一種即溫式牛用智能控溫飲水裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種即溫式牛用智能控溫飲水裝置，屬畜牧業(yè)養(yǎng)殖【技術(shù)領(lǐng)域】，其特征在于在其結(jié)構(gòu)中設(shè)置有：水流傳感器（1）、水流控制器（2）、入水溫度傳感器（3）、加熱單元（4）、過熱保護(hù)器（5）、電源復(fù)位器（6）、電源指示燈（7）、數(shù)據(jù)處理控制中心（8）、出水溫度數(shù)顯調(diào)節(jié)器（9）、功率調(diào)節(jié)器（10）、出水溫度傳感器（11）、牛用飲水碗（12）、入水管（13）、出水管（14）；通過數(shù)據(jù)處理控制中心（8）控制水流控制器（2）、入水溫度傳感器（3）、出水溫度傳感器（11）和功率調(diào)節(jié)器（10）、保證了在不同的水壓、水流、水溫的情況下都可以得到預(yù)設(shè)的恒溫的水源，比傳統(tǒng)的熱水器省電30%以上，降低了養(yǎng)殖成本，具有體積小、易安裝，經(jīng)濟(jì)效益好的特點。
【專利說明】一種即溫式牛用智能控溫飲水裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明涉及一種即溫式牛用智能控溫飲水裝置，屬畜牧業(yè)養(yǎng)殖【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】:
[0002]牛只每天需要攝入大量的水，主要由飲水、飼料中的水及機(jī)體代謝產(chǎn)生的水提供，其中直接飲水是牛只最主要的攝水途徑。
[0003]有研究表明奶牛犢牛飲水的溫度最好控制在35°C -38°C之間，因為犢牛本身抗寒能力尚未發(fā)育完全，如果一直提供低于5°C的飲水，不僅會影響犢牛的采食和飲水量，對犢牛整個身體的成長發(fā)育都會產(chǎn)生不良的影響。對于泌乳牛來說，在寒冷的冬春季節(jié)，普通泌乳牛的飲水溫度也不應(yīng)低于8°C，如果給奶牛長期供給低溫的飲水，首先飲水量會大大下降，直接導(dǎo)致奶牛的產(chǎn)奶量也會下降；另外，飲用冷水對奶牛是一個冷刺激，奶牛要消耗一部分本來可以用于產(chǎn)奶的能量來抵御寒冷，這樣必然導(dǎo)致產(chǎn)奶量下降。有研究報道稱，在寒冷的冬春季節(jié)，將奶牛的飲水溫度控制在9°C -15°C，可比飲水溫度沒有控制(其飲水溫度在0°C左右)的奶牛日均產(chǎn)奶量高出0.57公斤，即僅通過飲水溫度的控制就可提高產(chǎn)奶量約8.7%。奶牛產(chǎn)奶后一般會由于大量損失水分而飲水，在寒冷的冬春季節(jié)，如果我們給剛生產(chǎn)的奶牛提供足量的溫度在40°C左右的麥麩水來代替溫度在5°C甚至更低的水，能起到很好的補(bǔ)充體液、溫暖身體的功效，同時也會減少一些產(chǎn)后疾病的發(fā)生。因此在規(guī)?；哪膛?，保證奶牛飲用9°C以上的水十分重要。
[0004]目前，絕大部分奶牛場均未對奶牛的飲用水作加溫處理，即使在寒冷的冬春季節(jié)，奶牛也只能飲用溫度只有幾度的水，致使?fàn)倥５纳眢w發(fā)育受到不良影響，泌乳牛的產(chǎn)奶量下降，廣后牛易發(fā)生廣后疾病。
[0005]而對于奶牛數(shù)量較少的農(nóng)戶，采用飲水盆或箱體，在冬天采用電熱棒對水加熱，這種飲水盆或箱體的不足在于，雖然能提高水溫，但能耗高，安全性差，提高了飼養(yǎng)成本。
[0006]綜上所述，目前亟需一種節(jié)能恒溫的飲水設(shè)備，能夠為牛只提供恒溫的溫?zé)岬娘嬎?，以避免在寒冷的天氣牛只飲用冰冷的飲水，從而避免產(chǎn)奶量下降、胃腸道疾病和產(chǎn)后疾病的發(fā)生，避免造成的重大的經(jīng)濟(jì)損失。

【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0007]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種即溫式牛用智能控溫飲水裝置，設(shè)置了數(shù)據(jù)處理控制中心等控制部件，保證了在不同的水壓、水流、水溫的情況下都可以得到預(yù)設(shè)的恒溫的水源，比傳統(tǒng)的熱水器省電30%以上，降低了養(yǎng)殖成本，具有體積小、易安裝，經(jīng)濟(jì)效益好的特點。
