基于节水环保安全理念的水箱自动控制技术研究.docx

基于节水环保安全理念的水箱自动控制技术研究摘要:对日常生活中的水箱结构进行了考察、分析,找出了水箱溢水的原因,运用水压变化影响止回阀门开、关状态原理,进行了水箱进、出水管路结构的自动化设计,制作了水箱进、出水自动控制装置,并进行了实际应用,实现水箱全天全时段自动进水、贮水和出水,不需要人工干预,完全消除了溢水现象,实现了节水、安全、环保。关键词:节水;安全;环保;自动控制中图分类号:文献标识码:A文章编号:1671-206420-0030-02 水在我们的日常生活中不可或缺,许多家庭在楼顶或平房顶上、家中的卫生间、厨房的墙上安装了水箱,但由于种种原因,常常使水箱在供水时溢水,浪费了宝贵的水资源,溢出的水流到地面上也影响行人,特别是冬天在地面结冰后极易滑倒行人,威胁人身安全。通过对水箱及管路进行考察研究、制作试验,研制成功了水箱自动控制装置,实现了对水箱进水、贮水、出水全过程的自动控制,既能使水箱随时进水、时时有水、随时能用,方便人们的日常生活,提高生活品质,又杜绝了溢水浪费水资源,消除冬季结冰滑倒行人的安全隐患。 1水箱溢水原因分析通过考察,我发现这些水箱的管路或是由三路水管组成如图1,或是由两路水管组成如图2,而人们正是通过溢水来判断水箱是否已上满水。当忘记关阀门时,就会使水大量外溢,造成水资源的浪费。 2水箱的自动控制设计水箱的工作过程分三步:进水、贮水、出水,在这个过程中,水管作为水流的通道,是水箱发挥作用的关键。因此从对水箱的管路着眼设计,实现对水箱作用过程的自动控制,设计结构如图3。具体设计的结构如下: 水箱外的水管设计为一路。这一路水管在水箱进水时做为进水管、出水时做为水管。靠近水箱底底部水管的侧面安装止回阀1。止回阀1在水箱进水时关闭,出水时开通。浮子进水口与止回阀1之间的管路上安装止回阀3。止回阀3在水箱进水时开通,出水时关闭。在进水侧水管上安装止回阀2。止回阀2在进水侧进水时开通,水箱出水时关闭,控制出水的水路流向。 3自动控制过程的实现供水过程:进水管供水开始后,水箱从浮子的进水口进水,开始贮水,水面接触到浮子的浮球时,随着水位的上升,浮子的浮球受到的水的浮力逐渐加大,通过杠杆作用,浮子的堵头向下运动关闭进水口,对水箱的供水过程结束,如图4、图5。:水体:进水流方向:出水流方向:) 停水过程:供水停止时,供水压力逐渐减小,对浮子堵头的压力也逐渐减小到零,浮子下方止回阀1受到水管供水的压力也降为零,止回阀3受到进水管中水柱的压力和自身重力而关闭,如图6。出水过程:打开用水端阀门如水龙头后,止回阀1因为水箱中水压的作用自动打开,水箱中的水经止回阀1、水管、用水端阀门流出,如