CN104437101A - 饮用水滤芯智能管理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种饮用水滤芯智能管理装置，包括：流量传感器输入端，用于接收流量传感器输出的用于表示制水流量的第一脉冲信号；第一脉冲预设电路，用于预设第一脉冲数，第一脉冲预设电路包括多个第一拔码开关；第一计数比较单元，用于在第一脉冲信号的计数值达到第一脉冲数时生成滤芯更换报警信号。本发明可以通过第一拔码开关根据不同的源水水质，设定各级滤芯的滤水寿命(即第一脉冲数)，因而实现了滤芯的分组管理，具有结构简单、成本低的特点，可根据源水水质的不同，设定不同的滤芯更换时间，并发出相应的滤芯更换报警信号，从而提醒用户及时更换滤芯。
Description
技术领域
本发明涉及饮水机领域，特别涉及一种饮用水滤芯智能管理装置。
背景技术
目前市面上的净水器、纯水机大部分是个简单的制水设备，其滤芯没有管理电路。其滤芯总制水量无法显示，滤芯过滤多少水需要更换也无法知道，使用及其不便。净水器、纯水机滤芯达到使用寿命，不及时更换会对水质造成二次污染，危害人体健康。目前市面上部分净水器、纯水机虽然实现了滤芯管理，但大部分都是通过流水开关对滤芯定时管理，这种管理非常不科学，本发明克服了上述弊病。
发明内容
本发明提供了一种结构简单、成本低、设定滤芯更换时间的饮用水滤芯智能管理装置。
为解决上述问题，作为本发明的一个方面，提供了一种饮用水滤芯智能管理装置，包括：流量传感器输入端，用于接收流量传感器输出的用于表示制水流量的第一脉冲信号；第一脉冲预设电路，用于预设第一脉冲数，第一脉冲预设电路包括多个第一拔码开关；第一计数比较单元，用于在第一脉冲信号的计数值达到第一脉冲数时生成滤芯更换报警信号。
进一步地，饮用水滤芯智能管理装置还包括：第二脉冲预设电路，用于预设第二脉冲数，第二脉冲预设电路包括多个第二拔码开关；第二计数比较单元，与第二脉冲预设电路连接，用于在第一脉冲信号的计数值达到第二脉冲数时发出第二脉冲信号，第一计数比较单元电接收第二脉冲信号从而实现对第一脉冲信号的计数。
进一步地，第二计数比较单元包括第一脉冲放大整形器和第一计数单片机，第一脉冲信号经第一脉冲放大整形器处理后进入第一计数单片机，第二计数比较单元还包括复位继电器，第二脉冲信号通过开关管与复位继电器连接。
进一步地，饮用水滤芯智能管理装置还包括用于提供纯水电阻的纯水探头端子、第一电阻、第二电阻和第三电阻，纯水探头端子、第一电阻、第二电阻和第三电阻构成交流电桥电路，交流电桥电路的输出端通过第一二极管与第一三极管的基极连接，第一三极管的发射极与第二三极管的基极连接，第二三极管的集电极连接有纯度报警指示灯，且第二三极管的集电极通过第二二极管与蜂鸣器连接。
进一步地，饮用水滤芯智能管理装置还包括漏水探头端子、第三三极管、第四三极管和第五三极管，漏水探头端子与第三三极管的基极及第四三极管的基极连接，第三三极管的集电极与第五三极管的基极连接，第四三极管的集电极连接有漏水指示灯，且第四三极管的集电极与蜂鸣器连接，第五三极管的集电极与用于控制制水马达启停的第一继电器连接。
进一步地，饮用水滤芯智能管理装置还包括低水压检测开关、高水压检测开关和用于控制制水马达启停的第一继电器，低水压检测开关和高水压检测开关均与第一继电器连接。
进一步地，第一计数比较单元包括第二脉冲放大整形器和第二计数单片机，第二脉冲信号经第二脉冲放大整形器处理后进入第二计数单片机以供第二计数单片机生成第三脉冲信号，第一计数比较单元还包括相互连接的第六三极管和隔离二极管，第三脉冲信号使第六三极管和隔离二极管导通以生成滤芯更换报警信号。
进一步地，饮用水滤芯智能管理装置还包括：第三计数单片机，用于对第二脉冲信号计数以生成制水量计数值；制水量显示器，与计数器连接，用于显示制水量计数值。
