本发明公开了一种应用在水处理中的紫外灯管自动清洗系统及方法。系统包括有刮擦机构、固定架、压缩机和控制箱，控制箱还包括控制开关、设定按钮和主控模块，主控模块进一步包括有：主控芯片、时间设定单元、储存单元、时间检测单元、比较判断单元、去程控制单元以及回程控制单元。清洗方法是通过检测实际去程时间和实际回程时间来确定进行相应的下一步操作，本发明通过设定清洗机构往复运动的时间来控制其行程，既不需要信号传输导线，也不需要有形的实物开关，减少了设备外围器件数量、也减少了控制电路的工作环节、简化了生产制作工艺以及避免考虑布线的问题，有效地解决了现有控制方法的缺点并提高了清洗系统工作的可靠性。
1.一种应用在水处理中的紫外灯管自动清洗系统，包括有刮擦机构、用于固定刮擦机构和灯管的固定架、为刮擦机构提供动力的压缩机、用于控制压缩机及刮擦机构的控制箱，所述的刮擦机构进一步包括有活塞、由活塞带动的驱动杆、安装在驱动杆上的连杆和安装在连杆上用于擦洗灯管的擦洗装置，其特征在于：所述的控制箱还包括控制开关、设定按钮和主控模块，其中，主控模块进一步包括有：主控芯片，用于协调各功能单元工作状态及进行数据处理，并对用户操作进行解析处理；
时间设定单元，用于设定每次清洗的间隔时间T、每次的去程时间T1和每次的回程时间T2；
储存单元，用于存储时间设定单元设定的每次清洗的间隔时间T、去程时间T1和回程时间T2；
时间检测单元，用于检测擦洗装置的实际去程时间T1’和实际回程时间T2’；
比较判断单元，用于比较判断实际去程时间T1’、实际回程时间T2’与存储在存储单元中的去程时间T1、回程时间T2的大小关系；
2.根据权利要求1所述的紫外灯管自动清洗系统，其特征在于：所述的主控芯片还包括有清洗模式设定单元，用于设定清洗系统每进行一次清洗时擦洗装置的去程次数N，并存储至储存单元中。
3.根据权利要求2所述的紫外灯管自动清洗系统，其特征在于：所述的比较判断单元还用于比较判断实际去回程次数N’与存储在储存单元中的去回程次数N的大小关系。
4.根据权利要求1所述的紫外灯管自动清洗系统，其特征在于：所述的设定按钮进一步包括有：清洗间隔时间设定按钮、去程时间设定按钮、回程时间设定按钮。
5.根据权利要求2所述的紫外灯管自动清洗系统，其特征在于：所述的设定按钮进一步包括有：清洗间隔时间设定按钮、去程时间设定按钮、回程时间设定按钮和去回程次数设定按钮。
6.根据权利要求1所述的紫外灯管自动清洗系统，其特证在于：所述的固定架进一步包括有横梁、下垂安装于横梁的左支架与右支架。
7.根据权利要求6所述的紫外灯管自动清洗系统，其特征在于：所述的刮擦机构安装于横梁上。
8.一种用于权利要求1-7任一所述的紫外灯管自动清洗系统的清洗方法，其特征在于：包括以下步骤，在预先设定去程时间T1与回程时间T2的清洗系统中，B、启动刮擦机构；
D、检测实际去程时间T1’，并比较实际去程时间T1’与去程时间T1，如果T1’＜T1，则返回步骤C；如果T1’≥T1，则进入步骤E；
F、检测实际回程时间T2’，并比较实际回程时间T2’与回程时间T2，如果T2’＜T2，则刮擦机构继续处于回程工作状态；如果T2’≥T2，则进入步骤H；
9.根据权利要求8所述的清洗方法，其特征在于：包括以下步骤，在预先设定的去程时间T1与回程时间T2和每次清洗的间隔时间T的清洗系统中，A、检测距离上次清洗的实际间隔时间T’，比较T’与T，如果，T’≥T，则进入步骤B，B、启动刮擦机构；
D、检测实际去程时间T1’，并比较实际去程时间T1’与去程时间T1，如果T1’＜T1，则返回步骤C；如果T1’≥T1，则进入步骤E；
F、检测实际回程时间T2’，并比较实际回程时间T2’与回程时间T2，如果T2’＜T2，则刮擦机构继续处于回程工作状态；如果T2’≥T2，则进入步骤H；
