專利名稱：一種紫外線燈管清洗機構的控制系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種消毒設備的清洗機構的控制系統，特別涉及的是一種管道式
水處理設備中的紫外線燈管清洗機構的控制系統。
背景技術：
紫外線消毒技術已經廣泛應用于社會生活的各個領域，自來水殺菌消毒也是其重 要的應用領域之一。雖然自來水中懸浮物及各種雜質被控制在一定的范圍內，但長期在自 來水中運行浸泡的紫外線燈管表面仍然會結垢，使紫外線的穿透率降低，結垢到一定程度 后如果仍不進行處理，會使紫外線消毒設備完全失去消毒殺菌功能。因此，必須定期對燈管 進行除垢處理。 目前除垢的方法通常有兩種其一，定期對燈管及附屬光學機構進行人工清洗； 其二，采用自動清洗機構定期對燈管及附屬光學機構進行清洗。由于實施第一種方法時不 僅要拆卸消毒設備的主體結構，增加了工人的勞動強度，而且容易造成燈管及附屬光學機 構的損壞，在實際中很少采用；其二，是一種燈管除垢的有效途徑，但具體實現方法有多種 選擇，在動力方面可以用氣動、液動及電動。但是，由于消毒管道的孔徑、空間有限，不適合 安裝氣缸和活塞，所以用電機驅動來提供動力成了一種合適的選擇。通過電機的轉動來驅 動清洗機構的前后運動，以對燈管的有效長度進行刮擦，達到清洗除垢的目的。 在實施的過程中，必須對清洗機構的起點、終點和運動方向進行有效的控制，任何 失控都會造成嚴重的后果要么行程不夠，不能對整個燈管進行有效的清洗，要么電機不停 機，拉破燈管、造成清洗部件損壞、燒毀電機等。 在該領域的現有設備中采用兩種控制方法對清洗機構進行控制①采用行程開 關、輕觸開關、機械開關、磁感應開關等接觸式開關作為控制器件，具體實施方案是將這些 開關固定于清洗機構行程的盡頭，當清洗機構到達行程盡頭時觸發開關閉合或斷開，從而 使控制電路產生停止或返回信號，完成對清洗動作的控制；②單一時間檢測法，通過對清洗 機構實際行程時間的控制，按固定的時間控制清洗機構的清洗動作。 這些控制方法都時單一檢測方法，如果該方法失效，將造成設備損壞。而導致該方 法失效的原因很多，發生概率較高，主要有①觸點有一定的使用壽命；②由于開關的工作 地點靠近水面，容易被氧化和腐蝕，失效的可能性較高。單一的時間檢測法，對用液壓、氣壓 作為動力的清洗機構有效，因為這些機構在突然失去動力時會自動回到起點，但不適合使 用電機驅動的清洗機構。因為當清洗機構在中途突然掉電失去動力時，不能自動回到起點， 下次清洗時還按固定的延時時間動作就會出錯，造成設備損壞。 因此，要使清洗機構穩定有效工作，必須有效地控制清洗刮擦機構起點、終點、換 向等動作，本實用新型正是為解決此問題而提供的一種新的技術方案。
實用新型內容本實用新型的目的是為了解決現有技術中因采用單一的位置檢測裝置或者時間檢測裝置來控制清洗機構時所帶來的諸多控制缺陷的技術問題，而提供一種采用同時進行
位置檢測和時間檢測的雙元檢測系統來對清洗機構進行有效的控制。 為解決上面所述的技術問題，本實用新型主要采取以下技術方案 —種紫外線燈管清洗機構的控制系統，包括用于清洗管道組件內紫外線燈管的清
洗機構、為清洗機構提供動力的電機、帶動清洗機構工作的驅動絲桿，所述電機通過控制線
連接至控制器，所述紫外線燈管、驅動絲桿、清洗機構位于管道組件內部，其中，所述的控制
系統還包括有具有安裝在管道組件外側與清洗機構上的位置檢測裝置和內置于控制器的