进一步地，饮用水滤芯智能管理装置还包括与第一计数单片机连接的第一断电记忆芯片。
进一步地，饮用水滤芯智能管理装置还包括与第二计数单片机连接的第二断电记忆芯片。
本发明可以通过第一拔码开关根据不同的源水水质，设定各级滤芯的滤水寿命(即第一脉冲数)，因而实现了滤芯的分组管理，具有结构简单、成本低的特点，可根据源水水质的不同，设定不同的滤芯更换时间，并发出相应的滤芯更换报警信号，从而提醒用户及时更换滤芯。另外，本发明可用于多级超滤净水器、RO膜纯水机，这样，当各级滤芯虑水流量不同时，还可实现每级滤芯的精确管理。
附图说明
图1示意性地示出了本发明中的报警及制水量显示电路的电路原理图；
图2示意性地示出了本发明中的流量传感器N进制计数电路的电路原理图；
图3示意性地示出了本发明中的滤芯更换计数及报警电路的电路原理图；
图4示意性地示出了本发明中的TDS检测、漏水检测、抽水控制电路的电路原理图。
图中附图标记：1、第二拔码开关；2、第一拔码开关；3、制水量显示器；4、纯水探头端子；5、第一电阻；6、第二电阻；7、第三电阻；8、第一二极管；9、第一三极管；10、第二三极管；11、纯度报警指示灯；12、第二二极管；13、蜂鸣器；14、漏水探头端子；15、第三三极管；16、第四三极管；17、第五三极管；18、漏水指示灯；19、第一继电器；20、低水压检测开关；21、高水压检测开关；22、第一脉冲放大整形器；23、第一计数单片机；24、复位继电器；25、开关管；26、第二脉冲放大整形器；27、第二计数单片机；28、第六三极管；29、隔离二极管；30、量传感器输入端；31、滤芯更换指示灯；32、第三脉冲放大整形器；33、第三计数单片机；35、隔离二极管；36、发光二极管；37、发光二极管；38、第一断电记忆芯片；39、第二断电记忆芯片；40、第三断电记忆芯片。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
本发明可根据制水流量实现智能化管理滤芯，并可依源水水质实现流量值预制可调的精确管理滤芯。
请参考图1至图4,本发明提供了一种饮用水滤芯智能管理装置，包括：流量传感器输入端30，用于接收流量传感器输出的用于表示制水流量的第一脉冲信号；第一脉冲预设电路，用于预设第一脉冲数，第一脉冲预设电路包括多个第一拔码开关2；第一计数比较单元，用于在第一脉冲信号的计数值达到第一脉冲数时生成滤芯更换报警信号。
在实际使用过程中，源水的水质不同，滤芯的使用时间也不同。本发明可以通过第一拔码开关2根据不同的源水水质，设定各级滤芯的滤水寿命(即第一脉冲数)，因而实现了滤芯的分组管理，具有结构简单、成本低的特点，可根据源水水质的不同，设定不同的滤芯更换时间，并发出相应的滤芯更换报警信号，从而提醒用户及时更换滤芯。另外，本发明可用于多级超滤净水器、RO膜纯水机，这样，当各级滤芯滤水流量不同时，还可实现每级滤芯的精确管理。
优选地，饮用水滤芯智能管理装置还包括：第二脉冲预设电路，用于预设第二脉冲数，第二脉冲预设电路包括多个第二拔码开关1；第二计数比较单元，与第二脉冲预设电路连接，用于在第一脉冲信号的计数值达到第二脉冲数时发出第二脉冲信号，第一计数比较单元电接收第二脉冲信号从而实现对第一脉冲信号的计数。
优选地，第二计数比较单元包括第一脉冲放大整形器22和第一计数单片机23，第一脉冲信号经第一脉冲放大整形器22处理后进入第一计数单片机23，第二计数比较单元还包括复位继电器24，第二脉冲信号通过开关管25与复位继电器24连接。
