CN105067082A - 一种除湿机及其水位检测方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于水位检测技术领域，提供了一种除湿机及其水位检测方法和装置。本发明在除湿机运行过程中按照水位检测周期循环检测水箱中的水位高度，在每个水位检测周期中向水箱底部发射超声波并开始计时，在接收到反射回来的超声波时生成对应的多个计时数据，然后根据预设计时阈值从多个计时数据中筛选出有效计时数据，并进而根据超声波在水中的传播速度和有效计时数据准确获取相应的当前水位数据，避免了其他无效计时数据对水位检测的干扰。

Description

一种除湿机及其水位检测方法和装置

技术领域

本发明属于水位检测技术领域，尤其涉及一种除湿机及其水位检测方法和装置。

背景技术

除湿机作为室内干燥设备被广泛应用于各种不同的场所，其内部常采用液体压力检测设备对水箱中的水位高度进行检测，该液体压力检测设备安装于除湿机的水箱中，这样对于用户拆卸水箱会造成困扰，频繁拆卸水箱还会导致液体压力检测设备出现故障的频率升高。为了解决该问题，现有技术提供了一种超声波检测水位的方式，该方式不需要液体压力检测设备，而只需通过向水箱中发射超声波并根据反射回来的回波信号确定水箱中的水位高度即可，但其在检测水位的过程中会因外部干扰信号(如电流注入、静电、脉冲群等)而无法准确判断水位，其抗干扰能力弱。

发明内容

本发明的目的在于提供一种除湿机水位检测方法，旨在解决现有技术在对水位进行超声波检测时因抗干扰能力弱而无法准确判断水位的问题。

本发明是这样实现的，一种除湿机水位检测方法，其包括以下步骤：

A.在进入一个水位检测周期后，向所述除湿机的水箱底部发射超声波，并开始计时；

B.在接收到反射回来的超声波时生成对应的多个计时数据；

C.根据预设计时阈值从所述多个计时数据中筛选出有效计时数据；

D.根据超声波在水中的传播速度和所述有效计时数据获取相应的当前水位数据。

本发明还提供了一种除湿机水位检测装置，其包括超声波发射模块、计时模块、超声波接收模块、计时数据筛选模块以及水位数据获取模块；

在进入一个水位检测周期后，所述超声波发射模块向所述除湿机的水箱底部发射超声波，并且所述计时模块开始计时；在所述超声波接收模块接收到反射回来的超声波时，所述计时模块生成对应的多个计时数据；所述计时数据筛选模块根据预设计时阈值从所述多个计时数据中筛选出有效计时数据；所述水位数据获取模块根据超声波在水中的传播速度和所述有效计时数据获取相应的当前水位数据。

本发明还提供了一种包括上述除湿机水位检测装置的除湿机。

本发明通过在除湿机运行过程中按照水位检测周期循环检测水箱中的水位高度，在每个水位检测周期中向水箱底部发射超声波并开始计时，在接收到反射回来的超声波时生成对应的多个计时数据，然后根据预设计时阈值从多个计时数据中筛选出有效计时数据，并进而根据超声波在水中的传播速度和有效计时数据准确获取相应的当前水位数据，从而避免了其他无效计时数据对水位检测的干扰，解决了现有技术在对水位进行超声波检测时因抗干扰能力弱而无法准确判断水位的问题。

附图说明

图1是本发明实施例提供的除湿机水位检测方法的实现流程图；

图2是本发明实施例涉及的除湿机水箱示意图；

图3是本发明实施例提供的除湿机水位检测方法的另一实现流程图；

图4是本发明实施例提供的除湿机水位检测装置的结构图

图5是本发明实施例提供的除湿机水位检测装置的另一结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1示出了本发明实施例提供的除湿机水位检测方法的实现流程，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

在步骤S1中，在进入一个水位检测周期后，向除湿机的水箱底部发射超声波，并开始计时。

在步骤S2中，在接收到反射回来的超声波时生成对应的多个计时数据。

在步骤S3中，根据预设计时阈值从多个计时数据中筛选出有效计时数据。

此处需要说明的是：经过步骤S1和步骤S2获得从发射超声波至接收到反射回来的超声波之间的时间间隔(即上述的计时数据)，由于在超声波发射后，分别会在接触到水箱底部外壁时发生反射、在接触到水箱底部内壁时发生反射以及在穿过水箱中的水接触到空气时发生反射，显然，从发射超声波开始至接收到从水箱中的水面反射回来的超声波的这段时间是与水箱中的水位高度相关的，所以需要通过步骤S3采用预设计时阈值将其他无关的计时数据滤除，以提高水位检测的精度；上述的预设计时阈值是指预先设定的用于筛选出有效计时数据的计时时间值。

