[发明专利]基于流体波动信号的多档控制方法及控制装置

说明书

本发明的目的是提出一种基于流体波动信号的多档控制方法及控制装置，以满足某些场合需要利用流体波动信号实现多档位控制的需求。本发明的基于流体波动信号的多档控制方法如下：根据控制需求，在控制端向在流体管道中流动的流体施加扰动，使流体在流体管道中产生沿流体传播的扰动信号，然后在接收端测量出该扰动信号并将该扰动信号转化为对应的控制信号；所述控制端、接收端分别为流体管道沿流体流动方向上的两个不同位置；所述扰动至少有两种。本发明将流体作为信号传输的载体，实现了基于流体波动信号的多档控制方法及控制装置，可以满足某些场合需要利用流体波动信号实现多档位控制的需求，控制方便，具有很好的实用性。

技术领域

本发明属于控制技术领域，尤其涉及一种基于流体波动信号的多档控制方法及控制装置。

背景技术

在科学技术高速发展的今天，人们对控制技术的要求越来越高。在控制领域，目前对设备的控制主要还是通过电路、网络等方式来实现，为了实现装置设备的控制集中管理或远程控制，一般需要设计和布置相应的控制线路，而这通常需要较大的投资，不符合经济性要求。在有流体管道的场合，如果利用管道流体来实现相关控制功能，将避免因另设电路、网络等系统传输控制信号而产生的额外开支，从而能大幅度节省开支。

不仅如此，在某些易燃易爆、电路不通、网络不好的领域，都会给传统的控制方法的实现造成很大困难，但是如果在这类场合中如果有流体传输管道，这就可以利用传输管道中流体的波动信号来实现多档控制。

发明内容

本发明的目的是提出一种基于流体波动信号的多档控制方法及控制装置，以满足某些场合需要利用流体波动信号实现多档位控制的需求。

本发明的基于流体波动信号的多档控制方法如下：根据控制需求，在控制端向在流体管道中流动的流体施加扰动，使流体在流体管道中产生沿流体传播的扰动信号，然后在接收端测量出该扰动信号并将该扰动信号转化为对应的控制信号；所述控制端、接收端分别为流体管道沿流体流动方向上的两个不同位置；所述扰动至少有两种。

具体来说，所述扰动是在控制端中设置可转动叶轮来形成的流体流量波动，所述接收端采用水轮发电机将流体流量转化为对应的电控制信号。

本发明提出了专用于上述控制方法的基于流体波动信号的多档控制装置，包括流体管道，所述流体管道在沿流体流动方向上的两个不同位置分别设有控制器和接收器，关键在于，所述控制器包括利用流入口、流出口连接于流体管道上的腔室，所述腔室内设有活动机构，所述活动机构上设有至少两个连通管，所述连通管内设有由转轴和叶片构成的转动叶轮，不同连通管内的叶片形状和/或数量不同；所述腔室的外部设有用于控制活动机构动作，以使所需要的连通管将流入口、流出口连接的操纵机构；所述接收器为连接于流体管道上的水轮发电机。

在控制端，用户操作操纵机构，使活动机构在腔室内动作，将所需要的连通管与流入口、流出口对接，从而使流体流经该连通管，以冲击该连通管内的转动叶轮，形成与转动叶轮相对应的流体扰动，具体来说，是与转动叶轮相对应的流体流量波动，而在接收端，水轮发电机将流体的流动转化为电信号，当流体出现流量波动时，电信号自然会出现与流量波动所对应的波动，这样就实现了将控制端的流体扰动转化为接收端的电控制信号。具体来说，流体流过叶轮时，一般会根据叶轮叶片的形状及数量的不同，产生不同周期的类似于振幅大于0的正弦曲线（或余弦曲线）的波动。在相同流体流速的情况下，叶片的数量越多，叶轮转动一周所产生的波动变化越多。当流体流速快时，叶轮转动也快，产生的波动信号频率也相应变高。因此，流体以不同流速流经叶轮时，所产生的波动信号不一致，但波动信号的变化规律是一致的，可以在测定的流速后，即可以区分不同叶轮所产生的不同波动信号。当然，用户可以根据需要，在水轮发电机的输出端连接一个根据水轮发电机所输出的不同电控制信号来实现多档位控制的系统。

上述连通管的数量可以根据具体需要来设置，以对应不同的档位信号，此处不再赘述。