优选地，饮用水滤芯智能管理装置还包括用于提供纯水电阻的纯水探头端子4、第一电阻5、第二电阻6和第三电阻7，纯水探头端子4、第一电阻5、第二电阻6和第三电阻7构成交流电桥电路，交流电桥电路的输出端通过第一二极管8与第一三极管9的基极连接，第一三极管的发射极与第二三极管10的基极连接，第二三极管10的集电极连接有纯度报警指示灯11，且第二三极管10的集电极通过第二二极管12与蜂鸣器13连接。请参考图4，纯水探头端子4与中RO膜纯水机纯水探头连接，这这样，纯水探头中的纯水电阻与第一电阻5、第二电阻6和第三电阻7组成交流电桥电路，调节第三电阻7可使交流电桥平衡，此时第一二极管8的整流输出电压不足使第一三极管9导通，纯度报警指示灯11也不发光。当RO膜制出的水的TDS值大于预定值(例如10)时，纯水探头反馈的电阻值改变，破坏了该交流电桥的平衡，于是，第一二极管8的整流输出电压升高，使第一三极管9和第二三极管10导通，纯度报警指示灯11发光，指示水质TDS值已超标，需要更换RO膜滤芯。同时，因第二三极管10和第二二极管12的导通，向图1中的蜂鸣器13提供负通路从而使其发出报警声，提示更换RO膜滤芯。
优选地，饮用水滤芯智能管理装置还包括漏水探头端子14、第三三极管15、第四三极管16和第五三极管17，漏水探头端子14与第三三极管15的基极及第四三极管16的基极连接，第三三极管15的集电极与第五三极管17的基极连接，第四三极管16的集电极连接有漏水指示灯18，且第四三极管16的集电极与蜂鸣器13连接，第五三极管17的集电极与用于控制制水马达启停的第一继电器19连接。请参考图4，漏水探头端子14与漏水探头连接，当机器发生漏水时，该漏水探头反馈的漏水电阻信号使第三三极管15和第四三极管16导通，于是，漏水指示灯18发光指示漏水；另外，第四三极管16和隔离二极管35的导通，向图1中的蜂鸣器13提供负通路，从而使其发出报警声音。同时，第五三极管17截止，使第一继电器19失电，从而关闭制水马达，停止制水。
优选地，饮用水滤芯智能管理装置还包括低水压检测开关20、高水压检测开关21和用于控制制水马达启停的第一继电器19，低水压检测开关20和高水压检测开关21均与第一继电器19连接。请参考图4，低水压检测开关20与RO膜纯水机的低压开关连接，是制水设备缺水保护，当缺水时，低压开关断开，机器不工作。高水压检测开关21与RO膜纯水机的的高压开关连接，当纯水压力低于一定值时，此开关接通，第一继电器19经第五三极管17构成通路，第五三极管17在不漏水时处于导通状态，第一继电器19常开触点闭合，制水泵启动制水，发光二极管36发光提示制水工作。纯水压力桶水满时，高压开关断开，制水停止，第一继电器19中的常闭触点接通，发光二极管37发光指示水满。
优选地，第一计数比较单元包括第二脉冲放大整形器26和第二计数单片机27，第二脉冲信号经第二脉冲放大整形器26处理后进入第二计数单片机27以供第二计数单片机27生成第三脉冲信号，第一计数比较单元还包括相互连接的第六三极管28和隔离二极管29，第三脉冲信号使第六三极管28和隔离二极管29导通以生成滤芯更换报警信号。
优选地，饮用水滤芯智能管理装置还包括：第三计数单片机33，用于对第二脉冲信号计数以生成制水量计数值；制水量显示器3，与计数器连接，用于显示制水量计数值。
优选地，饮用水滤芯智能管理装置还包括与第一计数单片机23连接的第一断电记忆芯片38，例如，其可用于存储流量传感器在当时N进制循环过程中的累积第一脉冲信号个数。优选地，饮用水滤芯智能管理装置还包括与第二计数单片机27连接的第二断电记忆芯片39，例如，其可用于存储N进制位脉冲的累积数。优选地，饮用水滤芯智能管理装置还包括与第三计数单片机33连接的第三断电记忆芯片40，用于存储制水总流量，可在突然断电的情况下，正确地显示制水总流量。
此外，本发明还包括与第一计数单片机23连接的第一复位开关S1、与第二计数单片机27连接的第二复位开关S2、和与第三计数单片机33连接的第三复位开关S3。当更换滤芯后，通过上述三个复位开关的复位，可以继续新一轮滤芯流量计数管理。
下面对本发明的工作过程进行详细说明。
