一种饮水机演示装置的制作方法

1.本实用新型涉及演示装置技术领域，具体的是涉及一种饮水机演示装置。


背景技术：

2.在公共场合都需要饮水机，饮水机大多是按键式的，人人需要按键才能使用饮水机。当出现传染疾病蔓延情况下，这就大大增加的接触传染的风险。为了防止接触风险的产生，就需要在使用饮水机时防止重复按键，减少饮水环节直接接触。而为了实现这个功能，饮水机的结构就比较复杂；而在教学中这种复杂的结构，则需要制作模型来完成教学演示，更能达到寓教于乐。对此，这种具备智能无接触式功能的饮水机演示装置成为目前教学领域的研究者需要完成的课题。


技术实现要素：

3.有鉴于此，确有必要提供一种饮水机演示装置，能够使得学生通过演示装置对实现饮水机的无接触式的功能有更深入的理解与学习，使学生在兴趣中了解知识，避免在枯燥无味的学习环境中的学习知识，也能够提高教学效率。
4.为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种饮水机演示装置，包括：机座、机架、接水台、侧支撑臂、前挡板、机盖、水管、水杯测量机构及气动设备；所述机座为一个水平拼装板，机座下表面四角处分别拼接有一个机架，机座通过四个机架支撑于地面；所述机座两侧分别拼装有一个侧支撑臂，两侧支撑臂的上端面共同搭接在机盖的下端面；机座的前端设有一块前挡板；在机座上表面中心区域设有接水台，在与前挡板位置相对的机座边缘设有吊架，吊架一端延伸至机盖的高度并与机盖连接，吊架的另一端连接有接挡板，所述接挡板位于接水台的下方；在机座的两个侧支撑臂内侧及接水台下部分别设有水杯测量机构；
5.在机盖顶端设有水管连接孔，水管一端穿过机盖伸入至饮水机用于摆放水杯位置的正上方，水管的另一端连入至气动设备，通过气动设备实现水杯接水；
6.进一步的，所述前挡板的高度低于接水台的高度，以免在放置水杯时由于前挡板过高碰翻水杯；
7.进一步的，所述的吊架为l形结构，包括吊杆和接挡板；所述吊杆为竖直杆，竖直杆顶端连接至机盖的侧面，竖直杆的下端水平连接接挡板；
8.进一步的，所述的水杯测量机构包括：光电传感器、压力传感器；所述的光电传感器设置在机座的两个侧支撑臂内侧，两个光电传感器位于同一个水平高度；所述的压力传感器设置在接水台下表面；
9.所述的水杯测量机构的光电传感器用于检测水杯是否存在及水杯高度，光电传感器型号为慧鱼36134、 37875或38216；所述压力传感器的作用是为了避免不当操作而导致误接水产生安全问题而设置的，因为光电传感器只要光线被阻断，就会导通，饮水机会直接出水，如果有小朋友觉得好玩把手伸入，就会造成伤害；所述的压力传感器的型号为慧鱼
37783。
10.进一步的，位于水杯后方的吊架上设置控制器，所述控制器用于控制饮水机的整个程序。
11.进一步的，所述的控制器为慧鱼txt控制器。
12.进一步的，为了适应不同高度的水杯能够安全接水，增强饮水机对不同水杯高度的适用性；在机座的两个侧支撑臂内侧设置高度位置不同的多组光电传感器。
13.优选的，位于每一个高度位置的一组光电传感器的数量为两个，两个光电传感器分别位于饮水机侧支撑臂的同一个高度；
14.进一步的，所述的气动设备用于饮水机的气动出水，包括：空气压缩机、电磁阀、密封水罐及水管；空气压缩机的输出端与水管的一端连接，水管的另一端连接至电磁阀入口，电磁阀的出口通过水管连入至密封水罐中；
15.所述密封水罐中还有一条延伸至机盖顶端的水管；
16.饮水机的自动出水是通过空气压缩机往密封的水罐里打气来完成，把空气压缩机与气动电磁阀进行连接，通过控制电磁阀，可以控制水罐内气体流入/流出。
17.电磁阀的控制是通过ft
‑
