相关的原理,通过温度和溶液密度检测,自动添加防冻剂,实现对流水防冻的自动化控制。

An Intelligent Antifreeze Water Circulation System for Color Lamps

【技术实现步骤摘要】
一种智能防冻的彩灯水循环系统
本专利技术属于自动控制领域，涉及一种自动防冻的彩灯设备，具体涉及一种智能防冻的彩灯水循环系统。
技术介绍
露天展示用大型灯组很多为增强视觉效果和模仿自然环境,都采用循环往复的水流配合灯光取得更好的展示效果。由于露天环境下水流温度受气温影响,在温度低于零度时水会结冰,采用加热方式能耗较高,而在水中加入丙二醇等防冻剂可以降低水的结冰点,但是由于露天灯组展示时间长,从白天到夜晚温差巨大,多数情况下白天并不需要添加防冻剂,晚上降温后才需要添加,防冻剂随时间推移会逐渐挥发,导致水的结冰点温度再度上升,重新添加防冻剂的时间点和剂量难以把握,完全依赖于经验,造成防冻剂添加量不足或过量。
技术实现思路
为克服现有技术的缺陷，本专利技术公开了一种智能防冻的彩灯水循环系统。本专利技术所述人工智能防冻的彩灯水循环系统，包括水泵和与水泵连接的低位管道和高位管道，还包括连接在高位管道和低位管道之间的防冻液添加系统，所述防冻液添加系统包括混合罐，所述混合罐顶部与所述高位管道连接，所述混合罐顶部还连接有防冻液补充管和补水管，所述防冻液补充管和补水管上分别设置有第一电磁阀和第二电磁阀，所述混合罐下方和高位管道之间连接有竖直设置的压力测量管，所述压力测量管底部连接有压力传感器；所述水循环系统还包括测量水温的温度传感器和检查内部水位的液位传感器，及控制系统，所述控制系统与所述温度传感器、压力传感器和液位传感器信号连接，所述控制系统与所述第一电磁阀和第二电磁阀控制连接；所述控制系统可根据温度传感器、压力传感器和液位传感器的信号控制第一电磁阀和第二电磁阀的开关。优选的，所述混合罐底部和低位管道之间连接有储藏罐，所述储藏罐与低位管道之间设置有第三电磁阀，所述控制系统与所述第三电磁阀控制连接。优选的，所述低位管道连接有水流展示盘，所述液位传感器设置在水流展示盘内。优选的，所述防冻液补充管连接在混合罐顶部中央，所述混合罐中央设置有中轴，所述中轴上从上至下排列有多个阻挡盘，所述混合罐侧壁从上至下排列有多个阻挡环，所述阻挡盘外径大于所述阻挡环内径；所述阻挡盘和所述阻挡环交错设置。优选的，所述控制系统包括第一与门，第二与门和或门，所述温度传感器和压力传感器的输出端分别通过AD转换器连接第一与门的两个输入端，所述温度传感器和液位传感器的输出端分别通过AD转换器连接第二与门的两个输入端，两个与门的输出端分别与或门的两个输入端连接，所述或门的输出端与所述第一电磁阀控制连接，所述液位传感器的输出端通过AD转换器与所述第二电磁阀控制连接。优选的，所述控制系统包括第一与门，第二与门和或门，所述温度传感器和压力传感器的输出端分别通过AD转换器连接第一与门的两个输入端，所述温度传感器和液位传感器的输出端分别通过AD转换器连接第二与门的两个输入端，两个与门的输出端分别与或门的两个输入端连接，所述或门的输出端与所述第一电磁阀控制连接，所述第二与门的输出端与所述第三电磁阀控制连接，所述液位传感器的输出端通过AD转换器与所述第二电磁阀控制连接。优选的，所述控制系统还包括计时器，所述计时器的输入端与所述第一电磁阀的控制端连接，复位端与所述压力传感器的输出端通过AD转换器连接，所述计时器的输出端输出报警信号。优选的，还包括警报器和加热器，所述加热器安装在管道和/或阀门上，所述加热器和警报器与计时器的输出端控制连接。