[0008]本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的的。
[0009]在一種即溫式牛用智能控溫飲水裝置的結(jié)構(gòu)中，設(shè)置有:水流傳感器、水流控制器、入水 溫度傳感器、加熱單元、過熱保護(hù)器、電源復(fù)位器、電源指示燈、數(shù)據(jù)處理控制中心、出水溫度數(shù)顯調(diào)節(jié)器、功率調(diào)節(jié)器、出水溫度傳感器、牛用飲水碗、入水管、出水管；水流傳感器、水流控制器、入水溫度傳感器安裝在入水管上，并與數(shù)據(jù)處理控制中心相連接；出水溫度傳感器安裝在出水管上，并與數(shù)據(jù)處理控制中心相連接；加熱單元中的電加熱管的一端與入水管相連接，另一端與出水管相連接；在加熱單元中安裝有過熱保護(hù)器；出水管的一端與加熱單元中的電加熱管相連接，另一端與牛用飲水碗相連接，功率調(diào)節(jié)器的一端與加熱單元相連接，另一端與數(shù)據(jù)處理控制中心相連接；電源復(fù)位器的一端與外接電源相連接，另一端與數(shù)據(jù)處理控制中心相連接；在數(shù)據(jù)處理控制中心上安裝有電源指示燈和出水溫度數(shù)顯調(diào)節(jié)器；數(shù)據(jù)處理控制中心與水流傳感器、水流控制器、入水溫度傳感器、過熱保護(hù)器、電源復(fù)位器、電源指示燈、出水溫度數(shù)顯調(diào)節(jié)器、功率調(diào)節(jié)器和出水溫度傳感器相連接。
[0010]控制原理為:已知水的比熱容為C，所述的水流控制器測定的每秒鐘的水流量為m，所述的入水溫度傳感器測定的入水溫度為T1 (t)，所述的功率調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)加熱單元的功率為W，所述的溫度數(shù)顯調(diào)節(jié)器設(shè)定的出水溫度為Ttl (t)，所述的即溫式牛用智能控溫飲水裝置的熱轉(zhuǎn)換系數(shù)為K，根據(jù)熱平衡原理得到公式cm(Ttl(O-T1(O)=WK ;保持每秒鐘的水流量為m不變，已知所述的出水溫度數(shù)顯調(diào)節(jié)器的設(shè)定出水溫度為Ttl (t)，數(shù)據(jù)處理控制中心控制所述的功率調(diào)節(jié)器的輸出功率為W，則:W=cm (T0 (t) -T1 (t)) /K。
[0011]水流傳感器將水流信號傳遞至數(shù)據(jù)處理控制中心，控制其他元件的電源狀態(tài)；加熱單元是具有中空的電加熱管，該電加熱管的材質(zhì)為陶瓷、石英、水晶或者玻璃中的一種，該電加熱管的外表面覆有一層納米級的導(dǎo)電發(fā)熱薄膜，并在其表面覆蓋一層極薄的遠(yuǎn)紅外絕緣保護(hù)層，以加強(qiáng)其遠(yuǎn)紅外輻射率，增加其絕緣性能和防潮性能，由功率調(diào)節(jié)器控制其功率；在數(shù)據(jù)處理控制中心上設(shè)有電源指示燈，當(dāng)加熱單元上的過熱保護(hù)器測得的溫度值超過指定溫度或者出水溫度傳感器測得的溫度值高于指定值時，通過數(shù)據(jù)處理控制中心控制電源復(fù)位器的雙金屬片突跳，切斷外接電源，使電源指示燈熄滅；數(shù)據(jù)處理控制中心通過分析處理出水溫度數(shù)顯調(diào)節(jié)器設(shè)定的出水溫度Ttl (t)和出水溫度傳感器測得的出水溫度T2(t)，計算出即溫 式牛用智能控溫飲水裝置的熱轉(zhuǎn)換系數(shù)K，當(dāng)K值穩(wěn)定后儲存在數(shù)據(jù)處理控制中心中以代替上次儲存的K值；電源復(fù)位器位于數(shù)據(jù)處理控制中心的電源接入端，電源復(fù)位器接受數(shù)據(jù)處理控制中心的指令，當(dāng)過熱保護(hù)器測得的溫度值超過指定溫度或者出水溫度傳感器測得的溫度值高于指定值時，電源復(fù)位器的雙金屬片突跳，傳動觸頭迅速動作，斷開整個即溫式牛用智能控溫飲水裝置的電源；觸點不自動復(fù)位；數(shù)據(jù)處理控制中心采集入水溫度傳感器、過熱保護(hù)器、出水溫度數(shù)顯調(diào)節(jié)器和出水溫度傳感器的數(shù)據(jù)，并經(jīng)過處理和運算后控制水流控制器和功率調(diào)節(jié)器，恒定出水溫度。
