CN111157816A - 一种进水阀的失效检测方法、检测装置及蒸箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种进水阀的失效检测方法、检测装置及蒸箱，检测方法包括：设备运行，进水阀启动；采样，按照采样周期对进水阀的工作电流采样；初步判断，判断进水阀的工作电流是否超出阈值区间；持续判断，若进水阀的工作电流超出阈值区间，则在持续时间内持续判断进水阀的工作电流是否仍超出阈值区间。通过对进水阀的工作电流在持续时间内进行采样，进行统计分析判断进水阀的工作电流是否正常，从而确定并检测出进水阀是否运行正常。相对于现有技术中单纯水位检测或温度检测等方式，电流检测的响应速度更快，敏感度更高，能够在即将发生干烧时或在发生干烧之前检测判断出进水阀故障，避免发生干烧现象。

Description

一种进水阀的失效检测方法、检测装置及蒸箱

技术领域

本申请涉及阀门技术领域，特别涉及一种进水阀的失效检测方法、检测装置及蒸箱。

背景技术

进水阀是用于控制水流是否能够通过的一种阀门，通常用于水箱、水池等装水容器中。

在现有技术中，蒸箱通常采用进水阀控制水进入蒸箱内部，当蒸箱内部水蒸干后，蒸箱出现干烧现象，蒸箱干烧是影响机器寿命及出现安全隐患的主要问题。出现此现象原因是进水不及时，如水箱缺水、进水阀损坏(或失效、故障)等都会导致进水不及时。

目前市面上的蒸箱，有水箱缺水检测，但无进水阀失效检测。防干烧功能主要通过温度传感器检测发热盘温度上升速率，但这种方式反应迟钝、易误动作(该判断方式与电饭煲跳闸检测类似，例如电饭煲工作时跳闸过早导致饭没煮熟或跳闸过晚导致饭被烧焦)，且需要通过短时间的干烧来判断是否干烧，影响机器寿命，存在安全隐患。

发明内容

本申请的目的是提供一种进水阀的失效检测方法、检测装置及蒸箱，用以解决现有技术中进水阀检测反应慢导致设备容易发生干烧现象的问题。

因此在本申请的第一方面，提供一种设备进水阀的失效检测方法，包括如下步骤：

设备运行，进水阀启动；

采样，按照采样周期对进水阀的工作电流采样；

初步判断，判断进水阀的工作电流是否超出阈值区间；

持续判断，若进水阀的工作电流超出阈值区间，则在持续时间内持续判断进水阀的工作电流是否仍超出阈值区间。

通过对进水阀的工作电流在持续时间内进行采样，经过采样的电流进行统计分析判断进水阀的工作电流是否正常，从而确定并检测出进水阀是否运行正常，相对于现有技术中单纯水位检测或温度传感等方式，电流检测的响应速度更快，敏感度更高，并且通过设置持续时间的长度以及阈值区间的大小，还能调整敏感度和准确度，能够在即将发生干烧时或在发生干烧之前检测判断出进水阀故障，避免发生干烧现象，从而提高安全性，延长设备使用寿命。

进一步地，在所述持续判断中，若进水阀的工作电流在所述持续时间内超出所述阈值区间，则设备停止运行，进行故障报警，进入故障预警状态；否则设备正常运行。

进一步地，故障报警后进行维修，维修完成后，设备运行预定时间，如果在所述预定时间内无故障报警即取消故障预警状态，转为正常工作状态。

进一步地，所述进水阀的工作电流在所述持续时间内超出所述阈值区间包括：在整个持续时间内，进水阀的工作电流一直超出阈值区间。

进一步地，所述进水阀的工作电流在所述持续时间内超出所述阈值区间包括：在整个持续时间内，进水阀的工作电流超出阈值区间的总时间大于规定的值。

进一步地，在所述初步判断中，结合设备的水位信号，若水位低于最低值且所述进水阀的工作电流超出阈值区间则设备停止运行。

进一步地，所述阈值区间为[66mA，150mA],所述持续时间为3s-5s。

在本申请的第二方面中，提供一种设备进水阀的失效检测装置，应用本申请的第一方面中任意一种所述方法，

包括进水阀电路和主控芯片；

所述主控芯片用于对进水阀电路中的进水阀工作电流采样，并能够根据所采样的进水阀的工作电流控制设备运行和停止。

进一步地，还包括水位检测模块，水位检测模块与所述主控芯片通讯连接，水位检测模块能够将所检测的水位信号发送给主控芯片，主控芯片能够基于所述水位信号结合所述进水阀工作电流控制设备运行和停止。