robopro软件程序进行。
18.进一步的，所述的光电传感器的结构及控制原理：
19.光电传感器本质上是光敏三极管，是半导体器件。它是一个数字传感器，经常与凸透灯泡配合使用，当光源被阻断时发出数字信号0，无阻断是发出数字信号1。
20.采用上述的水杯测量机构的基本工作原理是：
21.所述的光电传感器和压力传感器同时被触发，慧鱼txt控制器处理，发送指令给电磁阀，电磁阀控制出水开关启闭；这个过程需要自主观察水杯是否满。
22.更进一步的，本实用新型为了能够使饮水机实现自动的防止水满溢出，在机盖的下表面还设有水位测量机构，通过水位测量机构来检测杯中的水位高度。
23.所述的水位测量机构为超声波传感器，型号为慧鱼133009；
24.本手段是在饮水机所拥有的水杯测量机构的理论基础上进行进一步完善；通过水杯测量机构检测到杯子及其高度后（通过不同位置光电传感器返回的信号，检测杯子大致高度），通过电磁阀实现自动出水，同时水位测量机构接收到杯子高度后启动，超声波传感器被触发，慧鱼txt控制器处理，通过超声波传感器检测杯中水位高度，当水位高度达到预设值时，发送指令给电磁阀，电磁阀控制开关关闭。
25.采用进一步的水位测量结构的基本工作原理是：
26.检测水杯—不同位置光电传感器返回杯子高度信号—检测杯子水位高度—关闭电磁阀，关闭出水。
27.进一步的，所述的超声波传感器结构及控制原理：
28.超声波传感器有一个发射器和一个接收器，发射器发射振动波，接收器接收反射波，检测传感器与目标物之间的距离。
29.本实用新型的整体系统设计是：
30.使用了光电传感器和压力传感器，来检测水杯是否存在和测量水杯的大致高度，当光电传感器和压力传感器同时被触发，通过慧鱼txt控制器处理后发出指令给出水开关，实现自动出水；同时把水杯高度发送给超声波传感器，通过超声波传感器检测杯中水位高
度，当水位高度达到预设值时，自动切断出水开关，防止水满溢出。
31.本实用新型饮水机演示装置所采用的控制程序为txt控制程序。
32.所述的光电传感器、压力传感器及超声波传感器的选型均可通过www.fischertechnik.de网址进行获取。
33.本实用新型的有益效果是：
34.本实用新型通过采用了慧鱼txt控制程序、水杯测量机构和水位测量机构，即光电传感器、压力传感器和超声波传感器，并且在机体上设有弹簧下压式压力传感器接水台，同时，借助气动出水设备从而实现对不同高度的水杯进行自动控制供应的出水量，使本实用新型具有结构简单、设计合理、使用方便、可根据不同高度的水杯来自动控制供应的出水量，应用范围广，智能化程度高等优点。
附图说明
35.图1为本实用新型的结构图。
36.图2为本实用新型实施例（使用状态）结构图。
37.图3为本实用新型整体系统设计结构框图。
38.图4为本实用新型中水杯测量机构的基本工作原理框图。
39.图5为本实用新型中水位测量结构的基本工作原理框图。
40.图6为本实用新型的整体设计原理框图。
41.图7为本实用新型的气动设备结构连接图。
42.图8为本实用新型txt控制程序图。
43.图中，1、机座、2、机架、3、接水台、4、侧支撑臂、5、前挡板、6、机盖、7、水管、8、光电传感器、9、压力传感器、10、超声波传感器、11、空气压缩机、12、电磁阀、13、密封水罐、14、慧鱼txt控制器。
具体实施方式
44.下面结合附图对本实用新型进行进一步说明。
45.如图1
‑
