流量调节装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及流量调节领域，具体涉及一种流量调节装置及方法，提高了流量调节精度的同时降低了装置成本。本发明专利技术流量调节装置，包括：控制终端、流量传感器、传动电机以及限流结构；流量传感器设置在液路通道中，用于获取液路通道中的实时流量数据，并将实时流量数据传输至控制终端；限流结构采用内外两层嵌套结构，其中内层与传动电机相连，能够在电机的带动下做圆周运动，改变限流结构内层与外层的夹角大小；控制终端用于接收实时液路流量数据，将接收的实时液路流量数据与设置的液路流量数据进行对比，根据对比结果通过传动电机控制限流结构的内层进行圆周运动，改变限流结构内层与外层的夹角大小，调节液路流量。本发明专利技术适用于流量调节。调节。调节。

【技术实现步骤摘要】
流量调节装置及方法


[0001]本专利技术涉及流量调节领域，具体涉及一种流量调节装置及方法。

技术介绍

[0002]在日常生活中，需要智能控制水流量的应用场景很多，如：净水机、扫/拖地机器人、饮水机、煮茶机、咖啡机、智能马桶、花卉洒水等等。常见的流量控制技术有电磁阀、气动阀、电动丝杆阀、蠕动泵等等。现有的流量控制技术存在的问题是：电磁阀和气动阀为开关式阀，控制流量的精度比较低；电动丝杆阀采用丝杆轴向运动拉起和放下阀门控制液路，设计结构需要考虑丝杆行程，体积较大；而蠕动泵属于精密流量控制设备，多用于医疗设备，实现成本较高。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种流量调节装置及方法，提高了流量调节精度的同时降低了装置成本。
[0004]本专利技术采取如下技术方案实现上述目的，流量调节装置，包括：
[0005]控制终端、流量传感器、传动电机以及限流结构；
[0006]所述流量传感器设置在液路通道中，用于获取液路通道中的实时流量数据，并将实时流量数据传输至控制终端；
[0007]所述限流结构采用内外两层嵌套结构，其中内层与传动电机相连，能够在电机的带动下做圆周运动，改变限流结构内层与外层的夹角大小；
[0008]所述控制终端用于接收实时液路流量数据，将接收的实时液路流量数据与设置的液路流量数据进行对比，根据对比结果通过传动电机控制限流结构的内层进行圆周运动，改变限流结构内层与外层的夹角大小，改变液路的横截面积，调节液路流量。
[0009]进一步的是，所述根据对比结果通过传动电机控制限流结构的内层进行圆周运动，改变限流结构内层与外层的夹角大小，改变液路的横截面积，调节液路流量具体包括：
[0010]若实时液路流量数据小于设置的液路流量数据，则通过传动电机控制限流结构的内层进行圆周运动，减小限流结构内层与外层的夹角，增加液路的横截面积，调大液路流量；
[0011]若实时液路流量数据大于设置的液路流量数据，则通过传动电机控制限流结构的内层进行圆周运动，增大限流结构内层与外层的夹角，减小液路的横截面积，调小液路流量。
[0012]进一步的是，所述控制终端还用于计算液路中液体总流量并判断，若液路中液体总流量大于等于设置的总流量时，则关闭液路通道。
[0013]进一步的是，所述横截面积的计算方式如下：
[0014]内外层液路为相同半径的圆形通道，半径为r；液路通道之间的夹角为α，内层通道以r
轴
为半径随电机旋转，在外层投影近似为平面圆形，平移量为t，t＝2πr
轴
×
α/360，两圆心
之间的菱形角γ为：cos
γ/2
＝t/2/r，阴影部分扇面面积为：S＝πr2×
γ/360，形成的菱形面积为：S1＝t
×
L/2，其中L＝r
×
sin
γ/2
；
[0015]则横截面积S0为：S0＝2S
‑
S1。
[0016]进一步的是，所述流量传感器为光学或者霍尔式脉冲流量传感器，实现了保证测量精度的同时，能够简化结构，降低成本。
[0017]所述控制终端采用ESP32模块，便于无线通信控制的同时，降低了成本。
[0018]进一步的是，所述传动电机为舵机、步进电机、直流电机或伺服电机，降低了成本。
[0019]限流结构内层底座固定在舵机的旋转轴上，可随舵机做圆周转动；外层结构作为一个整体外壳扣在内层结构和舵机上，底面安装底盖，形成一个密封整体。
[0020]限流结构采用PC(即聚碳酸酯)塑料制作内外嵌套结构，氟橡胶制作O型防水密封圈，外层结构设有外部液路输入和输出防水接口，防水接口接硅胶管，并在内层液路通道口安装O型防水密封圈。提高了限流结构工作的稳定性，延长了使用寿命。
[0021]流量调节方法，应用于上述所述的流量调节装置，其特征在于，所述方法包括：
[0022]步骤1、获取液路通道中的实时流量数据；
