基于光电效应的手动阀门自动定位系统的制作方法

本发明涉及一种用于测量的基于光电效应的手动阀门自动定位系统，属于测量设备领域。

背景技术：

手动多通阀是一种联接控制多路管道的手柄旋转阀。其结构特点是用途广泛、价格低廉、安全可靠。可以是一路进、一路出，也可以是一路进、多路出。

目前，多通阀广泛的应用到现代工业中。按照驱动方式，可分为电动阀、气动阀和手动阀。根据不同的使用情况，市场上的电动阀或气动阀难以满足密封性、耐压等产品特性或成本的要求，而手动阀尽管能够满足这些特性要求，但不能自动判断手动阀门当前位置，无法实现人机对话，阻碍了设备的智能化发展。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种基于光电效应的手动阀门自动定位系统。

本发明的目的是为了克服传统手动阀门无法实现人机对话的不足，为解决阀门自动识别阀位问题，提供了一种可以自动识别阀位的手动阀门，能够智能判定当前手动阀门位置，并实现人机对话。为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

本发明提供了一种基于光电效应的手动阀门自动定位系统，包括手柄、磁铁、阀门、面板以及多个霍尔元件，其中霍尔元件为感应元件，包括感应源和感应开关，所述手柄安装在阀门上，感应源安装在阀门的手柄下方，感应开关分布在阀位处；所述阀门和感应开关分别安装在面板的两侧，阀门有四个工作位置，手柄的下方装有磁铁；所述多个霍尔元件为第一霍尔元件、第二霍尔元件和第三霍尔元件，分别位于相应阀位磁铁的正下方。

优选的，上述自动定位系统还包括信号输出电路，每个感应开关均连接一路信号输出电路。

优选的，上述手柄为可旋转手柄。

优选的，上述感应元件为非接触式结构。

优选的，当阀门旋转到感应源位置时，相应阀位对应的电路信号将导通，从而输出一个电信号，电信号经过电压转换电路，把经过处理电路接到单片机的引脚上，通过对单片机的编程，从而判断当前阀门所处的状态。

优选的，上述磁铁采用强磁型磁铁。

优选的，上述阀门和磁性开关分别固定在面板的两侧，并且当手柄转动至相应阀位时，磁铁和磁性开关之间的距离在有效感应的范围之内。每一个磁性开关接有信号输出线，和磁铁发生感应时信号线输出高电平，没有发生感应时，输出低电平。

相比现有技术，本发明提供的基于光电效应的手动阀门自动定位系统，克服传统手动阀门无法实现人机对话的不足，能够方便判断手动阀门当前的状态，成本低廉，结构简单，适用面广，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为本发明基于光电效应的手动阀门自动定位系统结构示意图；

图2为本发明手柄处于某一状态正面示意图；

图3为本发明手柄处于另一状态正面示意图。

附图标记：1-手柄；2、磁铁；3-手动阀门；4-安装面板；5-第一霍尔元件；6-第二霍尔元件；7-第三霍尔元件；A-磁性开关；B1、B2、B3、B4-霍尔元件。

具体实施方式

本发明提供一种基于光电效应的手动阀门自动定位系统，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明提供的基于光电效应的手动阀门自动定位系统是一种智能识别阀位的手动阀门，其组件包括：手动阀门3、感应元件、面板4及信号输出电路组成。其中，感应元件包括感应源和感应开关；感应源安装在手动阀门3的旋转手柄下方，感应开关分布在阀位处。感应元件为非接触式结构。每个感应开关均连接一路信号输出电路。手动阀门3和感应开关分别安装在安装面板4的两侧。当手动阀门3旋转到感应源位置时，相应阀位对应的电路信号将导通，从而输出一个电信号，电信号经过电压转换电路，把经过处理电路接到单片机的引脚上，通过对单片机的编程，从而判断当前手动阀门3所处的状态。

本实施例中使用了基于光电效应的测量技术，光电开关通常也叫光电传感器。光束被检测物的遮挡或反射，再由同步回路选通电路，就可以检测物体有无的。一切能反射光线的物体都可被检测到，因此光电开关的检测目标范围很广。输入电流经由发射器转换为光信号发射出去，根据接收器接收到的光线的强弱或者有无，就可以对目标物体进行探测。常见的应用例如安防系统中的烟雾报警器，工业生产中的机械臂的运动次数计数器。光电开关的组成包括发射器、接收器和检测电路。发射器向目标发射光束，一般由发光二极管和激光二极管产生发射光束。光束连续发射，或者改变脉宽。经过脉冲调制的光束，其辐射强度在发射中经过了多次选择，最终朝着目标不间断地运行。接收器的组成包括光电二极管或光电三极管。在接收器的前面，装有透镜或者光圈等光学元件。接收器的后面的检测电路能够滤出有效信号并应用该信号。

手动阀门有四个工作位置，手柄1的下方装有磁铁。在安装面板4的另一侧装有霍尔元件（包括第一霍尔元件5、第二霍尔元件6和第三霍尔元件7）分别位于相应阀位磁铁的正下方。磁铁采用强磁型磁铁，同时要注意磁铁与霍尔元件之间的距离要足够近，以便能够有效的产生感应。

磁铁固定在手动阀门旋转手柄1的下方，磁性开关分布在相应的阀位处，当手柄1转动至相应阀位时，磁铁和该处的磁性开关正对，保证磁性开关能够有效感应到磁铁作用。

手动阀门和磁性开关分别固定在安装面板4的两侧，并且当手柄1转动至相应阀位时，磁铁和磁性开关之间的距离在有效感应的范围之内。每一个磁性开关接有信号输出线，和磁铁发生感应时信号线输出高电平，没有发生感应时，输出低电平。

如图2和3所示，B1、B2、B3、B4均为霍尔元件。

如图2所示，当手柄1处于B1所在阀位时，磁性开关A所在的电路导通，该电路输出高电平，其余电路输出低电平，信号经过电压转换电路和单片机系统的处理，即可识别当前阀位为B1。

如图3所示，当手柄1处于B2所在阀位时，磁性开关A所在的电路导通，该电路输出高电平，其电路输出低电平，信号经过电压转换电路和单片机系统的处理，即可识别当前阀位为B2。

相比现有技术，本发明提供的基于光电效应的手动阀门自动定位系统，克服传统手动阀门无法实现人机对话的不足，能够方便判断手动阀门当前的状态，成本低廉，结构简单，适用面广，具有广阔的应用前景。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。