请参考图2，使用时，流量传感器接流量传感器输入端30，流量传感器在有水流过时产生脉冲信号，脉冲信号的多少代表了流过的水量。例如，当流过一升水时，会产生N个(正整数)脉冲，换句话说，当流量传感器发出N个脉冲时，则表明检测到了一升水流过。这样，流量传感器产生的脉冲信号由流量传感器输入端30输入图2所示的电路中。
首先，经由流量传感器输入端30输入的脉冲信号经过第一脉冲放大整形器22(例如，可以采用CD40106BE施密特触发器)放大整形后，进入第一计数单片机23。其中，第一计数单片机23(例如可以采用SH69P20芯片)与多个第二拔码开关1连接，在本实施例中，第二拔码开关1的个数为四个，其分别为一位8421拔码开关(例如，从左到右分别为千位、百位、十位、个位)，这样，可以通过这些第二拔码开关1对第二脉冲数进行设置，以构成N进制电路。即当流量传感器输入端30输入的脉冲信号的个数达到第二脉冲数时，第一计数单片机23溢出从而产生一个第二脉冲信号。每发出一个第二脉冲信号即表明第一脉冲信号的计数值已经计满一次第二脉冲数。特别地，由于不同型号的流量传感器每升水转换输出的脉冲个数不同，因而，产生的脉冲进制不同。通过第二拔码开关1可以针对不同型号的流量传感器进行相应设定，组成任意进制电路，以适应于不同的流量传感器的需要。
于是，第一计数单片机23向开关管25的基极发出一个第二脉冲，从而使开关管25与复位继电器24连接导通，以使复位继电器24得电，其常开触点闭合，使第一计数单片机23的计数复位归零，从而进入下一个N脉冲计数循环中。同时，由于开关管25的导通因复位又变成截止状态，这一跳变的开关动作产生所述第二脉冲信号。特别地，S1为复位按钮，S1与复位继电器24的常开触点并联实现计数归零复位。进一步地，第二脉冲信号由图2中的插座J1输出，插座J1与图3中的插座J2及图1中的插座J3连接。
这样，本发明就可以利用一升水流过流量传感器产生的脉冲个数来设定进制值(即第二脉冲数)，一个进位脉冲(即第二脉冲信号)代表一升水的计量，利用这一原理，即可实现对滤芯滤水量的计量，用滤芯过滤水量的多少，来衡量滤芯寿命。
如图3所示，当第二脉冲信号由插座J3输入图3所示的电路后，进入第二脉冲放大整形器26进行放大整形后，提供给第二计数单片机27。其中，第二计数单片机27也连接有多个第一拔码开关2，例如，在一个实施例中，第一拔码开关2的个数为四个，其分别为一位8421拔码开关(例如，从左到右分别为千位、百位、十位、个位)，这样，可以通过这些第一拔码开关2对第一脉冲数进行设置，以构成另一个N进制电路。第二计数单片机27的工作过程与第一计数单片机的相似，在此不再赘述。
在一个实施例中，每个第二脉冲信号表示1升的计量量，在此基础上，图3所组成的N进制电路，则是对有多少个第二脉冲信号进行计量，当第二脉冲信号的计数值达到通过第一拔码开关2预设的第二脉冲值时，表明已经有相应升的水流过相应的滤芯，此时，第二计数单片机27溢出生成第三脉冲信号。第三脉冲信号与第六三极管28的基极连接，并使其导通，并使滤芯更换指示灯31发光，以指示需要更换滤芯。同时，隔离二极管29也导通，从而向图1中的插座J3提供一个滤芯更换报警信号，从而使蜂鸣器13发出报警声音，以提示用户更换滤芯。
此外，图2中的插座J1产生的第二脉冲信号也通过图1中的插座J3提供给第三脉冲放大整形器32(例如，可以是CD40106BE施密特触发器)和第三计数单片机33(例如，可以是SH69P20芯片)。第三脉冲放大整形器32对输入的第二脉冲信号进行放大整形后，提供给第三计数单片机33，由第三计数单片机33对第二脉冲信号的个数进行计数，并将计数值通过制水量显示器3(例如，可以为四位LED共阴数码管)连接，并将其计数值显示出来。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种饮用水滤芯智能管理装置，其特征在于，包括：
流量传感器输入端(30)，用于接收流量传感器输出的用于表示制水流量的第一脉冲信号；