优选的，所述控制系统具有计算和存储功能，所述控制系统预存有冰点下各个温度不结冰的水与防冻液混合液体的密度参考值，所述单片机的控制逻辑包括以下控制方式：根据温度传感器检测的温度调取相应的密度参考值，并根据压力传感器的压力值计算当前液体的密度，如果低于密度参考值则打开第一电磁阀，直至密度高于密度参考值；如果液位传感器检测液位低于阈值但温度传感器检测的温度高于阈值时，则打开第二电磁阀；如果液位传感器检测液位低于阈值且温度传感器检测的温度低于阈值时，则同时打开第一和第二电磁阀。优选的，所述控制系统具有计算和存储功能，所述控制系统预存有各个温度下不结冰的水与防冻液混合液体的密度参考值，所述单片机的控制逻辑包括以下控制方式：根据温度传感器检测的温度调取相应的密度参考值，并根据压力传感器的压力值计算当前液体的密度，如果低于密度参考值则打开第一电磁阀，直至密度高于密度参考值；如果液位传感器检测液位低于阈值但温度传感器检测的温度高于阈值时，则打开第二电磁阀；如果液位传感器检测液位低于阈值且温度传感器检测的温度低于阈值时，则同时打开第一、第二和第三电磁阀采用本专利技术所述智能防冻的彩灯水循环系统，利用防冻剂比例与密度相关的原理,通过温度和溶液密度检测,自动添加防冻剂,实现对流水防冻的自动化控制。附图说明图1为本专利技术所述智能防冻的彩灯水循环系统的一个具体实施方式示意图；图2为本专利技术所述控制系统的一个具体实施方式示意图；图3为本专利技术所述控制系统的又一个具体实施方式示意图；图中附图标记名称为：1-低位管道，2-高位管道，3-混合罐，4-防冻液瓶，5-压力测量管，6-压力传感器；7-中轴，8-阻挡环，9-阻挡盘，10-储藏罐，11-加热丝，12-水流展示盘，13-水泵，14-多孔板，D1-第一电磁阀，D2-第二电磁阀,D3-第三电磁阀,AND21-第一与门,AND22-第二与门,ADC-模数转换器,OR2-或门,TS-温度传感器,MS-压力传感器,YS-液位传感器,DC1-第一电磁阀控制信号,DC2-第二电磁阀控制信号,DC3-第三电磁阀控制信号,W-报警信号。具体实施方式下面对本专利技术的具体实施方式作进一步的详细说明。本专利技术所述的智能防冻的彩灯水循环系统，包括水泵和与水泵连接的低位管道1和高位管道2，还包括连接在高位管道和低位管道之间的防冻液添加系统，所述防冻液添加系统包括混合罐3，所述混合罐顶部与所述高位管道连接，所述混合罐顶部还连接有防冻液补充管和补水管，所述防冻液补充管和补水管上分别设置有第一电磁阀D1和第二电磁阀D2，所述混合罐下方和高位管道之间连接有竖直设置的压力测量管5，所述压力测量管底部连接有压力传感器6；所述水循环系统还包括测量水温的温度传感器和检查内部水位的液位传感器，及控制系统，所述控制系统与所述温度传感器、压力传感器和液位传感器信号连接，所述控制系统与所述第一电磁阀和第二电磁阀控制连接；所述控制系统可根据温度传感器、压力传感器和液位传感器的信号控制第一电磁阀和第二电磁阀的开关。本专利技术基于以下原理：防冻剂添加到水中形成的防冻剂水溶液的冰点与溶液浓度相关,而溶液浓度决定了水溶液的密度,通过检测水溶液密度,可以得到水溶液中的防冻剂浓度,从而得到此时冰点,根据检测密度增加防冻剂浓度,可以降低水溶液的冰点。正常循环的水流通过水泵产生动力,在由低位管道1,高位管道2,水泵13和防冻液添加系统组成的水流回路上流动。如图1所示的压力测量管底部设置的压力传感器信号被控制系统检测分析，而压力正比于溶液密度，即压力传感器传递的信号实际表征了溶液密度，控制系统可以采用如下的第一种逻辑控制方式。