10.根据权利要求8或9所述的清洗方法，其特征在于：包括以下步骤，在清洗系统中还预先设定去回程次数N，步骤F后还包括步骤G，F、检测实际回程时间T2’，并比较实际回程时间T2’与回程时间T2，如果T2’＜T2，则刮擦机构继续处于回程工作状态；如果T2’≥T2，则进入步骤G，G、检测实际去回程次数N’，并比较实际去回程次数N’与去回程次数N，如果N’＜N，则返回步骤C；如果N’≥N，则进入步骤H，H、刮擦机构结束清洗工作。
一种紫外灯管自动清洗系统及方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种紫外灯管的清洗系统，尤其是应用在水处理中的紫外灯管自动清洗系统。
[0002] 本发明还涉及了一种应用在水处理中的紫外灯管自动清洗方法。
背景技术
[0003] 在水处理领域中，广泛应用紫外线消毒法对水中的微生物进行消毒处理，但紫外灯管长期在水中运行浸泡后，表面会形成结垢，从而降低紫外线的穿透率，结垢到一定程度后会使紫外线消毒设备完全失去功能，因此，每隔一段时间，就需要对紫外灯管进行清洗。传统的清洗方法有两种：方法一为定期对灯管及附属光机构进行人工清洗；方法二为采用自动清洗机构定期对灯管及附属光机构进行清洗。第一种方法不仅增加工人的劳动强度，而且容易造成灯管及附属机构的损坏，因此很少采用；第二种方法应用较为广泛，方法二的现有设备中，大多采用行程开关、轻触开关、机构开关、磁感应开关等有形接触式开关作为控制器件，其具体实施方案是将这些开关固定于滑动机构行程尽头，当滑动机构到达行程尽头时触发开关闭合或断开，从而使控制电路产生停止来返回信号完成清洗操作。
[0004] 但是，第二种方法存在着一些不可避免的缺陷：首先是它们都采用有形接触式开关，需要通过导线进行信号传输，导线的敷设无疑增加了清洗设备的复杂度；其次，触点有一定的使用寿命，使得清洗设备多次使用后，会造成相关设备的损耗；再则，由于接触式开关基本设置在靠水的地方，容易被氧化、腐蚀，从而降低了系统工作的可靠性。
[0005] 因此，如何有效地控制清洗刮擦机构的来回移动行程、减少清洗设备的相关器件从而简化清洗设备、提高清洗设备的工作的可靠性以及延长清洗设备的使用寿命，成为紫外灯管的清洗设备必需解决的技术问题。
发明内容
[0006] 本发明要解决的是技术问题是如何有效地控制清洗刮擦机构的来回移动行程、减少清洗设备的相关器件从而简化清洗设备、提高清洗设备的工作的可靠性以及延长清洗设备的使用寿命，并提供一种应用在水处理中的紫外灯管自动清洗系统及其清洗方法。
[0007] 为了解决上面所述的技术问题，本发明采取以下技术方案：
[0008] 本发明提供一种应用在水处理中的紫外灯管自动清洗系统，包括有刮擦机构、用于固定刮擦机构和灯管的固定架、为刮擦机构提供动力的压缩机、用于控制压缩机及刮擦机构的控制箱，所述的刮擦机构进一步包括有活塞、由活塞带动的驱动杆、安装在驱动杆上的连杆和安装在连杆上用于擦洗灯管的擦洗装置，其中，所述的控制箱还包括控制开关、设定按钮和主控模块，其中，主控模块进一步包括有：
[0009] 主控芯片，用于协调各功能单元工作状态及进行数据处理，并对用户操作进行解析处理；
[0010] 时间设定单元，用于设定每次清洗的间隔时间T、每次的去程时间T1和每次的回程时间T2；
[0011] 储存单元，用于存储时间设定单元设定的每次清洗的间隔时间T、去程时间T1和回程时间T2；
[0012] 时间检测单元，用于检测擦洗装置的实际去程时间T1′和实际回程时间T2′；
[0013] 比较判断单元，用于比较判断实际去程时间T1′、实际回程时间T2′与存储在储存单元中的去程时间T1、回程时间T2的大小关系；
[0014] 用于控制擦洗装置去程工作的去程控制单元；以及，
[0015] 用于控制擦洗装置回程工作的回程控制单元。
[0016] 作为一种优选方案，所述的主控芯片还包括有清洗模式设定单元，用于设定清洗系统每进行一次清洗时擦洗装置的去回程次数N，并存储至储存单元中。所述的比较判断单元还用于比较判断实际去回程次数N′与存储在储存单元中的去回程次数N的大小关系。