第一脉冲预设电路，用于预设第一脉冲数，所述第一脉冲预设电路包括多个第一拔码开关(2)；
第一计数比较单元，用于在所述第一脉冲信号的计数值达到所述第一脉冲数时生成滤芯更换报警信号。
2.根据权利要求1所述的饮用水滤芯智能管理装置，其特征在于，所述饮用水滤芯智能管理装置还包括：
第二脉冲预设电路，用于预设第二脉冲数，所述第二脉冲预设电路包括多个第二拔码开关(1)；
第二计数比较单元，与所述第二脉冲预设电路连接，用于在所述第一脉冲信号的计数值达到所述第二脉冲数时发出第二脉冲信号，所述第一计数比较单元电接收所述第二脉冲信号从而实现对所述第一脉冲信号的计数。
3.根据权利要求2所述的饮用水滤芯智能管理装置，其特征在于，所述第二计数比较单元包括第一脉冲放大整形器(22)和第一计数单片机(23)，所述第一脉冲信号经所述第一脉冲放大整形器(22)处理后进入所述第一计数单片机(23)，所述第二计数比较单元还包括复位继电器(24)，所述第二脉冲信号通过开关管(25)与所述复位继电器(24)连接。
4.根据权利要求1所述的饮用水滤芯智能管理装置，其特征在于，所述饮用水滤芯智能管理装置还包括用于提供纯水电阻的纯水探头端子(4)、第一电阻(5)、第二电阻(6)和第三电阻(7)，所述纯水探头端子(4)、第一电阻(5)、第二电阻(6)和第三电阻(7)构成交流电桥电路，所述交流电桥电路的输出端通过第一二极管(8)与第一三极管(9)的基极连接，所述第一三极管的发射极与第二三极管(10)的基极连接，所述第二三极管(10)的集电极连接有纯度报警指示灯(11)，且所述第二三极管(10)的集电极通过第二二极管(12)与蜂鸣器(13)连接。
5.根据权利要求1所述的饮用水滤芯智能管理装置，其特征在于，所述饮用水滤芯智能管理装置还包括漏水探头端子(14)、第三三极管(15)、第四三极管(16)和第五三极管(17)，所述漏水探头端子(14)与所述第三三极管(15)的基极及所述第四三极管(16)的基极连接，所述第三三极管(15)的集电极与所述第五三极管(17)的基极连接，所述第四三极管(16)的集电极连接有漏水指示灯(18)，且所述第四三极管(16)的集电极与蜂鸣器(13)连接，所述第五三极管(17)的集电极与用于控制制水马达启停的第一继电器(19)连接。
6.根据权利要求1所述的饮用水滤芯智能管理装置，其特征在于，所述饮用水滤芯智能管理装置还包括低水压检测开关(20)、高水压检测开关(21)和用于控制制水马达启停的第一继电器(19)，所述低水压检测开关(20)和所述高水压检测开关(21)均与所述第一继电器(19)连接。
7.根据权利要求1所述的饮用水滤芯智能管理装置，其特征在于，所述第一计数比较单元包括第二脉冲放大整形器(26)和第二计数单片机(27)，所述第二脉冲信号经所述第二脉冲放大整形器(26)处理后进入所述第二计数单片机(27)以供所述第二计数单片机(27)生成第三脉冲信号，所述第一计数比较单元还包括相互连接的第六三极管(28)和隔离二极管(29)，所述第三脉冲信号使所述第六三极管(28)和所述隔离二极管(29)导通以生成所述滤芯更换报警信号。
8.根据权利要求2所述的饮用水滤芯智能管理装置，其特征在于，所述饮用水滤芯智能管理装置还包括：
第三计数单片机(33)，用于对所述第二脉冲信号计数以生成制水量计数值；
制水量显示器(3)，与所述计数器连接，用于显示所述制水量计数值。
9.根据权利要求3所述的饮用水滤芯智能管理装置，其特征在于，所述饮用水滤芯智能管理装置还包括与所述第一计数单片机(23)连接的第一断电记忆芯片(38)。
10.根据权利要求7所述的饮用水滤芯智能管理装置，其特征在于，所述饮用水滤芯智能管理装置还包括与所述第二计数单片机(27)连接的第二断电记忆芯片(39)。
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