[0012]本發(fā)明與現(xiàn)有的技術(shù)相比具有如下有益效果:
[0013]1、本發(fā)明設(shè)置了入水溫度傳感器、出水溫度傳感器和數(shù)據(jù)處理控制中心等控制部件，保證了在不同的水壓、水流、水溫的情況下都可以得到預(yù)設(shè)的恒溫的水源。
[0014]2、本發(fā)明在加熱單元設(shè)有過熱保護(hù)器，當(dāng)加熱單元高于設(shè)定溫度時，可立即切斷加熱單元的電源，以防干燒，增加了裝置的安全性。
[0015]3、本發(fā)明采用即熱式加熱方式，不需要預(yù)熱也不需要以冷水調(diào)合，且呈恒溫出水，因此，沒有多余的熱水被浪費，比傳統(tǒng)的熱水器省電30%以上。
[0016]4、本發(fā)明不需要設(shè)置儲水箱和保溫膽，體積小、易安裝。
[0017]5、本發(fā)明有利于提高牛只的飲水量、采食量和抗病能力，提高了肉牛的飼料轉(zhuǎn)化率和奶牛的產(chǎn)奶量，降低了養(yǎng)殖成本，經(jīng)濟(jì)效益好。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0018]圖1為本發(fā)明的框架結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]在圖中:1.水流傳感器，2.水流控制器，3.入水溫度傳感器，4.加熱單元，5.過熱保護(hù)器，6.電源復(fù)位器，7.電源指示燈，8.數(shù)據(jù)處理控制中心，9.出水溫度數(shù)顯調(diào)節(jié)器，10.功率調(diào)節(jié)器，11.出水溫度傳感器，12.牛用飲水碗，13.入水管，14.出水管。
【具體實施方式】:
[0020]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0021]本發(fā)明的一種即溫式牛用智能控溫飲水裝置由水流傳感器1、水流控制器2、入水溫度傳感器3、加熱單元4、過熱保護(hù)器5、電源復(fù)位器6、電源指示燈7、數(shù)據(jù)處理控制中心8、出水溫度數(shù)顯調(diào)節(jié)器9、功率調(diào)節(jié)器10、出水溫度傳感器11、牛用飲水碗12、入水管13和出水管14組成；水流傳感器I安裝在入水管13上，用于感應(yīng)入水管13的入水流速，且將其感測所得的數(shù)據(jù)傳送至數(shù)據(jù)處理控制中心8 ;水流控制器2安裝在入水管13上，接受數(shù)據(jù)處理控制中心8的指令，用于控制調(diào)節(jié)入水管13中的水流速度；入水溫度傳感器3安裝在入水管13上，用于感 應(yīng)入水管13中的入水溫度，且將其感測所得的數(shù)據(jù)傳送至數(shù)據(jù)處理控制中心8 ;加熱單元4中的電加熱管的一端與入水管13相連接，另一端與出水管14相連接；在加熱單元4中安裝有過熱保護(hù)器5 ;加熱單元4是具有中空的電加熱管，該電加熱管的材質(zhì)為陶瓷、石英、水晶或者玻璃中的一種，該電加熱管的外表面覆有一層納米級的導(dǎo)電發(fā)熱薄膜，并在其表面覆蓋一層極薄的遠(yuǎn)紅外絕緣保護(hù)層，以加強(qiáng)其遠(yuǎn)紅外輻射率，增加其絕緣性能和防潮性能；由功率調(diào)節(jié)器10控制其功率；過熱保護(hù)器5設(shè)在加熱單元4上，作為加熱單元4中的溫度感測，且將其感測所得的數(shù)據(jù)傳送至數(shù)據(jù)處理控制中心8 ；電源復(fù)位器6位于數(shù)據(jù)處理控制中心8的電源接入端，一端與外接電源相連接，另一端與數(shù)據(jù)處理控制中心8相連接；電源復(fù)位器6接受數(shù)據(jù)處理控制中心8的指令，當(dāng)過熱保護(hù)器5測得的溫度值超過指定溫度或者出水溫度傳感器11測得的溫度值高于指定值時，電源復(fù)位器6的雙金屬片突跳，傳動觸頭迅速動作，斷開整個飲水裝置的電源，觸點不自動復(fù)位，如需重新接通需采用作用力將將電源復(fù)位器6的復(fù)位柄按下，達(dá)到通斷電路及人為重新起動開關(guān)的目的；電源指示燈7連接數(shù)據(jù)處理控制中心8，當(dāng)加熱單元4上的過熱保護(hù)器5測得的溫度值超過指定溫度或者出水溫度傳感器11測得的溫度值高于指定值時，通過數(shù)據(jù)處理控制中心8控制電源復(fù)位器6的雙金屬片突跳，切斷電源，電源指示燈7熄滅；電源指示燈7提示飲水裝置的工作狀態(tài)；數(shù)據(jù)處理控制中心8與水流傳感器1、水流控制器2、入水溫度傳感器3、過熱保護(hù)器5、電源復(fù)位器6、電源指示燈7、出水溫度數(shù)顯調(diào)節(jié)器9、功率調(diào)節(jié)器10和出水溫度傳感器11相連接；水流傳感器1、入水溫度傳感器3、過熱保護(hù)器5、出水溫度數(shù)顯調(diào)節(jié)器9和出水溫度傳感器11將其感測得到的數(shù)據(jù)或狀態(tài)傳送至數(shù)據(jù)處理控制中心8，經(jīng)數(shù)據(jù)處理控制中心8運算處理后，數(shù)據(jù)處理控制中心8發(fā)出指令控制水流控制器2的水流和功率調(diào)節(jié)器10的輸出功率；出水溫度數(shù)顯調(diào)節(jié)器9連接數(shù)據(jù)處理控制中心8，并設(shè)定最終的出水溫度，將設(shè)定的數(shù)據(jù)傳送至數(shù)據(jù)處理控制中心8 ;功率調(diào)節(jié)器10連接加熱單元4和數(shù)據(jù)處理控制中心8，并接受數(shù)據(jù)處理控制中心8的指令，用于調(diào)節(jié)加熱單元4的加熱功率；出水溫度傳感器11安裝在出水管14上，用于感應(yīng)出水管14中的出水溫度，且將其感測所得的數(shù)據(jù)傳送至數(shù)據(jù)處理控制中心8 ;出水管14的一端與加熱單元4中的電加熱管相連接，另一端與牛用飲水碗12相連接。
[0022]本發(fā)明的工作原理是:當(dāng)該即溫式牛用智能控溫飲水裝置被啟動時，水流傳感器
1、入水溫度傳感器3、過熱保護(hù)器5、出水溫度數(shù)顯調(diào)節(jié)器9和出水溫度傳感器11分別對其所感測的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測，同時隨時將其所感測得到的相關(guān)數(shù)據(jù)送至數(shù)據(jù)處理控制中心8，數(shù)據(jù)處理控制中心8便針對這些相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析運算，得出即溫式牛用智能控溫飲水裝置的熱轉(zhuǎn)換系數(shù)K值，先通過控制水流控制器2調(diào)節(jié)控制水流的大小，當(dāng)調(diào)至最大時，出水溫度仍高于出水溫度數(shù)顯調(diào)節(jié)器9所設(shè)定的溫度值時，進(jìn)而調(diào)節(jié)功率調(diào)節(jié)器10，控制加熱單元4的加熱功率。已知水的比熱容為C，所述的水流控制器2測定的每秒鐘的水流量為m，所述的入水溫度傳感器3的入水溫度為T1 (t)，所述的功率調(diào)節(jié)器10調(diào)節(jié)加熱單元4的功率為W，所述的溫度數(shù)顯調(diào)節(jié)器9設(shè)定的出水溫度為Ttl (t)，所述的即溫式牛用智能控溫飲水裝置的熱轉(zhuǎn)換系數(shù)為K，根據(jù)熱平衡原理得到公式CmCTtl(O-T1(O)=WK,保持每秒鐘的水流量為m不變，已知所述的出水溫度數(shù)顯調(diào)節(jié)器9的設(shè)定出水溫度為Ttl (t)，數(shù)據(jù)處理控制中心8控制所述的功率調(diào)節(jié)器10的輸出功率W，則,cmOUO-Ti (t))/K。
