基于节水环保安全理念的水箱自动控制技术研究

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1、为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。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

2、图分类号：文献标识码：A文章编号：1671--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水箱溢水原因分析为了

3、充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　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　

4、　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

5、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。为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护

6、。　　：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，如图7、图8。随着水位下降，浮球受到的浮力消失，使堵头离开进水口，当水位降到浮子进水口以下时，因止回阀3仍然受到其上方水管中水柱的压力和自身重力而关闭，杜绝了空气进入水管中。　　4主要创新点分析　　主管路只需一根，将管路合三为一

7、或合二为一，节省材料消耗，节省安装空间。利用供水压力和水箱水体压力的变化自动实现止回阀1的关闭与开通，在水箱进水时由“止回”变为“止进”，而在水箱出水时则由“止进”变为水箱的出水口。这是由一根管路取代两根或三根管路的关键。止回阀3进水时开通，出水时关闭，并且在水箱进水结束后自动封闭管路；在水箱出水当水位下降到浮子进水口以下时，止回阀3与水管中的水柱一起，杜绝空气进入水管。进水侧水管上的止回阀2，既自动起到停止供水时对水箱的贮水作用，又在水箱出水时起到控制水路的作用。为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统

8、的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全