进一步的，步骤S3具体为：

将多个计时数据与预设计时阈值进行比较，并将不小于该预设计时阈值的计时数据作为有效计时数据。

例如：如图2所示的超声波发射与反射的示意图，假设从超声波发射开始至接收到来自水箱底部外壁1的反射超声波的时间为计时数据T1，T1＝10μs；从超声波发射开始至接收到来自水箱底部内壁2的反射超声波的时间为计时数据T2，T2＝14μs；从超声波发射开始至接收到从水箱中的水面3反射回来的超声波的时间为计时数据T3，T3＝200μs；预设计时阈值为50μs；由于T3大于50μs，所以T3作为有效计时数据。

在步骤S4中，根据超声波在水中的传播速度和上述有效计时数据获取相应的当前水位数据。

其中，步骤S4中根据超声波在水中的传播速度和上述有效计时数据获取相应的当前水位数据的步骤具体为：

根据以下算式计算当前水位数据：

H＝V×T/2

其中，H为当前水位数据，V为超声波在水中的传播速度，T为有效计时数据。

由于有效计时数据是：从发射超声波开始至接收到从水箱中的水面反射回来的超声波的时间，这段时间实际上是超声波从水箱底部传播至水面，再从水面传播回水箱底部的时间，而水箱中的水位就是水箱底部到水面的距离，所以有效计时数据相当于超声波从水箱底部传播至水面的时间的两倍，因此在上述计算当前水位数据时需要将T除以2。例如：假设T为200μs(即200×10^-6s)，V为1500m/s，则H＝1500m/s×200×10^-6s/2＝0.15m＝15cm。

此外，如图3所示，在步骤S4之后还包括以下步骤S5至步骤S8，详述如下：

在步骤S5中，当预设存储空间中的数据量未达到预设数据量时，将上述当前水位数据存储至预设存储空间，并判断该预设存储空间中的数据量是否达到预设数据量，是，则执行步骤S7，否，则返回执行步骤S1。

在步骤S6中，当预设存储空间中的数据量达到预设数据量时，将该预设存储空间中最先存储的水位数据更新为上述当前水位数据，并执行步骤S7。

在步骤S7中，从预设存储空间所存储的水位数据中获取平均水位数据和最大水位数据，并同时执行步骤S1和步骤S8。

此处需要说明的是：步骤S7中获取平均水位数据和最大水位数据的前提是预设存储空间中的数据量达到预设数据量(如360)，所以步骤S5在预设存储空间中的数据量尚未达到预设数据量时，需要先将当前水位数据进行存储，再进一步判断是否达到预设数据量，如果达到，便可执行步骤S7，如果还未达到，则返回循环执行步骤S1至步骤S4以获取下一个当前水位数据。而对于预设存储空间中的数据量已达到预设数据量的情况，则需要对预设存储空间中的数据量进行更新以保证平均水位数据和最大水位数据的实时性，所以步骤S6会将预设存储空间中最先存储的水位数据更新替换为当前水位数据，然后再执行步骤S7。例如：假设预设数据量为360，当前水位数据为Hx，目前预设存储空间中的数据量为360个，按照存储时间的先后依次编号为H1、H2、H3、……、H360，由于预设存储空间中的数据量已达到预设数据量，所以需要将H1更新为Hx。

上述的平均水位数据是指将预设存储空间中所存储的水位数据的平均值；上述最大水位数据是指将预设存储空间中所存储的水位数据中的最大值。

此外，在本发明其他实施例中，在执行步骤S7时也可以同时从预设存储空间所存储的水位数据中获取最小水位数据。最小水位数据是指将预设存储空间中所存储的水位数据中的最小值。

在步骤S8中，根据平均水位数据提示当前实际水位，并在最大水位数据不小于水位阈值时发出相应的报警提示。

此处需要说明的是：由于在除湿机运行过程中，水箱中的水并不是静止的，水面会不停的波动，这种波动就会导致某一时间点所得到的水位数据无法准确反映水箱中的实际水位，所以步骤S8需要根据步骤S7所获取的平均水位数据作为当前的实际水位并予以提示，从而可达到准确提示水箱实际水位的目的。此外，随着除湿机的运行时间的增加，水箱中的水也会增加，为了避免水箱发生满水溢出的情况，步骤S8在最大水位数据达到或超过水位阈值时便会发出相应的报警提示以提醒用户对水箱进行及时排水，此处所涉及的水位阈值具体可以是水箱的实际高度或者是预先设定的水位高度值。