[0023]步骤2、将实时流量数据与设置的液路流量数据进行对比并判断，若液路中实时流量数据小于设置的液路流量数据，则进入步骤3，若液路中实时流量数据大于设置的液路流量数据，则进入步骤4；
[0024]步骤3、增加液路横截面积；
[0025]步骤4、减小液路横截面积。
[0026]进一步的是，该方法还包括：
[0027]计算液路中液体总流量并判断，若液路中液体总流量大于等于设置的总流量时，则关闭液路通道。
[0028]本专利技术的有益效果为：
[0029]本专利技术将接收的实时液路流量数据与设置的液路流量数据进行对比，根据对比结果通过传动电机控制限流结构的内层进行圆周运动，改变限流结构内层与外层的夹角大小，改变液路的横截面积，调节液路流量。通过改变限流结构内层与外层的夹角大小，改变液路的横截面积精确控制流量，极大地提高了流量调节精度。
[0030]通过控制终端、流量传感器、传动电机以及限流结构实现流量调节，相对于通过各种阀门进行流量调节，本专利技术提高了精确度；相对于精密流量控制设备，本专利技术简化了结构，降低了成本。
附图说明
[0031]图1为本专利技术实施例提供的流量调节装置的结构示意图；
[0032]图2为本专利技术实施例提供的流量调节流程图；
[0033]图3为本专利技术实施例提供的横截面积变化示意图；
[0034]图4为本专利技术实施例提供的液路横截面积计算图。
具体实施方式
[0035]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例
中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0036]如图1所示，本实例提供一种流量调节装置，包括：控制终端、流量传感器、传动电机和限流结构。
[0037]所述控制终端采用ESP32模块，该模块结合了MCU和蓝牙、wifi无线模块，可以方便的与手机或者PC(personal computer)机进行无线数据通信，同时接收流量传感器产生的脉冲信号，计算液体实时流量，并控制传动电机对液路通道做出反馈性调整。
[0038]所述流量传感器为光电式或者霍尔式流量传感器，二者的检测原理类似：将流量传感器串接在液路中，当传感器内部有液体流过时，会带动转轮旋转，并通过遮光或磁场变化等原理产生电脉冲，电脉冲的频率和数量与流量呈线性关系。电脉冲直接作为中断信号源输入到ESP32的IO口，由ESP32计算实时流量和统计总的流量数据。根据量程范围、体积大小和测量原理的不同，流量传感器可选择从30mL/min到5L/min的小量程到中量程范围的各种脉冲式流量传感器，以满足不同的应用场景和流量控制需要。
[0039本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.流量调节装置，其特征在于，包括：控制终端、流量传感器、传动电机以及限流结构；所述流量传感器设置在液路通道中，用于获取液路通道中的实时流量数据，并将实时流量数据传输至控制终端；所述限流结构采用内外两层嵌套结构，其中内层与传动电机相连，能够在电机的带动下做圆周运动，改变限流结构内层与外层的夹角大小；所述控制终端用于接收实时液路流量数据，将接收的实时液路流量数据与设置的液路流量数据进行对比，根据对比结果通过传动电机控制限流结构的内层进行圆周运动，改变限流结构内层与外层的夹角大小，改变液路的横截面积，调节液路流量。2.根据权利要求1所述的流量调节装置，其特征在于，所述根据对比结果通过传动电机控制限流结构的内层进行圆周运动，改变限流结构内层与外层的夹角大小，改变液路的横截面积，调节液路流量具体包括：若实时液路流量数据小于设置的液路流量数据，则通过传动电机控制限流结构的内层进行圆周运动，减小限流结构内层与外层的夹角，增加液路的横截面积，调大液路流量；若实时液路流量数据大于设置的液路流量数据，则通过传动电机控制限流结构的内层进行圆周运动，增大限流结构内层与外层的夹角，减小液路的横截面积，调小液路流量。3.根据权利要求1所述的流量调节装置，其特征在于，所述控制终端还用于计算液路中液体总流量并判断，若液路中液体总流量大于等于设置的总流量时，则关闭液路通道。4.根据权利要求1所述的流量调节装置，其特征在于，所述横截面积的计算方式如下：内外层液路为相同半径的圆形通道，半径为r；液路通道之间的夹角为α，内层通道以r
轴
为半径随电机旋转，在外层投影近似为平面圆形，平移量为t，t＝2πr
轴
×
α/360，两圆心之间的菱形角...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈旻东，张剑飞，高峰，高峰，
申请(专利权)人：四川启睿克科技有限公司，
类型：发明
国别省市：