[0017] 作为一种优选方案，所述的设定按钮进一步包括有：清洗间隔时间设定按钮、去程时间设定按钮、回程时间设定按钮。
[0018] 更进一步的方案，所述的设定按钮进一步包括有：清洗间隔时间设定按钮、去程时间设定按钮、回程时间设定按钮和去回程次数设定按钮。
[0019] 所述的固定架进一步包括有横梁、下垂安装于横梁的左支架与右支架。所述的刮擦机构安装于横梁上。
[0020] 本发明还提供一种如上面所述的紫外灯管自动清洗方法，包括以下步骤，在预先设定去程时间T1与回程时间T2的清洗系统中，
[0021] B、启动刮擦机构；
[0022] C、活塞带动驱动杆，擦洗装置处于去程工作状态；
[0023] D、检测实际去程时间T1′，并比较实际去程时间T1′与去程时间T1，如果T1′＜T1，则返回步骤C；如果T1′≥T1，则进入步骤E，
[0024] E、活塞带动驱动杆，擦洗装置进入回程工作状态；
[0025] F、检测实际回程时间T2′，并比较实际回程时间T2′与回程时间T2，如果T2′＜T2，则刮擦机构继续处于回程工作状态；如果T2′≥T2，则进入步骤H，[0026] H、刮擦机构结束清洗工作。
[0027] 作为一种优选方案，紫外灯管自动清洗方法包括以下步骤，在预先设定的去程时间T1与回程时间T2和每次清洗的间隔时间T的清洗系统中，
[0028] A、检测距离上次清洗的实际间隔时间T′，比较T′与T，如果T′≥T，则进入步骤B，
[0029] B、启动刮擦机构；
[0030] C、活塞带动驱动杆，擦洗装置处于去程工作状态；
[0031] D、检测实际去程时间T1′，并比较实际去程时间T1′与去程时间T1，如果T1′＜T1，则返回步骤C；如果T1′≥T1，则进入步骤E，
[0032] E、活塞带动驱动杆，擦洗装置进入回程工作状态；
[0033] F、检测实际回程时间T2′，并比较实际回程时间T2′与回程时间T2，如果T2′＜T2，则刮擦机构继续处于回程工作状态；如果T2′≥T2，则进入步骤H，[0034] H、刮擦机构结束清洗工作。
[0035] 更优的一种方案，上面所述的两种紫外灯管自动清洗方法，在清洗系统中还预先设定去回程次数N，步骤F后还包括步骤G，
[0036] F、检测实际回程时间T2′，并比较实际回程时间T2′与回程时间T2，如果T2′＜T2，则刮擦机构继续处于回程工作状态；如果T2′≥T2，则进入步骤G，[0037] G、检测实际去回程次数N′，并比较实际去回程次数N′与去回程次数N，如果N′＜N，则返回步骤C；如果N′≥N，则进入步骤H，
[0038] H、刮擦机构结束清洗工作。
[0039] 在本发明中，运用单片机通过编写相应的软件，通过设定清洗机构往复运动的时间来控制其行程，既不需要信号传输导线，也不需要有形的实物开关，减少了设备外围器件数量、也减少了控制电路的工作环节、简化了生产制作工艺以及避免考虑布线的问题。有效地解决了现有控制方法的缺点并提高了清洗系统工作的可靠性。
附图说明
[0040] 下面结合附图与具体实施方式对本发明作详细说明：
[0041] 图1是紫外灯管自动清洗系统的实施例1结构连接图。
[0042] 图2是紫外灯管自动清洗系统的实施例2结构连接图。
[0043] 图3是本发明的清洗系统实施例2的主控模块的功能结构图。
[0044] 图4是紫外灯管自动清洗方法的第一种工作流程图。
[0045] 图5是紫外灯管自动清洗方法的第二种工作流程图。
[0046] 图6是紫外灯管自动清洗方法的第三种工作流程图。
具体实施方式
