學(xué)生創(chuàng)意設(shè)計(jì)論文1

1、太原科技大學(xué)太原科技大學(xué)設(shè)計(jì)（論計(jì)（論文）文）設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)(論文論文)題目：題目：家用水箱水位自動(dòng)控制姓名____郭吉武_學(xué)院（系）學(xué)院（系）______機(jī)電系____________專業(yè)_過(guò)程裝備與控制工程過(guò)程裝備與控制工程年級(jí)_____1121_______指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師__________王強(qiáng)____________________2012年6月8日2通過(guò)對(duì)一些城鎮(zhèn)的用水調(diào)查發(fā)現(xiàn)居民普遍飲用自來(lái)水但供水時(shí)間短主要是白天供水且用水高峰

2、時(shí)水壓不足非用水高峰時(shí)有時(shí)水壓較高。其中80%以上農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)家庭都使用不銹鋼水箱貯水來(lái)彌補(bǔ)水壓不足及停水后的用水問(wèn)題。在使用水箱過(guò)程中供水水箱存在以下兩方面的問(wèn)題。1.水箱是不透明的不銹鋼桶水箱中的水位情況外觀中看不到不知何時(shí)需要用水泵向水箱中注水，以及水箱放在高處不便于水位觀察控制。2.房頂水箱水位大都未能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制時(shí)常出現(xiàn)高層樓房斷水和水箱溢水事故。通過(guò)觀察記錄得到僅1小時(shí)內(nèi)溢水達(dá)0.5噸，這給居民的生活帶來(lái)了極大的不便同時(shí)也造成了

3、不必要的水資源流失。針對(duì)以上的問(wèn)題，為了解決經(jīng)常停水和有效地避免水資源的浪費(fèi)節(jié)約能源倡導(dǎo)建設(shè)節(jié)約型社會(huì)。設(shè)計(jì)了一個(gè)適用于城鎮(zhèn)居民樓房特別是農(nóng)村住宅樓房生活用水水箱水位控制器。一設(shè)計(jì)思想在水箱水位控制方面多年來(lái)的實(shí)踐證明以往的一些常規(guī)的檢測(cè)與控制方法或多或少存在一些問(wèn)題。本方案設(shè)計(jì)水箱水位控制器在水位的檢測(cè)與轉(zhuǎn)換以及對(duì)電機(jī)的控制方面進(jìn)行設(shè)計(jì)創(chuàng)新[1]。首先在水位的檢測(cè)方面采用了液位電極進(jìn)行水位檢測(cè)避免了采用浮球、杠桿等所帶來(lái)的卡死、漏水和

4、不穩(wěn)定等現(xiàn)象水位檢測(cè)的可靠性提高其次在驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)方面將常用的交流接觸器改用雙向晶閘管變過(guò)去的有觸點(diǎn)控制為無(wú)觸點(diǎn)控制克服了觸點(diǎn)頻繁動(dòng)作和“打火”帶來(lái)的后患延長(zhǎng)了控制器的使用壽命，保證了供水安全第三在控制電路的設(shè)計(jì)方面除了采用光電耦合器件之外還使用了功耗小、穩(wěn)定性高的集成芯片74HC00和74HC02。整個(gè)電路采用數(shù)字電路與模擬電路相結(jié)合集成電路與分立元件相結(jié)合具有成本低、容易實(shí)現(xiàn)、控制靈活等優(yōu)點(diǎn)。二控制原理及電路設(shè)計(jì)21控制原理水箱水位

5、控制器是一種新型的實(shí)用電路。具體地說(shuō)它是一種能夠維持水箱水位界于下水位和上水位之間的水位自動(dòng)控制裝置。它包括電極傳感、控制電路、驅(qū)動(dòng)電路、直流穩(wěn)壓電源電路和故障報(bào)警電路[2]五個(gè)部分其設(shè)計(jì)如圖1所示。再結(jié)合自動(dòng)控制原理的相關(guān)知識(shí)[3]，自動(dòng)控制的任務(wù)是使受控對(duì)象的被控量自動(dòng)地跟隨給定值的變化自動(dòng)控制系統(tǒng)是由受控對(duì)象和控制裝置所組成而控制應(yīng)具備三種基本功能:測(cè)量、計(jì)算和執(zhí)行這需要相應(yīng)的元器件來(lái)承擔(dān)結(jié)合設(shè)計(jì)實(shí)際情況需明確下列問(wèn)題:1)受控對(duì)