为实施上述除湿机水位检测方法，本发明实施例提供了除湿机水位检测装置，图4示出了该除湿机水位检测装置的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

除湿机水位检测装置包括超声波发射模块100、计时模块200、超声波接收模块300、计时数据筛选模块400以及水位数据获取模块500。

在进入一个水位检测周期后，超声波发射模块100向除湿机的水箱底部发射超声波，并且计时模块200开始计时；在超声波接收模块300接收到反射回来的超声波时，计时模块200生成对应的多个计时数据；计时数据筛选模块400根据预设计时阈值从多个计时数据中筛选出有效计时数据；水位数据获取模块500根据超声波在水中的传播速度和有效计时数据获取相应的当前水位数据。

其中，计时数据筛选模块400根据预设计时阈值从多个计时数据中筛选出有效计时数据的过程具体为：将多个计时数据与预设计时阈值进行比较，并将不小于该预设计时阈值的计时数据作为有效计时数据。

水位数据获取模块500根据超声波在水中的传播速度和有效计时数据获取相应的当前水位数据的过程具体为：

根据以下算式计算当前水位数据：

H＝V×T/2

其中，H为当前水位数据，V为超声波在水中的传播速度，T为有效计时数据。

此外，如图5所示，除湿机水位检测装置还包括：存储控制模块600、存储模块700、数据量判断模块800、数据分析模块900、水位提示控制模块1000以及报警模块1100。

当存储模块700中的数据量未达到预设数据量时，存储控制模块600将当前水位数据存储至存储模块700，数据量判断模块800判断存储模块700中的数据量是否达到预设数据量，若是，则数据分析模块900从存储模块700所存储的水位数据中获取平均水位数据和最大水位数据，水位提示控制模块1000根据平均水位数据提示当前实际水位，并由报警模块1100在最大水位数据不小于水位阈值时发出相应的报警提示，同时，超声波发射模块100继续向除湿机的水箱底部发射超声波，并且计时模块200开始计时；若否，则超声波发射模块100继续向除湿机的水箱底部发射超声波，并且计时模块200开始计时。

当存储模块700中的数据量达到预设数据量时，存储控制模块600将存储模块700中最先存储的水位数据更新为当前水位数据，数据分析模块900从存储模块700所存储的水位数据中获取平均水位数据和最大水位数据，水位提示控制模块1000根据平均水位数据提示当前实际水位，并由报警模块1100在最大水位数据不小于水位阈值时发出相应的报警提示，同时，超声波发射模块100继续向除湿机的水箱底部发射超声波，并且计时模块200开始计时。

具体的，在实际应用中，超声波发射模块100可以是超声波发生器；超声波接收模块300可以是超声波换能器，可用于将接收到的超声波信号转换为相应的电压信号；计时模块200、计时数据筛选模块400、水位数据获取模块500、存储控制模块600、数据量判断模块800以及数据分析模块900可以集成内置于一微处理器中；存储模块700可以是微处理器中的存储介质(如EPROM、EEPROM)或者与微处理器连接的外置存储介质；水位提示控制模块1000可以是具有LED或LCD显示面板的水位显示电路单元，报警模块1100可以是具备声音报警功能和/或信号灯报警功能的电路单元。

本发明实施例还提供了一种包括上述除湿机水位检测装置的除湿机。

本发明实施例通过在除湿机运行过程中按照水位检测周期循环检测水箱中的水位高度，在每个水位检测周期中向水箱底部发射超声波并开始计时，在接收到反射回来的超声波时生成对应的多个计时数据，然后根据预设计时阈值从多个计时数据中筛选出有效计时数据，并进而根据超声波在水中的传播速度和有效计时数据准确获取相应的当前水位数据，从而避免了其他无效计时数据对水位检测的干扰，解决了现有技术在对水位进行超声波检测时因抗干扰能力弱而无法准确判断水位的问题。另外，在上述循环检测的过程中，预设存储空间中会保有最新获取且数量固定的水位数据，并根据这些水位数据获取平均水位数据和最大水位数据，从而可根据平均水位数据准确提示当前实际水位，并在最大水位数据不小于水位阈值时发出相应的报警提示，可避免水位过高而导致水箱出现满水溢出的情况。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种除湿机水位检测方法，其特征在于，所述除湿机水位检测方法包括以下步骤：