进一步地，所述进水阀电路包括驱动电路和AD转换电路，驱动电路用于驱动进水阀运行或停止，AD转换电路用于将进水阀的模拟信号转化为数字信号。

在本申请的第三方面中，提供一种蒸箱，包括本申请的第二方面中任意一种所述检测装置。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的文字说明、连接关系等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何形式的修饰、连接关系的改变或文字说明的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1是本申请实施例1中测试方法的主要流程图；

图2是本申请实施例1中测试方法的流程细节图；

图3是本申请实施例2中测试装置的各模块连接关系示意图。

附图标记说明：

100、进水阀电路；

101、驱动电路；

102、AD转换电路；

200、主控芯片；

300、水位检测模块；

400、设备主控制器。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

为了更直观的表述本申请实施例的技术方案，以下实施例中是以蒸箱应用进水阀的情况进行展开叙述的，但实际中还有很多其他应用进水阀的设备，因此，以下实施例中的“蒸箱”应当理解为应用进水阀的设备，而不局限于蒸箱。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种设备进水阀的失效检测方法，主要包括如下步骤：

S1：设备运行，进水阀启动；

S2：采样，按照采样周期对进水阀的工作电流采样；

S3：初步判断，判断进水阀的工作电流是否超出阈值区间；

S4：持续判断，若进水阀的工作电流超出阈值区间，则在持续时间内持续判断进水阀的工作电流是否仍超出阈值区间。

在持续判断中，若进水阀的工作电流在持续时间内超出阈值区间，则设备停止运行，进行故障报警，进入故障预警状态；否则设备正常运行。

报故障可通过蜂鸣器或信号灯的形式报告。

通过对进水阀的工作电流在持续时间内进行采样，经过采样的电流进行统计分析判断进水阀的工作电流是否正常，从而确定并检测出进水阀是否运行正常，相对于现有技术中水位检测或温度传感等方式，电流检测的响应速度更快，敏感度更高，并且通过设置持续时间的长度以及阈值区间的大小，还能调整敏感度和准确度，在即将发生干烧时或在发生干烧之前即能够检测判断出进水阀失效，避免发生干烧现象，从而提高安全性，延长设备使用寿命。

结合图2，进一步地：

故障报警后进行维修，维修完成后，设备运行预定时间，如果在预定时间内无故障报警即取消故障状态，转为正常工作状态。

为了提高进水阀失效保护安全级别，设置为不可自动恢复故障，需要用户维修后运行一定时间，确保故障清除，防止复发，增加了安全性。

本实施例中的阈值区间包括最低值和最高值，当进水阀工作时的电流高于最高值或低于最低值时则视为超出了阈值区间，阈值区间根据实际中应用进水阀的设备所需精度而定，阈值区间越小，精度越高，阈值区间越大，精度越低。

阈值区间可以为[66mA，150mA]，其中，最低值例如66mA依据正常工作电流的80％来确定，最高值例如150mA直接用堵转电流来确定。

本实施例中的持续时间可以设置为3秒，具体的持续时间根据实际需要而定，例如还可以设置为3秒-5秒，持续时间越长，报告故障越慢，持续时间越短，报告故障越快，报告故障的快慢需要根据应用进水阀的具体设备而定。

本实施例中的试运行时间可以设置为15分钟，具体的试运行时间根据实际中应用进水阀的设备需要而定，试运行是为了确定没有其他故障，在排除了其他故障存在的情况下再启动进水阀，以确保进水阀维修成功，因此，试运行时间越长，维修结果判断越准确。

本实施例中的持续时间是持续判断过程所花的时间，持续时间可以设置为一个时间段也可以设置为多个时间段，若设置为多个时间段，各时间段的长度可以设置为相同也可以设置为不同。持续判断过程中判断的方法可以是在整个持续时间内，判断进水阀的工作电流是一直超出阈值区间，若一直超出阈值区间，则持续判断结果为故障。

进水阀的工作电流在持续时间内超出阈值区间包括：在整个持续时间内，进水阀的工作电流一直超出阈值区间。

进水阀的工作电流在持续时间内超出阈值区间包括：在整个持续时间内，进水阀的工作电流超出阈值区间的总时间大于规定的值。

持续判断过程中判断的方法还可以是计算进水阀的工作电流超出阈值区间的总时间，若进水阀的工作电流超出阈值区间的总时间大于规定的值，则说明进水阀出现故障。基于此判断方法，当持续时间设置为多个时间段时，可以统计分析进水阀的电流波动幅值和波动幅值超出阈值区间与未超出阈值区间持续的时间比值累计得出经验判断数据，便于下次采样过程中检测到相似电流数据时预测进水阀是否为偶然性的“故障”(实际并没有真正故障，而是受水压或摩擦等因素影响临时性的发生工作电流波动)或真实故障。

