[發明專利]一種精準農業灌溉噴霧流量閥

無效

• 申請號: 201310480115.0
• 申請日: 2013-10-15
• 公開（公告）號: CN103527836A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 宋樂鵬;陳旭;張海燕
• 申請（專利權）人: 重慶科技學院;宋樂鵬
• 主分類號: F16K31/02
• 分類號: F16K31/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本設計發明是一種可調四檔位流量閥，而且其主體閥芯可以更換，該流量閥主要可應用于農田灌溉領域，特別適用于不同區域噴灑不同劑量的農田灌溉。?

背景技術

目前，在農田灌溉噴霧過程中所使用的流量閥裝置主要有：針閥式、偏心槽式、軸向三角槽式、軸向縫隙式、周向縫隙式；本次設計的流量閥屬于軸向縫隙式的一種，但是不同與以往的形式，本流量閥在軸向方向設計了四檔位流量閥芯，而且其內部主體閥芯可更換，可根據不同的情況調節流量，調節簡便，使用更為方便。?

發明內容

在精細農業噴灌生產中，流量閥的流量調節是重要的技術環節，不同區域噴灑農藥量的多少，直接影響到農藥對環境的污染和農藥殘留超標與否。?

為了使流量閥具有更好的流量調節功能，同時使調節更為方便，結構更為簡單，本設計發明了一種獨特的軸向縫隙式流量閥。本設計發明主要由閥體、閥芯、連軸器（可旋轉）、小型電動機、步進電機、電磁開關閥、霍爾傳感器、磁鐵、單片機組成。其特征是：可旋轉的閥芯安裝在閥體的閥芯安裝腔內，通過小型電動機控制連軸器旋轉，帶動閥芯安裝腔內的閥芯轉動，以調節流量閥的流量。閥體可以使用不銹鋼材料，閥芯可以使用抗腐蝕的各種材料。?

閥芯和連軸器的連接使用卡口設計，卡口的設計不僅可以使霍爾傳感器和磁鐵的位置關系保持準確，這是螺紋接口做不到的，而且在進行閥芯的更換時更為方便。?

整個流量閥由小型電動機控制，而小型的電動機則由單片機控制，小型電動機通過連軸器控制閥芯安裝腔內的閥芯旋轉，連軸器起到連接電動機與閥芯和控制旋轉的作用。在閥體的右邊內壁裝有霍爾傳感器，霍爾傳感器的位置位于進水口相對應的位置，閥芯外壁的右端裝有磁鐵，而磁鐵的位置對應每個檔位出水口通道的位置，這樣當霍爾傳感器感應到磁鐵的位置，小型電動機便停止轉動，經過1—2秒的延遲，再由單片機控制步進電機放下進水口的V型長管，在經過1—2秒的延遲，最后由單片機控制電磁開關閥，由關閉狀態轉變成為開啟狀態，使液體通過進水口，流經閥芯，從出水口流出；需要更換流量檔位時，先需要將電磁開關閥變為關閉狀態，經過1—2秒的延遲，由單片機控制步進電機提起進水口的V型長管，最后再經過1—2秒的延遲，由單片機控制小型電動機帶動連軸器使閥芯旋轉到所需的檔位，再次由霍爾傳感器感應到磁鐵的位置，通過單片機內部函數的計算，停到所需的檔位，重復上述過程，完成整個流量閥的控制過程，實現對不同區域需要不同劑量的噴灑。?

若要控制出水口的流量為1/4、2/4、3/4、4/4,需要由單片機內部程序設計來實現控制；若出水口為四個檔位，則設計周期為4的函數，其輸出值也只是1—4，即輸出值為1，則為對應的1檔位，其出水口的流量即為進水口流量的1/4,以此類推。若更換閥芯，使其具有8個出水口，即8檔位的閥芯，則設計周期為8的函數，其輸出值為1—8，即輸出值為1，則為對應的1檔位，其出水口的流量即為進水口流量的1/8,以此類推。將旋轉閥芯的起始位置設定為1檔位，則設計安裝時，卡口卡緊的起始位置應當保證與1檔位的準確對應關系，即霍爾傳感器應與1檔位對應的磁鐵相互感應。再通過單片機的按鍵設定，控制整個流量閥的運行。?

具體實施方式

本發明主要由閥體、閥芯、連軸器（可旋轉）、小型電動機、步進電機、電磁開關閥、霍爾傳感器、磁鐵、單片機等組成。?

參見圖1和圖2，閥芯2和連軸器3通過卡口聯接，卡口的聯接方式不僅可以固定兩者的相對位置，而且可以使閥體1內部的磁鐵7與閥芯2上的霍爾傳感器6相對應。閥芯2、霍爾傳感器6、磁鐵7在閥體內部，V型口8、密封圈9、出水口10在閥芯內部。電動機4控制連軸器3的轉動，進水口11流過的液體流量總控制需要由電磁開關閥12控制，步進電機5控制進水管道的升降。密封圈9需要安放在出水口10與V型口8相接觸的位置，這樣可以防止液體從接口處流出影響其霍爾傳感器6的工作。小型電動機4和步進電機5都由單片機控制，小型電動機4控制連軸器3的轉動，再帶動閥芯2的旋轉。步進電機5控制進水管道結構的升降，以免影響閥芯2的轉動。閥體1的材料可由不銹鋼構成，閥芯2的材料可由抗腐蝕性的強化塑料構成。?

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圖1流量閥縱向切面圖

圖2流量閥橫向切面圖

圖3流量閥工作流程圖。