[发明专利]一种用于畜牧养殖的智能红外感应饮水装置

摘要

本发明公开了一种用于畜牧养殖的智能红外感应饮水装置，所述的饮水装置包括红外感应系统、饮水控制系统、直接供水系统，所述的红外感应系统为热释电红外感应器，所述的饮水控制系统包括总控制器、电磁阀、水箱、温度控制开关、加热器、水泵、进水管、出水管，所述的直接供水系统包括水槽、水位探测器、垫块。本发明利用红外感应原理实现对为动物提供饮水，水温可控，余量可回收，为动物的健康提供了保障，同时实现了畜牧养殖的智能化。

主权项

1.一种用于畜牧养殖的智能红外感应饮水装置，其特征在于，所述的装置包括红外感应系统、饮水控制系统、直接供水系统，所述的红外感应系统为热释电红外感应器(1)，所述的饮水控制系统包括总控制器(2)、电磁阀(3)、水箱(4)、温度控制开关(5)、加热器(6)、水泵(7)、进水管(8)、出水管(9)，所述的直接供水系统包括水槽(10)、水位探测器(11)、垫块(12)，所述的热释电红外感应器(1)置于水槽(10)外侧的正前方，通过螺钉与水槽连接，所述的热释电红外感应器(1)通过导线连接总控制器(2)，所述的总控制器(2)通过螺钉固定于水槽(10)外部的右侧方，所述的总控制器(2)通过导线连接电磁阀(3)、温度控制开关(5)和水泵(7)，所述的电磁阀(3)通过螺钉固定于水槽(10)底部外侧，并与出水管(9)一端螺纹连接，出水管(9)另一端与水箱(4)顶部通过法兰盘连接，所述的温度控制开关控制加热器(6)工作状态，所述的水泵(7)通过螺钉固定于水箱(4)外侧底部，并与进水管(8)一端螺纹连接，进水管(8)另一端与水槽(10)外侧的正后方通过法兰盘连接，所述的水位探测器(11)通过螺钉固定在水槽(10)内侧壁，所述的水槽(10)和水箱(4)之间有一垫块(12)，厚度可调节；所述的热释电红外感应器(1)包括菲涅耳滤光片、热释电元件和信号处理电路，所述的菲涅耳滤光片为6um多层膜干涉滤波片，所述的热释电元件的材料为高分子有机聚合物复合材料，所述的信号处理电路包括滤波放大器、窗口比较器、噪声抑制器，所述的滤波放大器增益60‑80dB，带通0.3‑7Hz；所述的高分子有机聚合物复合材料为PZT‑PVDF复合薄膜，其制备方法为：(1)将氧化铅、环烷酸锰、二氧化钛和二氧化锆粉末按照质量比例10：0.4：4.5：5.7的比例混合，并在球磨机上球磨15h，将混合均匀的粉末混合物在150MPa的压力下预制成饼状坯体，接着将坯体转至高温炉中预烧，温度为600℃和800℃，分别预烧2‑3h，冷却后粉碎过200目筛，获得初步PZT颗粒，然后将颗粒球磨20h并在150MPa压力下预制成饼状坯体，坯体转至高温炉中保温2‑3h，保温温度为1200℃，再次粉碎坯体，并过400目筛备用；(2)将步骤(1)制备的PZT颗粒与PVDF按体积分数7:3的比例放入DMF溶剂，加热搅拌至PVDF完全溶解，然后倒在光滑平整的铝板上，并置于200‑300℃的恒温箱中20‑30h，取出并水冷，形成30‑50um的薄膜；(3)膜片在专用拉伸机上单向拉伸4‑6倍，拉伸速率为6‑10cm/min；(4)将步骤(3)拉伸后的膜片放入硅油中极化0.5‑1h，完成PZT‑PVDF复合薄膜的制备；所述的热释电红外感应器(1)感应红外线波长7‑14um，作用距离为5‑8m，视场为135°，工作温度为‑10‑55℃；所述的总控制器(2)是一个微型处理器，所述的微型处理器采用AVR系列单片机，所述的AVR系列单片机存储有控制电磁阀(3)开/关、加热器(6)开/关和水泵(7)开/关的编程程序；所述的AVR系列单片机是atmega16、atmega32、atmega64、atmega128、atmega323、atmega162、atmega165中的一种；所述的水位探测器(11)包括水位感应探头、水位感应控制电路，所述的水位感应控制电路内灌环氧树脂；所述的水槽(10)采用304不锈钢钢板材料，厚度为1‑2mm，水槽内边角为100‑108度，规格为1.2m×0.8m×0.3m，侧面底部有一直径4‑5cm的圆孔，用以连接出水管；所述的水箱(4)采用无氧铜材料，厚度2‑4mm，外形规格为1.5m×0.8m×0.4m，所述的进水管(8)、出水管(9)均是采用普通PVC管，管径4‑5cm。