閥到位檢測裝置與閥到位檢測系統的制作方法

本發明涉及閥門檢測技術領域，具體而言，涉及一種閥到位檢測裝置與閥到位檢測系統。

背景技術：

智能燃氣表常安裝有閥門，當用戶預付費用盡時及時切斷閥門停止供氣。為了使主控芯片能夠知道閥門狀態，閥門常具有開關閥到位檢測，當閥門完全開啟或關閉時以告知主控芯片停止閥門操作。

目前，開關閥到位檢測機制通常采用微動開關，即接觸式開關，微動開關具有機械結構設計簡單，裝配精度要求不高的優點。但是，由于用戶只是較小頻率地忘記繳納燃氣費，所以微動開關的開關頻率較低，平均頻率低于每月一次，使得微動開關的觸點容易氧化，使其可靠性得不到保證；由于微動開關一直在按下的狀態長期使用，所以加快了零件的劣化以及改變其特性的速率；并且，絕大多數此類開關的負載為dc5v/1ma，對于低功耗系統是不能承受1ma的持續工作電流。

有鑒于此，如何解決上述問題，是本領域技術人員關注的重點。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種閥到位檢測裝置與閥到位檢測系統，以實現閥到位檢測裝置不存在氧化且功耗較低的優點。

為了實現上述目的，本發明實施例采用的技術方案如下：

一方面，本發明提供了一種閥到位檢測裝置，所述閥到位檢測裝置包括閥門、傳動件、推動件以及閥到位檢測電路，所述閥門的一側與所述傳動件的一端連接，所述推動件用于通過所述傳動件推動所述閥門移動，所述閥到位檢測電路包括非接觸式傳感器與主控芯片，所述非接觸式傳感器與所述主控芯片電連接，所述非接觸式傳感器用于檢測所述閥門是否已到預設定位置，所述主控芯片用于在接收到所述非接觸式傳感器傳輸的到位信號時，生成閥到位提示信息。

進一步的，所述非接觸式傳感器為光電傳感器，所述光電傳感器包括發光元件與受光元件，所述發光元件與所述受光元件相對設置，所述推動件設置有阻擋部，當所述閥門到達預設定位置時，所述阻擋部位于所述發光元件與所述受光元件之間。

進一步的，所述光電傳感器為槽式光電傳感器。

進一步的，所述發光元件為發光二極管，所述受光元件為受光三極管。

進一步的，所述閥到位檢測電路還包括電機與閥門驅動電路，所述電機的轉子軸與所述推動件連接，所述閥門驅動電路分別與所述主控芯片、所述電機電連接，所述閥門驅動電路用于在接收到所述主控芯片發送的驅動信號后驅動所述電機工作以驅動所述推動件運動。

進一步的，所述閥到位檢測電路還包括開關組件，所述開關組件與發光二極管的負極電連接，所述發光二極管的正極與一外接電源電連接，所述主控芯片還用于在發送所述驅動信號后控制所述開關組件導通以使所述發光二極管發光。

進一步的，所述開關組件包括三極管與第一電阻，所述三極管的基極與所述主控芯片的信號輸出端電連接，所述三極管的發射極接地，所述三極管的集電極與所述第一電阻的一端電連接，所述第一電阻的另一端與所述發光二極管的負極電連接，所述主控芯片還用于在信號輸出端輸出高電平使三極管導通。

進一步的，所述閥到位檢測電路還包括第三電阻，所述第三電阻與的一端與所述主控芯片的信號輸出端電連接，所述第三電阻的另一端與所述三極管的基極電連接。

進一步的，所述受光三極管的發射極接地，所述受光三極管的集電極與一第二電阻的一端電連接，且所述第二電阻的一端同時與主控芯片的信號接收端電連接，所述第二電阻的另一端與一外接電源電連接，所述受光三極管用于在接收到所述發光二極管發出的光后導通以使所述主控芯片的信號接收端接收到低電平信號。

