太阳能热水器水量自动测量与控制系统技术方案

本发明专利技术由时间设定电路、记数与控制电路、驱动装置、电磁阀、双向流量计组成，为了能够改变设定水量，还可以增加水量设定电路。本发明专利技术实时地自动精确测量太阳能热水器中的水量，全自动控制太阳能热水器的上水，可用简单的开关操作设定给太阳能热水器上水的时间，水量测量精度高，工作稳定可靠，操作简便。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能热水器使用的测控部件。太阳能热水器是目前很受欢迎的一种家用电器，其最大的优点是节约能源，减少环境污染。目前太阳能热水器的上水主要是人工控制，但由于太阳能热水器一般置于屋顶之上，因此使用者无法知道太阳能热水器中的水量，在控制给太阳能热水器上水时就感到很麻烦，在使用中对太阳能热水器中的热水水量也无法知道。虽然目前出现了一种将一组电极垂直于水中以测量和控制太阳能热水器中水位的方法，但这种方法在使用一段时间后因电极表面沉积水垢而失效，可靠性不高，并且这种方法只能测出几档水位，无法获得太阳能热水器中确切的水量，因此也无法精确控制太阳能热水器中的水量。本专利技术的任务是提供太阳能热水器的水量测量及上水自动控制的系统。本专利技术的任务是以如下方式完成的本专利技术由时间设定电路、记数与控制电路、驱动装置、电磁阀、双向流量计组成，为了能够改变设定水量可以增加水量设定电路。双向流量计装入太阳能热水器的上下水管道中，双向流量计由至少一个磁敏元件、腔体、旋翼、管道及至少一个磁体组成。旋翼置于腔体内，并与腔体保持同轴性，旋翼的叶片与腔体内壁之间的间隙应尽量小；管道由E管和D管两个管道组成，分别位于腔体的两侧，呈八字形，E管和D管有相等的口径并且与腔体相通；在双向流量计的旋翼上安装至少一个磁体，在磁体的附近安装一个磁敏元件，当双向流量计的旋翼转动时，磁体的磁极要能不断地接近和远离磁敏元件，磁敏元件的信号输出端连接到记数与控制电路的信号输入端；时间设定电路由至少一个开关组成，开关的一端连接到记数与控制电路的信号输入端，开关的另一端连接到电源或地，记数与控制电路中至少含有一个定时器；水量设定电路由至少一个开关组成，开关的一端连接到记数与控制电路的信号输入端，开关的另一端连接到电源或地。以下结合附图对本专利技术作进一步的详细描述附图说明图1是本专利技术的组成方框图，其中1为时间设定电路，2为水量设定电路，3为记数与控制电路，4为驱动装置，5为电磁阀，11为双向流量计。图2是本专利技术中双向流量计的剖视图，其中6为磁敏元件，7为腔体、8为旋翼、9为管道、10为磁体、11为双向流量计。图3是图2双向流量计沿着z-z线的剖视图。图4是本专利技术的原理电路图，其中1为时间设定电路，2为水量设定电路，3为记数与控制电路，4为驱动装置，5为电磁阀，6为磁敏元件。图5是本专利技术的实施例电路图。双向流量计由至少一个磁敏元件6、腔体7、旋翼8、管道9及至少一个磁体10组成。旋翼8置于腔体7内，并与腔体1保持同轴性，旋翼的叶片与腔体内壁之间的间隙应尽量小；管道9由E管和D管两个管道组成，分别位于腔体7的两侧，呈八字形，E管和D管有相等的口径并且与腔体相通；旋翼8一端的轴心线外侧镶有至少一个磁体10，磁体10的磁极要偏离旋翼8的轴心线；在腔体一端的外侧靠近磁体10的位置安装至少一个磁敏元件6，当旋翼8旋转到某一位置时磁体的一极要能正对磁敏元件，磁敏元件的信号输出端与记数与控制电路的信号输入端相连。当给太阳能热水器上水时水流由D管流向E管，水流推动旋翼8作G方向旋转；当放出太阳能热水器中的水时，水流由E管流向D管，水流推动旋翼8作F方向旋转，这两种方向的水流在通过腔体7时，由于E管和D管的口径相等，因此旋翼8旋转一周所流过水的容积相等(假设为V0)，因此可以得出旋翼8旋转n周时腔体7所流过的水容积Vx(即流入或流出太阳能热水器的水容积)等于旋翼8旋转的转数n与V0的乘积；如果上水时旋翼8旋转n1转，下水时旋翼8旋转n2转，则太阳能热水器中水的容积变化值为△V=(n1-n2)·V0。