檢測單元的雙元檢測系統。 進一步的，所述的位置檢測裝置至少包括有第一磁感應開關、第二磁感應開關、第 三磁感應開關。其中，第一磁感應開關安裝在靠近電機的燈管頭部相對應的管道組件外側； 第二磁感應開關安裝在燈管尾部相對應的管道組件外側；第三磁感應開關安裝在清洗機構 上。所述第一磁感應開關和第二磁感應開關通過同一磁開關連線連接至控制器。第三磁感 應開關可以分別與第一、第二磁感應開關進行感應。 作為一項優選方案，所述第一磁感應開關和第二磁感應開關分別與燈管兩端固定 點之間的距離是2 6cm。 除了內置于控制器的檢測單元外，所述控制器還包括主控芯片，用于協調各功能 單元工作狀態及進行數據處理，并發出各種操作指令；時間設定單元，用于設定清洗機構的 去程行程時間1\和回程行程時間T2 ;計時單元，用于檢測清洗機構的實際去程行程時間^ 和實際回程行程時間t2 ;儲存單元，用于儲存時間設定單元所設定的參數；時間比較判斷單 元，用于比較判斷實際去程行程時間^和去程行程時間1\、以及實際回程行程時間t2和回 程行程時間T2之間的大小關系。 采用本實用新型的技術方案，對清洗機構同時進行位置和時間檢測的雙元檢測， 彌補了因采用單一的控制方法造成的對清洗機構的失效控制、失去動力、行程不夠等技術 缺陷，避免電機失控旋轉、失去動力等對設備造成的損壞，使其具有雙重的自我保護功能， 提高了清洗系統工作的穩定性和可靠性。
圖1是本實用新型的管道式紫外線燈管消毒系統的結構圖； 圖2是本實用新型實施過程的流程圖； 圖3是本實用新型控制器的模塊化結構圖。
具體實施方式
以下結合附圖及實施例，對本實用新型的技術方案進行詳細闡述。 請一并參照圖1至圖3，圖1為本實用新型的管道式紫外線燈管消毒系統的結構 圖，圖2為本實用新型實施過程的流程圖，圖3是本實用新型控制器的模塊化結構圖。 一種 紫外線燈管清洗機構的控制系統，包括位于管道組件9內的紫外線燈管l，所述燈管1包括 燈管頭部11和燈管尾部12，所述燈管1固定在燈管固定件10上，與所述燈管1平行設置的 驅動絲桿4固定在燈管固定件10上，與電機5相連接，清洗機構2位于所述驅動絲桿4上， 并 所述燈管1相接觸，所述電機5通過驅動絲桿4給清洗機構2提供動力，所述電機5通過控制線7與控制器8連接，所述燈管1、燈管固定件10、驅動絲桿4、清洗機構2位于管道 組件9內部，其中，所述的控制系統還包括具有安裝在管道組件9外側與清洗機構2上的位 置檢測裝置和內置于控制器8的檢測單元84的雙元檢測系統。 所述位置檢測裝置至少包括有三個磁感應開關，其中，第一磁感應開關31安裝在 靠近電機5的燈管頭部11相對應的管道組件9的外側，第二磁感應開關32安裝在燈管尾 部12相對應的管道組件9的外側，第三磁感應開關33安裝在所述的清洗機構2上，所述第 一磁感應開關31和第二磁感應開關32通過同一磁開關連線6連接至所述控制器8 ;所述 控制器8內具有的檢測單元84，用于檢測第一磁感應開關31和第三磁感應開關33是否相 互感應以及第二磁感應開關32和第三磁感應開關33是否相互感應，同時檢測所述計時單 元85計時是否結束。 這樣，在清洗機構2的控制系統中，通過在控制系統中設置的三個磁感應開關和 在控制器8內設置的檢測單元84就可以用來實現對清洗機構2同時進行位置檢測和時間 檢測，并且通過所述第一磁感應開關31和第二磁感應開關32所設定的位置就可以控制清 洗機構2的工作范圍。因此在本實用新型的控制系統中，采用同時進行位置檢測和時間檢 測的雙元檢測方式，從而提高了整個系統工作的穩定性和可靠性，同時避免了因采用單一 的檢測方式造成的對設備潛在的不安全性等技術問題。 