在初步判断中，还可以结合设备的水位信号，若水位低于最低值且水阀的工作电流超出阈值区间则设备停止运行，通过进水阀工作电流与水位信号的结合判断，提高检测的准确度。水位的最低值可以是例如容器容积的二分之一，当低于最底值时，进水阀关闭停止进水，达到节约用水的目的。

实施例2

如图3所示，应用实施例1的检测方法，本实施例提供一种设备进水阀的失效检测装置，并包括进水阀电路100和主控芯片200，进水阀电路100和主控芯片200电连接，进水阀电路100能够将进水阀的模拟信号转化为数字信号，主控芯片200用于对进水阀电路100中经转化为直流的进水阀工作电流采样；并能够根据所采样的进水阀的工作电流控制设备运行和停止。主控芯片200与设备主控制器400(本实施例中的设备指蒸箱但不局限于蒸箱)通讯连接，主控芯片200将检测信号发送给设备主控制器，设备主控制器400基于主控芯片200所发送的信号控制设备运行和停止，实际中也可以将主控芯片200与设备执行部件连接从而直接控制设备停止和运行。

其中进水阀电路100包括驱动电路101和AD转换电路102，驱动电路101与AD转换电路102电连接，驱动电路101用于驱动进水阀运行或停止，AD转换电路102用于将进水阀的模拟信号转化为数字信号，以便于检测。此设置方式只需要在现有的驱动电路101上连接AD转换电路102，成本低。

当主控芯片200检测到进水阀的工作电流超出设定的阈值区间并持续一定时间后，判断为进水阀故障，停止蒸箱工作并报故障，待维修后手动清除故障方可继续使用。为了提高进水阀故障保护安全级别，设置为不可自动恢复故障，需要用户维修后手动运行一定时间，确保故障清除，防止复发，增加了安全性。

还包括水位检测模块300，水位检测模块300与主控芯片200通讯连接，水位检测模块300能够将所检测的水位信号发送给主控芯片200，主控芯片200能够基于水位信号结合工作电流控制设备运行和停止，通过进水阀工作电流与水位信号的结合判断，提高检测的准确度。

实施例3

本实施例提供一种蒸箱，包括实施例1中的检测装置，检测装置在蒸箱设备中的功能与以上实施例中相同，本实施例不再赘述。

本领域技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

值得注意的是，上述方法和装置实施例中，所包括的各个模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。

另外，本领域普通技术人员可以理解实现上述各实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，相应的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘或光盘等。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (11)

1.一种设备进水阀的失效检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

设备运行，进水阀启动；

采样，按照采样周期对进水阀的工作电流采样；

初步判断，判断进水阀的工作电流是否超出阈值区间；

持续判断，若进水阀的工作电流超出阈值区间，则在持续时间内持续判断进水阀的工作电流是否仍超出阈值区间。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述持续判断中，若进水阀的工作电流在所述持续时间内超出所述阈值区间，则设备停止运行，进行故障报警，进入故障预警状态；否则设备正常运行。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，故障报警后进行维修，维修完成后，设备运行预定时间，如果在所述预定时间内无故障报警即取消故障预警状态，转为正常工作状态。

4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述进水阀的工作电流在所述持续时间内超出所述阈值区间包括：在整个持续时间内，进水阀的工作电流一直超出阈值区间。

5.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述进水阀的工作电流在所述持续时间内超出所述阈值区间包括：在整个持续时间内，进水阀的工作电流超出阈值区间的总时间大于规定的值。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述初步判断中，结合设备的水位信号，若水位低于最低值且所述进水阀的工作电流超出阈值区间则设备停止运行。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述阈值区间为[66mA，150mA],所述持续时间为3s-5s。

8.一种设备进水阀的失效检测装置，其特征在于，应用权利要求1至7中任意一种所述方法，包括进水阀电路(100)和主控芯片(200)；

所述主控芯片(200)用于对进水阀电路(100)中的进水阀工作电流采样，并能够根据所采样的进水阀的工作电流控制设备运行和停止。

9.根据权利要求8所述的检测装置，其特征在于，还包括水位检测模块(300)，水位检测模块(300)与所述主控芯片(200)通讯连接，水位检测模块(300)能够将所检测的水位信号发送给主控芯片(200)，主控芯片(200)能够基于所述水位信号结合所述进水阀工作电流控制设备运行和停止。

10.根据权利要求8或9所述的检测装置，其特征在于，所述进水阀电路(100)包括驱动电路(101)和AD转换电路(102)，驱动电路(101)用于驱动进水阀运行或停止，AD转换电路(102)用于将进水阀的模拟信号转化为数字信号。

11.一种蒸箱，其特征在于，包括权利要求8-10中任意一种所述检测装置。

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