另一方面，本發明還提供了一種閥到位檢測系統，所述閥到位檢測系統包括智能終端與如閥到位檢測裝置，所述閥到位檢測裝置還包括信號發送單元，所述信號發送單元與所述主控芯片電連接，所述信號發送單元與所述智能終端通信連接，所述主控芯片還用于判斷所述電機運動時的運動狀態與所述閥到位信息是否匹配，若不匹配，則生成報警信號，并將所述報警信號通過所述信號發送單元發送至所述智能終端。另一方面，本發明還提供了一種閥到位檢測系統，所述閥到位檢測系統包括信號發送單元與閥到位檢測裝置，所述閥到位檢測裝置包括閥門、傳動件、推動件以及閥到位檢測電路，所述閥門與所述傳動件連接，所述推動件用于推動所述傳動件與所述閥門移動，所述閥到位檢測電路包括非接觸式傳感器，所述非接觸式傳感器用于檢測所述閥門是否已到位，所述信號發送單元與所述主控芯片電連接，所述主控芯片用于在所述非接觸式長安器異常時生成報警信號，并將所述報警信號傳輸至所述信號發送單元，所述信號發送單元與一智能終端電連接，并將所述報警信號傳輸至所熟知還能終端。

相對現有技術，本發明具有以下有益效果：

本發明提供了一種閥到位檢測裝置與閥到位檢測系統，該閥到位檢測裝置包括非接觸式傳感器，該非接觸式傳感器能夠檢測閥門是否已到位，即閥門是否已經完全關閉。在本發明中，由于采用的是非接觸式傳感器，所以沒有機械觸點，即不存在觸點氧化的問題，使得閥到位檢測裝置更加耐用，從而降低了維修成本。

為使本發明的上述目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發明的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1示出了本發明的一個實施例提供的閥門處于開啟狀態時的閥到位檢測裝置的結構示意圖。

圖2示出了本發明的一個實施例提供的閥門處于關閉狀態時的閥到位檢測裝置的結構示意圖。

圖3示出了本發明的一個實施例提供的閥到位檢測電路的電路示意圖

圖4示出了閥到位檢測系統的交互示意圖。

圖標：100-閥到位檢測裝置；110-閥門；120-傳動件；121-阻擋部；130-推動件；140-閥到位檢測電路；141-非接觸傳感器；1411-發光二極管；1412-受光三級管；1413-凹槽；142-電機；143-閥門驅動電路；150-開口；200-閥到位檢測系統；201-智能終端；202-網絡。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。

下面將結合本發明實施例中附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。因此，以下對在附圖中提供的本發明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發明的范圍，而是僅僅表示本發明的選定實施例。基于本發明的實施例，本領域技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。同時，在本發明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。下面結合附圖，對本發明的一些實施方式作詳細說明。在不沖突的情況下，下述的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

第一實施例

圖1為閥門110開啟時的閥到位檢測裝置100的結構示意圖，圖2為閥門110關閉時的閥到位檢測裝置100的結構示意圖，請參閱圖1與圖2，該閥到位檢測裝置100包括閥門110、傳動件120、推動件130以及閥到位檢測電路140(圖1中未標出)，閥門110的一側與傳動件120的一端連接，推動件130用于通過傳動件120推動閥門110移動。

具體地，在本實施例中，閥門110為一蓋體，閥門110能夠蓋合于設備的開口150處，使氣體無法從開口150處流通。并且，在本實施例中，推動件130為一凸輪，凸輪能夠繞軸轉動，且凸輪在轉動時能夠推動傳動件120前后移動，從而推動活塞前后移動。當凸輪處于最高位置時，閥門110打開，氣體從開口150處流通；當凸輪處于最低位置時，閥門110關閉，使氣體無法從凸輪處流通。需要說明的是，在本實施例中采用凸輪作為推動件130推動傳動件120與閥門110移動，但在其它的一些實施例中，也可采用其它裝置作為推動件130，例如可前后移動的推動桿，本實施例對此并不做任何限定。還需要說明的是，在本實施例中，閥門110還連接有彈簧(圖中未畫出)，使傳動件120與凸輪的表面始終保持緊密接觸，從而使得能夠通過控制凸輪的轉動控制閥門110的前后移動。

由于在開啟與關閉閥門110時，裝置可能出現故障，導致閥門110無法關閉與開啟，有鑒于此，在本實施例中，閥到位檢測裝置100包括有閥到位檢測電路140，閥到位檢測電路140用于檢測閥門110是否關閉成功。