旋翼8旋转时，旋翼8上的磁体10与旋翼8同步旋转，每旋转一周，磁体10与腔体7外的磁敏元件6正对接近一次，磁敏元件6即输出一个脉冲信号，因此磁敏元件6输出脉冲信号的频率与旋翼8旋转的转数成正比。时间设定电路1由至少一个开关组成，开关的一端连接到记数与控制电路3的信号输入端，开关的另一端连接到电源或地。在设定时间时，操作该开关，使开关产生开或关的动作，开关的开或关就使与之连接的记数与控制电路3的信号输入端的电压产生变化，如需要重新设定时间，只要在所需的时刻操作一次该开关即可。水量设定电路2由至少两个开关组成，开关的一端连接到记数与控制电路3的信号输入端，开关的另一端连接到电源或地。在设定水量时，操作这两个开关或者其中一个开关，使开关产生开或关的动作，开关的开或关就使分别与这两个开关相连的记数与控制电路3的信号输入端的电压产生变化。驱动装置4是用来驱动电磁阀的装置，一般可采用晶体管、继电器等。驱动装置4的信号输入端连接到记数与控制电路3的信号输出端，驱动装置4的驱动信号输出端连接到电磁阀5的驱动信号输入端。电磁阀5的进水口与自来水管道连通，出水口与热水出口管道B管并接后再连接到管道9的D管。记数与控制电路3可采用单片计算机及其辅助外围电路，其计算与控制算法用软件实现，控制信号生成电路3对磁敏元件6传入的脉冲信号进行记数，即可计算出流过双向流量计11的水量值，也就可计算出太阳能热水器中水的容积变化值△V，再与太阳能热水器中原有水的容积相加或相减，即可计算出太阳能热水器中水的容积；当电磁阀5开启时，如果双向流量计的旋翼旋转，则给太阳能热水器上水，采用累加记数；当电磁阀5关闭时，如果双向流量计的旋翼8旋转，则为放出太阳能热水器中的水，因此采用递减记数。定时方法用软件实现，记数与控制电路设置至少一个定时器，当记数与控制电路3中与时间设定电路1相连的信号输入端电压发生变化时，定时器立即从该时刻开始定时，定时时间的长短由软件设定的参数确定，当定时时间到时，记数与控制电路3又重新开始定时，如此重复进行；每次操作时间设定电路1的开关或者定时时间到时，记数与控制电路3立即测试其他条件，如将经测量所得太阳能热水器中水的容积与设定的水量进行比较以及测试太阳能热水器中水的温度等，如果满足上水的条件则输出信号到驱动装置4，使驱动装置4产生驱动信号驱动电磁阀5开启。在各种上水方式中记数与控制电路3都要将经测量所得太阳能热水器中水的容积与设定的水量进行比较，从而确定是否可以给太阳能热水器上水。设定水量可以由记数与控制电路3的内部参数给定，也可以增加水量设定电路2，使用者操作水量设定电路2中的开关，从而使记数与控制电路3中与之相连的信号输入端的电压发生变化，记数与控制电路3就将内部存储器中存储的设定水量值增加或减少。本专利技术的显著优点是；可随时较准确地测量出太阳能热水器中的水量，不仅给使用者带来方便，并且可准确的控制给太阳能热水器上水的水量，还可以任意指定时间给太阳能热水器上水。本专利技术可靠性高，安装方便，全自动控制，控制精度高，操作简便。本专利技术实施例说明如下时间设定电路P1用按钮开关K1；水量设定电路P2用两个按钮开关K2和K3；记数与控制电路P3中R1为3～15KΩ，C1和C2均为10～100pf、C3为4uf，CR1为1～5M晶体振荡器，U1为单片计算机；驱动装置P4采用晶体管驱动电路，Q1为晶体管，R1为3～15KΩ电阻；RT为磁敏元件；电磁阀P5采用普通的直流电磁阀；VCC接直流5V，GND接直流电源地；将以上部件按附图5连接；将一小块永久磁铁、磁敏元件、腔体、旋翼、管道、电磁阀按附图2装配，即组成了本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能热水器水量自动测量与控制系统，其特征在于由时间设定电路（１）、记数与控制电路（３）、驱动装置（４）、电磁阀（５）、双向流量计（１１）组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐泽山，章勇，
申请(专利权)人：徐泽山，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]