[0023]由于加熱單元4中的電加熱管的外表面覆有一層納米級的導(dǎo)電發(fā)熱薄膜，可使冷水瞬間升溫，出水溫度傳感器11可隨時感測出水管中的水溫，若其水溫已達(dá)到出水溫度數(shù)顯調(diào)節(jié)器9所設(shè)定的溫度時，出水溫度傳感器11會將此信息送至數(shù)據(jù)處理控制中心8，通過數(shù)據(jù)分析計算出即溫式牛用智能控溫飲水裝置的熱轉(zhuǎn)換系數(shù)為K，并儲存在數(shù)據(jù)處理控制中心8代替上次儲存的K值，維持目前加熱狀態(tài)；若其水溫高于或者低于出水溫度數(shù)顯調(diào)節(jié)器9所設(shè)定的溫度時，出水溫度傳感器11也會將此信息送至數(shù)據(jù)處理控制中心8，通過控制水流控制器2調(diào)節(jié)水流和/ 或功率調(diào)節(jié)器10的輸出功率，使出水管中的水溫維持在所設(shè)定的溫度值，出水溫度便呈恒溫狀態(tài)，供牛只飲用。
[0024]而當(dāng)該飲水裝置有元件，如水流傳感器1、水流控制器2、入水溫度傳感器3、出水溫度數(shù)顯調(diào)節(jié)器9、功率調(diào)節(jié)器10或出水溫度傳感器11損壞時，發(fā)生了不當(dāng)加熱的情形，過熱保護(hù)器5 —旦檢測加熱單元4的溫度高于指定溫度時，數(shù)據(jù)處理控制中心8立即指令電源復(fù)位器6切斷電源，避免過度加熱造成即溫式牛用智能控溫飲水裝置的損毀。
【權(quán)利要求】
1.一種即溫式牛用智能控溫飲水裝置，包括加熱單元(4)、電源復(fù)位器(6)、電源指示燈(7)、牛用飲水碗(12)、入水管(13)、出水管(14);其特征在于在其結(jié)構(gòu)中還設(shè)置有水流傳感器(I)、水流控制器(2)、入水溫度傳感器(3)、過熱保護(hù)器(5)、數(shù)據(jù)處理控制中心(8)、出水溫度數(shù)顯調(diào)節(jié)器(9)、功率調(diào)節(jié)器(10)、出水溫度傳感器(11);水流傳感器(I)、水流控制器(2)、入水溫度傳感器(3)安裝在入水管(13)上，并與數(shù)據(jù)處理控制中心(8)相連接；出水溫度傳感器(11)安裝在出水管(14)上，并與數(shù)據(jù)處理控制中心(8)相連接；加熱單元(4)中的電加熱管的一端與入水管(13)相連接，另一端與出水管(14)相連接；出水管(14)的一端與加熱單元(4)中的電加熱管相連接，另一端與牛用飲水碗(12)相連接，功率調(diào)節(jié)器(10)的一端與加熱單元(4)相連接，另一端與數(shù)據(jù)處理控制中心(8)相連接；電源復(fù)位器(6)的一端與外接電源相連接，另一端與數(shù)據(jù)處理控制中心(8)相連接；數(shù)據(jù)處理控制中心(8)與水流傳感器(I)、水流控制器(2)、入水溫度傳感器(3)、過熱保護(hù)器(5)、電源復(fù)位器(6)、電源指示燈(7)、出水溫度數(shù)顯調(diào)節(jié)器(9)、功率調(diào)節(jié)器(10)和出水溫度傳感器(11)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種即溫式牛用智能控溫飲水裝置，其特征在于在加熱單元(4)中安裝有過熱保護(hù)器(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種即溫式牛用智能控溫飲水裝置，其特征在于在數(shù)據(jù)處理控制中心(8 )上安裝有電源指示燈(7 )和出水溫度數(shù)顯調(diào)節(jié)器(9 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種即溫式牛用智能控溫飲水裝置，其特征在于加熱單元(4 )是具有中空的 電加熱管，該電加熱管的材質(zhì)為陶瓷、石英、水晶或者玻璃中的一種。
【文檔編號】G05D27/02GK103931515SQ201410095629
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年3月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月14日
【發(fā)明者】楊豐利, 李小杉, 李愛國 申請人:長江大學(xué)