請參閱圖3，具體地，閥到位檢測電路140包括主控芯片與非接觸式傳感器141，主控芯片與非接觸式傳感器141電連接。非接觸式傳感器141用于檢測閥門110是否已到預設定位置，主控芯片用于在接收到非接觸式傳感器141傳輸的到位信號時，生成閥到位提示信息。需要說明的是，在本實施例中，非接觸式傳感器141用于檢測閥門110是否已關閉。由于若采用接觸式傳感器檢測閥門110是否已關閉，則接觸式傳感器的觸點一直在按下狀態下長期使用，加快了零件的劣化，所以在本實施例中采用非接觸式傳感器141進行閥門110是否已關閉的檢測，由于非接觸式傳感器141的不存在觸點，即不存在零件劣化的問題，減少了維修成本。

具體地，在本實施例中，非接觸式傳感器141采用光電傳感器，光電傳感器是采用光電元件作為檢測元件的傳感器，它首先把被測量的變化轉換成光信號的變化，然后借助光電元件進一步將光信號轉換成電信號。光電傳感器包括發光元件與受光元件，發光元件與受光元件相對設置，在本實施例中，發光元件為發光二極管1411，受光元件為受光三極管，發光二極管1411發出的光能夠被受光三極管接收，從而使受光三極管導通，當然地，在其它的一些實施例中，發光元件與受光元件也可為其它元件，本實施例對此并不做具體限定。

需要說明的是，在本實施例中，光電傳感器為槽式光電傳感器，即發光元件與受光元件之間設置有一凹槽1413形結構。推動件130設置有阻擋部121，該阻擋部121能夠在閥門110到達預設定位置，即閥門110關閉時，進入該凹槽1413型結構內，即阻擋部121能夠在閥門110關閉時為與發光元件與受光元件之間，使發光元件發出的光無法被受光元件接收；當閥門110開啟時，阻擋部121位于凹槽1413型結構外，使發光元件發出的光能夠被受光元件接收。

閥到位檢測電路140還包括電機142與閥門驅動電路143，閥門驅動電路143分別與主控芯片、電機142電連接，主控芯片能夠向閥門驅動電路143傳輸驅動信號，閥門驅動電路143在接收到驅動信號后驅動電機142工作。在本實施例中，電機142的轉子軸與推動件130連接，電機142轉動時能夠帶動推動件130移動，從而實現閥門110的開啟與關閉。

在本實施例中，為了達到低功耗的效果，閥到位檢測電路140還包括開光組件，開關組件與發光二極管1411的負極電連接，發光二極管1411的正極與一外接電源電連接。

具體地，開關組件包括三極管與第一電阻，三極管的基極與主控芯片的信號輸出端電連接，三極管的發射極接地，三極管的集電極與第一電阻的一端電連接，第一電阻的另一端與發光二極管1411的負極電連接，主控芯片還用于在信號輸出端輸出高電平使三極管導通。

為了能夠接收到非接觸式傳感器141傳輸的反饋信號，在本實施例中，閥到位檢測電路140還包括第二電阻，受光三極管的發射極接地，受光三極管的集電極與第二電阻的一端電連接，第二電阻的一端同時與主控芯片的信號接收端電連接，第二電阻的另一端與一外接電源電連接。

為了能夠達到穩壓的效果，閥到位檢測電路140還包括第三電阻，第三電阻的一端與主控芯片的信號輸出端電連接，第三電阻的另一端與三極管的基極電連接。

本實施例閥到位檢測裝置100的具體工作原理為：

在正常情況下發光二極管1411不導通，從而不能發出光線，受光三極管也無法接收到光線，此時三極管不導通，主控芯片的信號接收端接收到的是由第二電阻上拉的高電平。當需要關閉或開啟閥門110時，主控芯片向閥門驅動電路143傳輸驅動信號，閥門驅動電路143在接收到驅動信號后驅動電機142轉動，從而帶動推動件130轉動，推動件130轉動時會同時帶動傳動件120運動，由于傳動件120與閥門110連接，所以當推動件130轉動時，可帶動傳動件120控制閥門110關閉或者開啟。并且，傳動件120上設置有阻擋部121，當閥門110關閉時，阻擋部121處于本實施例提供的光電傳感器的凹槽1413內；當閥門110開啟時，阻擋部121從光電傳感器的凹槽1413內移出。