[0047] 请参阅图1，为紫外灯管自动清洗系统的第一个实施例的结构连接图，如图所示，系统包括有刮擦机构、用于固定刮擦机构和灯管7的固定架、为刮擦机构提供动力的压缩机3、用于控制压缩机及刮擦机构的控制箱4，刮擦机构进一步包括有活塞11、由活塞带动的驱动杆12、安装在驱动杆上的连杆13和安装在连杆上用于擦洗灯管的擦洗装置14，固定架进一步包括有横梁21、下垂安装于横梁的左支架22与右支架23，在左支架22和右支架23之间安装有灯管7。其中，压缩机3通过电缆6与控制箱4电连接，压缩机3通过管道5与活塞连接；控制箱进一步包括有若干个控制开关41、设定按钮42和主控模块43；设定按钮又包括有清洗间隔时间设定按钮421、去程时间设定按钮422和回程时间设定按钮423，清洗间隔时间设定按钮421用于设定距离上一次清洗工作后的间隔时间T，去程时间设定按钮422用于设定擦洗装置每进行一次去程工作需要的时间T1，回程时间设定按钮423用于设定擦洗装置每进行一次回程工作所需要的时间T2。系统工作时，按动控制箱上的启动开关，压缩机开始工作，并为活塞提供动力，活塞带动连杆及连杆上的擦洗装置开始为灯管进行清洗操作。
[0048] 请参阅图2，为紫外灯管自动清洗系统的第二个实施例的结构连接图，与图1的第一个实施相比，第二个实施例的控制箱的设定按钮多了一个去回程次数设定按钮424，用于设定系统每进行一次清洗工作时，擦洗装置的去回程次数N。
[0049] 请参阅图3，为紫外灯管自动清洗系统第二个实施例的主控模块的功能结构图。如图所示，主控模块43包括有：主控芯片431，用于协调各功能单元工作状态及进行数据处理，并对用户操作进行解析处理；时间设定单元432，用于设定每次清洗的间隔时间T、每次的去程时间T1和每次的回程时间T2；储存单元，433用于存储时间设定单元设定的每次清洗的间隔时间T、去程时间T1和回程时间T2；时间检测单元434，用于检测擦洗装置的实际去程时间T1′和实际回程时间T2′；清洗模式设定单元438，用于设定清洗系统每进行一次清洗时擦洗装置的去回程次数N，并存储至储存单元中；比较判断单元435，用于比较判断实际去程时间T1′、实际回程时间T2′与存储在储存单元中的去程时间T1、回程时间T2的大小关系，比较判断单元还用于比较判断实际去回程次数N′与存储在储存单元中的去回程次数N的大小关系；用于控制擦洗装置去程工作的去程控制单元436；以及用于控制擦洗装置回程工作的回程控制单元437。
[0050] 因第二个实施例的控制箱比第一个实施例多了去回程次数设定按钮424，因此，第一个实施例的主控模块的功能结构中，相应地多减少了清洗模式设定单元438。
[0051] 请一并参阅图4至图6，为紫外灯管自动清洗方法的三种工作流程图。
[0052] 其中，图4中的工作流程图包括的步骤如下：在预先设定去程时间T1与回程时间T2的清洗系统中，B、启动刮擦机构；C、活塞带动驱动杆，擦洗装置处于去程工作状态；D、检测实际去程时间T1′，并比较实际去程时间T1′与去程时间T1，如果T1′＜T1，则返回步骤C；如果T1′≥T1，则进入步骤E，E、活塞带动驱动杆，擦洗装置进入回程工作状态；F、检测实际回程时间T2′，并比较实际回程时间T2′与回程时间T2，如果T2′＜T2，则刮擦机构继续处于回程工作状态；如果T2′≥T2，则进入步骤H，H、刮擦机构结束清洗工作。
[0053] 图5的工作流程比图4多了步骤A，检测距离上次清洗的实际间隔时间T′，比较T′与T，如果T′≥T，则进入步骤B。因此，在预先设定的清洗系统中除了设定去程时间T1与回程时间T2，还要再设定每次清洗的间隔时间T。
[0054] 图6的工作流程是在图5的基础上，再预先设定去回程次数N，并增加了步骤G，即F步骤中，如果T2′≥T2，则进入步骤G，G、检测实际去回程次数N′，并比较实际去回程次数N′与去回程次数N，如果N′＜N，则返回步骤C；如果N′≥N，则进入步骤H。
[0055] 尽管本发明已作了详细说明并引证了实施例，但对于本领域的普通技术人员，显然可以按照上述说明而做出的各种方案、修改和改动，都应该包括在权利要求的范围之内。