A.在进入一个水位检测周期后，向所述除湿机的水箱底部发射超声波，并开始计时；

B.在接收到反射回来的超声波时生成对应的多个计时数据；

C.根据预设计时阈值从所述多个计时数据中筛选出有效计时数据；

D.根据超声波在水中的传播速度和所述有效计时数据获取相应的当前水位数据。

2.如权利要求1所述的除湿机水位检测方法，其特征在于，在步骤D之后还包括以下步骤：

E.当预设存储空间中的数据量未达到预设数据量时，将所述当前水位数据存储至所述预设存储空间，并判断所述预设存储空间中的数据量是否达到所述预设数据量，是，则执行步骤G，否，则返回执行步骤A；

F.当所述预设存储空间中的数据量达到预设数据量时，将所述预设存储空间中最先存储的水位数据更新为所述当前水位数据，并执行步骤G；

G.从所述预设存储空间所存储的水位数据中获取平均水位数据和最大水位数据，并同时执行步骤A和步骤H；

H.根据所述平均水位数据提示当前实际水位，并在所述最大水位数据不小于水位阈值时发出相应的报警提示。

3.如权利要求1所述的除湿机水位检测方法，其特征在于，步骤C具体为：

将所述多个计时数据与预设计时阈值进行比较，并将不小于所述预设计时阈值的计时数据作为有效计时数据。

4.如权利要求1所述的除湿机水位检测方法，其特征在于，步骤D中根据超声波在水中的传播速度和所述有效计时数据获取相应的当前水位数据的步骤具体为：

根据以下算式计算当前水位数据：

H＝V×T/2

其中，H为当前水位数据，V为超声波在水中的传播速度，T为有效计时数据。

5.一种除湿机水位检测装置，其特征在于，所述除湿机水位检测装置包括超声波发射模块、计时模块、超声波接收模块、计时数据筛选模块以及水位数据获取模块；

在进入一个水位检测周期后，所述超声波发射模块向所述除湿机的水箱底部发射超声波，并且所述计时模块开始计时；在所述超声波接收模块接收到反射回来的超声波时，所述计时模块生成对应的多个计时数据；所述计时数据筛选模块根据预设计时阈值从所述多个计时数据中筛选出有效计时数据；所述水位数据获取模块根据超声波在水中的传播速度和所述有效计时数据获取相应的当前水位数据。

6.如权利要求5所述的除湿机水位检测装置，其特征在于，所述除湿机水位检测装置还包括：存储控制模块、存储模块、数据量判断模块、数据分析模块、水位提示控制模块以及报警模块；

当所述存储模块中的数据量未达到预设数据量时，所述存储控制模块将所述当前水位数据存储至所述存储模块，所述数据量判断模块判断所述预设存储空间中的数据量是否达到所述预设数据量，若是，则所述数据分析模块从所述存储模块所存储的水位数据中获取平均水位数据和最大水位数据，所述水位提示控制模块根据所述平均水位数据提示当前实际水位，并由所述报警模块在所述最大水位数据不小于水位阈值时发出相应的报警提示，同时，所述超声波发射模块继续向所述除湿机的水箱底部发射超声波，并且所述计时模块开始计时；若否，则所述超声波发射模块继续向所述除湿机的水箱底部发射超声波，并且所述计时模块开始计时；

当所述存储模块中的数据量达到预设数据量时，所述存储控制模块将所述存储模块中最先存储的水位数据更新为所述当前水位数据，所述数据分析模块从所述存储模块所存储的水位数据中获取平均水位数据和最大水位数据，所述水位提示控制模块根据所述平均水位数据提示当前实际水位，并由所述报警模块在所述最大水位数据不小于水位阈值时发出相应的报警提示，同时，所述超声波发射模块继续向所述除湿机的水箱底部发射超声波，并且所述计时模块开始计时。

7.如权利要求5所述的除湿机水位检测装置，其特征在于，所述计时数据筛选模块根据预设计时阈值从所述多个计时数据中筛选出有效计时数据的过程具体为：

将所述多个计时数据与预设计时阈值进行比较，并将不小于所述预设计时阈值的计时数据作为有效计时数据。

8.如权利要求5所述的除湿机水位检测装置，其特征在于，所述水位数据获取模块根据超声波在水中的传播速度和所述有效计时数据获取相应的当前水位数据的过程具体为：

根据以下算式计算当前水位数据：

H＝V×T/2

其中，H为当前水位数据，V为超声波在水中的传播速度，T为有效计时数据。

9.一种除湿机，其特征在于，所述除湿机包括如权利要求5至8任一项所述的除湿机水位检测装置。