在本實施例中，當需要開啟閥門110時，工作人員控制主控芯片控制閥門驅動電路143開啟，從而使電機142工作，閥門110執行開閥動作。并且，在電機142工作2s或其它時間后，主控芯片向開關組件發送高電平以使開關組件導通，即向本實施例中的三極管發送高電平以使三極管導通，從而使發光二極管1411的線路導通，發光二極管1411發出發光。由于開閥時阻擋部121位于非接觸式傳感器141的凹槽1413外，因此發光二極管1411發出的光能夠被受光三極管接收，使受光三極管導通，從而使受光三極管的線路導通，受光三極管導通后，會將主控芯片的信號接收端接收的信號下拉至低電平，從而使主控芯片接收到低電平信號，若此時主控芯片依舊檢測到位高電平信號，則說明閥門110未能打開，閥門110或其它部位出現故障。

當需要關閉閥門110時，主控芯片工作人員控制主控芯片控制閥門驅動電路143開啟，從而使電機142工作，閥門110執行關閥動作。并且，在電機142工作1s或其它時間后，主控芯片向開關組件發送高電平以使開關組件導通，即向本實施例中的三極管發送高電平以使三極管導通，從而使發光二極管1411的線路導通，發光二極管1411發出發光。由于關閥時阻擋部121位于非接觸式傳感器141的凹槽1413內，因此發光二極管1411發出的光不能被受光三極管接收，從而使受光三極管的線路未能導通，主控芯片的信號接收端接收的信號會被第二電阻上拉至高電平，從而使主控芯片接收到低電平信號，若此時主控芯片依舊檢測到低電平信號，則說明閥門110未能關閉，閥門110或其它部位出現故障。

需要說明的是，由于本實施例提供的非接觸式傳感器141為光電傳感器，其工作電壓較低，可低至2v，所以適用于一般鋰電池供電，安裝方便。并且，雖然本實施例中開啟光電傳感器檢測的電流為10ma，但是，由于在開啟光電傳感器檢測時，平均每隔4s才會開啟一次，且每次持續的時間為1ms，因此平均電流僅為2.5ua，所以本實施例提供的閥到位檢測裝置100滿足了低功耗的要求。

第二實施例

請參與圖4，本實施例提供了一種閥到位檢測系統200，該閥到位檢測系統200包括智能終端201以及閥到位檢測裝置100，閥到位檢測裝置100還包括信號發送單元，信號發送單元與主控芯片電連接，信號發送單元通過網絡202與智能終端201通信連接。需要說明的是，由于本實施例提供的閥到位檢測裝置100與第一實施例提供的閥到位檢測裝置100的結構與功能均相同，所以在本實施例中將不再對閥到位檢測裝置100進行贅述。

具體地，信號發送單元與主控芯片電連接，主控芯片還用于判斷電機142運動時的運動狀態與閥到位信息是否匹配，若不匹配，則生成報警信號，并將所報警信號通過信號發送單元發送至智能終端201。在本實施例中，匹配指主控芯片接收到的閥到位信息與電機142運動狀態是否一致。例如，當關閥時，電機142的運動狀態為關閥狀態，若此時主控芯片的信號接收端接收的閥到位信息為高電平信息，則此時電機142運動時的運動狀態與閥到位信息匹配；而若此時主控芯片的信號接收端接收的閥到位信息為低電平信息，則此時電機142運動時的運動狀態與閥到位信息不匹配，主控芯片生成報警信號，并將該報警信號通過信號發送單元發送至智能終端201，從而使工作人員知道閥到位檢測裝置100出現故障，需對閥到位檢測裝置100進行維護。

綜上所述，本發明提供了一種閥到位檢測裝置與閥到位檢測系統，該閥到位檢測裝置包括非接觸式傳感器，該非接觸式傳感器能夠檢測閥門是否已到位，即閥門是否已經完全關閉。在本發明中，由于采用的是非接觸式傳感器，所以沒有機械觸點，即不存在觸點氧化的問題，使得閥到位檢測裝置更加耐用，從而降低了維修成本。

需要說明的是，在本文中，諸如“第一”和“第二”等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。

以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。