其中，所述控制器8還包括主控芯片81，用于協調各功能單元工作狀態及進行數 據處理，并發出各種操作指令；時間設定單元82，用于設定清洗機構2的去程行程時間1\和 回程行程時間T2 ;計時單元85，用于檢測清洗機構2的實際去程行程時間^和實際回程行 程時間t2 ;儲存單元83，用于儲存時間設定單元82所設定的參數；時間比較判斷單元86， 用于比較判斷實際去程行程時間^和去程行程時間1\、以及實際回程行程時間t2和回程行 程時間L之間的大小關系。 作為本實用新型的一項優選方案，所述第一磁感應開關31和第二磁感應開關32 分別與燈管1兩端固定點之間的距離是2 6cm。此處最佳的距離為4cm，首先，保證了所 述第一磁感應開關31和第二磁感應開關32之間的燈管長度，即保證了清洗機構2對燈管 1清洗的有效長度；其次，此距離的設定保證了一旦磁感應開關檢測失效，就可以作為以時 間檢測方式為主的時間控制的緩沖距離，保證了清洗機構2不會對其自身及燈管1等設備 造成損害。 對所述清洗機構2的控制方法，包括以下步驟 A初始設置，設定去程行程時間1\、回程行程時間T2 ; B按下啟動按鈕； C清洗機構2處于去程工作狀態； D計時單元85對清洗機構2的實際去程行程時間^進行計時，若檢測單元84檢 測到第三磁感應開關33與第二磁感應開關32相互感應，或者^ = 1\，則執行步驟E，否則， 則執行步驟C ; E停止去程工作狀態，延時后電機5反轉； F清洗機構2處于回程工作狀態； G計時單元85對清洗機構2的實際回程行程時間t2進行計時，若檢測單元84檢 測到第三磁感應開關33與第一磁感應開關31相互感應，或者t2 = T2，則執行步驟H ;否則，
5則執行步驟F; H清洗機構2停止工作。 當啟動按鈕按下時，由于給電機5提供的電源電壓、頻率和控制器8的晶體振蕩頻 率是固定不變的，所以電機5的轉速就是固定的，進一步決定了清洗機構2的清洗速度，因 此，也決定了清洗機構2的實際去程總行程時間tu和實際回程總行程時間t22是一個固定 常數，且若在理想情況下，則有tn = t22。 在上述各個步驟中提到的各種時間參數說明如下 實際去程行程時間^是清洗機構2在采用位置檢測方式的情況下，完成去程清洗 工作所需要的時間；實際回程行程時間t2是清洗機構2在采用位置檢測方式的情況下，完 成回程清洗工作所需要的時間；去程行程時間1\是清洗機構2在采用時間檢測方式的情況 下，設定清洗機構2完成去程清洗工作的時間；回程行程時間T2是清洗機構2在采用時間 檢測方式的情況下，設定清洗機構2完成回程清洗工作的時間。 上述步驟E中，清洗機構2的延時時間范圍為1 3秒。其中，最佳延時時間為2 秒，這樣清洗機構2在去程停止點的停留時間不至于過短，也不能過長。 作為本實用新型的進一步改進，設定去程行程時間1\比實際去程總行程時間tn 長0. 5 3秒，設定回程行程時間T2比實際回程總行程時間t22長0. 5 3秒。其中，實際 去程總行程時間tn是指清洗機構2在第一磁感應開關31和第二磁感應開關32之間的范 圍內完成的去程清洗工作所用的時間；實際回程總行程時間t^是清洗機構2在第二磁感應 開關32和第一磁感應開關31之間的范圍內完成的回程清洗工作所用的時間。但是1\大 于tn和T2大于t22的大于量應該分別控制在0. 5 3秒的范圍內，最佳大于量為1秒，這 就保證了一方面以位置檢測為優先的雙元控制檢測方式，另一方面一旦磁感應開關檢測失 效，可以保證在較短的時間內采用時間檢測方式對清洗機構2進行控制。其工作過程如下 初始設置完成后，按下啟動按鈕，電機5通過帶動驅動絲桿4轉動來向清洗機構2 提供動力，清洗機構2進入去程清洗工作狀態，當檢測單元84檢測到第三磁感應開關33和 第二磁感應開關32相互感應后，通過磁開關連線6向控制器8傳送這一感應信號，由控制 器8發出指令使清洗機構2停止去程清洗工作并延時，再由控制器8發出指令使電機5反 轉以使清洗機構2進入回程工作狀態，同樣，當檢測到第三磁感應開關33和第一磁感應開 關31相互感應后，通過磁開關連線6向控制器8傳送這一感應信號，由控制器8發出指令 使清洗機構2停止回程清洗工作，完成一個清洗過程。 