8所示，一种饮水机演示装置，包括：机座1、机架2、接水台3、侧支撑臂4、前挡板5、机盖6、水管7、水杯测量机构及气动设备；所述机座1为一个水平拼装板，机座1下表面四角处分别拼接有一个机架2，机座1通过四个机架2支撑于地面；所述机座1两侧分别拼装有一个侧支撑臂4，两侧支撑臂4的上端面共同搭接在机盖6的下端面；机座1的前端设有一块前挡板5；在机座1上表面中心区域设有接水台3，在与前挡板5位置相对的机座1边缘设有吊架，吊架一端延伸至机盖6的高度并与机盖6连接，吊架的另一端连接有接挡板，所述接挡板位于接水台3的下方；在机座1的两个侧支撑臂4内侧及接水台3下部分别设有水杯测量机构；
46.在机盖6顶端设有水管连接孔，水管7一端穿过机盖6伸入至饮水机用于摆放水杯位置的正上方，水管7的另一端连入至气动设备，通过气动设备实现水杯接水；
47.所述前挡板5的高度低于接水台3的高度，以免在放置水杯时由于前挡板过高碰翻水杯；
48.所述的吊架为l形结构，包括吊杆和接挡板；所述吊杆为竖直杆，竖直杆顶端连接
至机盖的侧面，竖直杆的下端水平连接接挡板；
49.所述的水杯测量机构包括：光电传感器8、压力传感器9；所述的光电传感器8设置在机座1的两个侧支撑臂4内侧，两个光电传感器8位于同一个水平高度；所述的压力传感器9设置在接水台3下表面；
50.为了适应不同高度的水杯能够安全接水，增强饮水机对不同水杯高度的适用性；在机座1的两个侧支撑臂4内侧设置高度位置不同的多组光电传感器8。
51.优选的，位于每一个高度位置的一组光电传感器8的数量为两个，两个光电传感器8分别位于饮水机侧支撑臂4的同一个高度；
52.所述的光电传感器型号为慧鱼36134、 37875或38216；所述的压力传感器的型号为慧鱼37783。
53.位于水杯后方的吊架上设置控制器，所述控制器用于控制饮水机的整个程序，所述的控制器为慧鱼txt控制器14。
54.所述的气动设备用于饮水机的气动出水，包括：空气压缩机11、电磁阀12、密封水罐13及水管7；空气压缩机11的输出端与水管7的一端连接，水管7的另一端连接至电磁阀12入口，电磁阀12的出口通过水管7连入至密封水罐13中；
55.所述密封水罐13中还有一条延伸至机盖6顶端的水管7；
56.饮水机的自动出水是通过空气压缩机11往密封的水罐13里打气来完成，把空气压缩机11与气动电磁阀12进行连接，通过控制电磁阀12，可以控制水罐13内气体流入/流出。
57.所述的光电传感器8和压力传感器9被触发，txt控制器处理，发送指令给电磁阀12，电磁阀12控制出水开关启闭；这个过程需要自主观察水杯是否满。
58.作为本实用新型的另外一个实施例，在上述实施例的基础上，为了能够使饮水机实现自动的防止水满溢出，在机盖6的下表面还设有水位测量机构，通过水位测量机构来检测杯中的水位高度。
59.所述的水位测量机构为超声波传感器10，型号为慧鱼133009。
60.本手段是在饮水机所拥有的水杯测量机构的理论基础上进行进一步完善；通过水杯测量机构检测到杯子及其高度后（通过不同位置光电传感器8返回的信号，检测杯子大致高度），通过电磁阀12实现自动出水，同时水位测量机构接收到杯子高度后启动，超声波传感器10被触发，txt控制器处理，通过超声波传感器10检测杯中水位高度，当水位高度达到预设值时，发送指令给电磁阀12，电磁阀12控制开关关闭。
61.本实施例同时采用水杯测量机构和水位测量机构，使用了光电传感器8和压力传感器9，来检测水杯是否存在和测量水杯的大致高度，当光电传感器8和压力传感器9被触发，通过txt控制器处理后发出指令给出水开关，实现自动出水；同时把水杯高度发送给超声波传感器10，通过超声波传感器10检测杯中水位高度，当水位高度达到预设值时，自动切断出水开关，防止水满溢出。
62.基于本实用新型中的上述实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。