如果同时发现温度传感器检测到温度低于或接近冰点温度,且密度低于阈值,则控制系统控制第一电磁阀打开,开始加注防冻液,防冻液经过混合罐与水混合均匀,此时水溶液密度上升,直至密度上升至高于阈值本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能防冻的彩灯水循环系统，包括水泵和与水泵连接的低位管道和高位管道，其特征在于，还包括连接在高位管道和低位管道之间的防冻液添加系统，所述防冻液添加系统包括混合罐，所述混合罐顶部与所述高位管道连接，所述混合罐顶部还连接有防冻液补充管和补水管，所述防冻液补充管和补水管上分别设置有第一电磁阀和第二电磁阀，所述混合罐下方和高位管道之间连接有竖直设置的压力测量管，所述压力测量管底部连接有压力传感器；所述水循环系统还包括测量水温的温度传感器和检查内部水位的液位传感器，及控制系统，所述控制系统与所述温度传感器、压力传感器和液位传感器信号连接，所述控制系统与所述第一电磁阀和第二电磁阀控制连接；所述控制系统可根据温度传感器、压力传感器和液位传感器的信号控制第一电磁阀和第二电磁阀的开关。

【技术特征摘要】
1.一种智能防冻的彩灯水循环系统，包括水泵和与水泵连接的低位管道和高位管道，其特征在于，还包括连接在高位管道和低位管道之间的防冻液添加系统，所述防冻液添加系统包括混合罐，所述混合罐顶部与所述高位管道连接，所述混合罐顶部还连接有防冻液补充管和补水管，所述防冻液补充管和补水管上分别设置有第一电磁阀和第二电磁阀，所述混合罐下方和高位管道之间连接有竖直设置的压力测量管，所述压力测量管底部连接有压力传感器；所述水循环系统还包括测量水温的温度传感器和检查内部水位的液位传感器，及控制系统，所述控制系统与所述温度传感器、压力传感器和液位传感器信号连接，所述控制系统与所述第一电磁阀和第二电磁阀控制连接；所述控制系统可根据温度传感器、压力传感器和液位传感器的信号控制第一电磁阀和第二电磁阀的开关。2.如权利要求1所述的彩灯水循环系统，其特征在于，所述混合罐底部和低位管道之间连接有储藏罐，所述储藏罐与低位管道之间设置有第三电磁阀，所述控制系统与所述第三电磁阀控制连接。3.如权利要求1所述的彩灯水循环系统，其特征在于，所述低位管道连接有水流展示盘，所述液位传感器设置在水流展示盘内。4.如权利要求1所述的彩灯水循环系统，其特征在于，所述防冻液补充管连接在混合罐顶部中央，所述混合罐中央设置有中轴，所述中轴上从上至下排列有多个阻挡盘，所述混合罐侧壁从上至下排列有多个阻挡环，所述阻挡盘外径大于所述阻挡环内径；所述阻挡盘和所述阻挡环交错设置。5.如权利要求1所述的彩灯水循环系统，其特征在于，所述控制系统包括第一与门，第二与门和或门，所述温度传感器和压力传感器的输出端分别通过AD转换器连接第一与门的两个输入端，所述温度传感器和液位传感器的输出端分别通过AD转换器连接第二与门的两个输入端，两个与门的输出端分别与或门的两个输入端连接，所述或门的输出端与所述第一电磁阀控制连接，所述液位传感器的输出端通过AD转换器与所述第二电磁阀控制连接。6.如权利要求2所述的彩灯水循环系统，其特征在于，所述控制系统包括第一与门，第二与门和或门，所述温度传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘云，
申请(专利权)人：自贡腾达彩灯文化艺术有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51