時間檢測方式的過程如上所述，區別主要在于，控制器8的檢測單元84就針對由 時間設定單元82設定的去程行程時間1\和回程行程時間T2進行檢測，當檢測到計時單元 85對1\和T2計時結束，則由控制器8發出相應的指令，來控制清洗機構2做出相應的動作。 盡管本實用新型已作了詳細說明并引證了實施例，但對于本領域的普通技術人員 來說，可以根據上述的說明而做出的各種方案、修改和改動，但這些改動都應該包含在本實 用新型的權利要求范圍之內。
權利要求一種紫外線燈管清洗機構的控制系統，包括用于清洗管道組件(9)內紫外線燈管(1)的清洗機構(2)、為清洗機構(2)提供動力的電機(5)、帶動清洗機構(2)工作的驅動絲桿(4)、所述電機(5)通過控制線(7)連接至控制器(8)，所述紫外線燈管(1)、驅動絲桿(4)、清洗機構(2)位于管道組件(9)內部，其特征在于所述的控制系統還包括有具有安裝在管道組件(9)外側與清洗機構(2)上的位置檢測裝置和內置于控制器(8)的檢測單元(84)的雙元檢測系統。
2. 根據權利要求1所述的控制系統，其特征還在于所述位置檢測裝置至少包括有第一磁感應開關(31)、第二磁感應開關(32)、第三磁感應開關(33)。
3. 根據權利要求2所述的控制系統，其特征在于第一磁感應開關(31)安裝在靠近電機(5)的燈管頭部(11)相對應的管道組件(9)外側；第二磁感應開關(32)安裝在燈管尾部(12)相對應的管道組件(9)外側。
4. 根據權利要求2所述的控制系統，其特征在于第三磁感應開關(33)安裝在清洗機構(2)上。
5. 根據權利要求3所述的控制系統，其特征在于所述第一磁感應開關(31)和第二磁感應開關(32)通過同一磁開關連線(6)連接至控制器(8)。
6. 根據權利要求3所述的控制系統，其特征在于，所述第一磁感應開關(31)和第二磁感應開關(32)分別與燈管(1)兩端固定點之間的距離是2 6cm。
7. 根據權利要求1所述的控制系統，其特征還在于，所述控制器(8)還包括主控芯片(81)，用于協調各功能單元工作狀態及進行數據處理，并發出各種操作指令；時間設定單元(82)，用于設定清洗機構(2)的去程行程時間1\和回程行程時間T2 ;儲存單元(83)，用于儲存時間設定單元(82)所設定的參數；計時單元(85)，用于檢測清洗機構(2)的實際去程行程時間tl和實際回程行程時間t2 ;時間比較判斷單元(86)，用于比較判斷實際去程行程時間^和去程行程時間1\、以及實際回程行程時間t2和回程行程時間T2之間的大小關系。
專利摘要本實用新型公開了一種紫外線燈管清洗機構的控制系統，包括用于清洗管道組件內紫外線燈管的清洗機構、為清洗機構提供動力的電機、帶動清洗機構工作的驅動絲桿、所述電機通過控制線連接至控制器，所述紫外線燈管、驅動絲桿、清洗機構位于管道組件內部，其中，所述的控制系統還包括有具有安裝在管道組件外側與清洗機構上的位置檢測裝置和內置于控制器的檢測單元的雙元檢測系統。這樣既避免電機失控旋轉對設備造成的損壞，使其具有自我保護功能，又提高了清洗系統工作的可靠性。
文檔編號C02F1/32GK201454942SQ20092013285
公開日2010年5月12日 申請日期2009年6月12日 優先權日2009年6月12日
發明者何唯平, 劉良清 申請人:深圳市海川實業股份有限公司;深圳海川環境科技有限公司;上海啟鵬化工有限公司;河源海川科技有限公司