CN105241527B - 水位开关检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种水位开关检测装置，包括微处理器、气泵、光纤装置、开关安装座及水箱，气泵、光纤装置及开关安装座均与微处理器信号连接；开关安装座用于安装水位开关并用于对水位开关提供外部检测信号，开关安装座设有对水位开关提供外部压力的气嘴；水箱的顶部通过输气管与开关安装座及气泵连接；光纤装置包括透明注水管，透明注水管包括与水箱呈一定夹角的安装段及与水箱连接的连接段，安装段上沿着安装段的长度延伸方向依次且间隔地设置有第一光纤、第二光纤及第三光纤，第一光纤、第二光纤及第三光纤以及第三光纤用于产生第一上升沿信号、第二上升沿信号及第三上升沿信号并输出至微处理器。上述水位开关检测装置的检测精度高相应速度快。

Description

水位开关检测装置

技术领域

本发明涉及检测装置技术领域，尤其涉及一种水位开关检测装置。

背景技术

水位开关在洗衣机，洗碗机等家电设备中得到广泛应用，但是其检测技术和检测设备相对落后。目前，多数水位开关检测设备在模拟水位开关的工作情况对水位开关进行检测时，受到测量水位精度、平率采集精度、测试台位数量等诸多因素的影响，检测质量和检测速度不够理想。因此，现有技术中的检测设备存在检测准确性低和检测效率低的问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种水位开关检测装置，以解决上述技术问题。

本发明实施例提供一种水位开关检测装置，包括微处理器、气泵、光纤装置、开关安装座以及水箱，气泵、光纤装置及开关安装座均与微处理器信号连接；

开关安装座用于安装水位开关并用于对水位开关提供外部检测信号，开关安装座设有对水位开关提供外部压力的气嘴；

水箱的顶部通过输气管与开关安装座上的气嘴以及气泵连接；

光纤装置包括透明注水管，透明注水管包括与水箱呈一定夹角的安装段以及与水箱连接的连接段，安装段沿着安装段的长度延伸方向依次且间隔地设置第一光纤、第二光纤以及第三光纤，第一光纤、第二光纤以及第三光纤用于产生第一上升沿信号、第二上升沿信号以及第三上升沿信号并输出至微处理器，此时气泵不再提供气压，由水箱通过开关安装座对水位开关提供三个测试点对应水位状态的外部压力，水位开关如果导通，则开关安装座与水位开关形成信号通路，检测信号经过水位开关后在经开关安装座后变成高电平信号输出至微处理，水位开关如果断开，检测信号无法经过开关安装座输出至微处理器，即此时微处理器接收到低电平信号，开关安装座在水位开关合格的情况下对应输出低电平信号、第一高电平信号及第二高电平信号至微处理器，微处理器在接收到第一上升沿信号、第二上升沿信号或第三上升沿信号均输出第一控制信号使气泵停止工作，同时微处理器在接收到低电平信号、第一高电平信号及第二高电平信号后判断出水位开关的对应测试点可以正常工作，安装段上还设有与第一光纤相对的第一LED灯、与第二光纤相对的第二LED灯以及与第三光纤相对的第三LED灯，安装段内设有浮子，浮子上设有光隙，第一LED灯、第二LED灯与第三LED灯发出的光分别通过光隙到对应第一光纤、第二光纤以及第三光纤上。

进一步地，第一LED灯与第一光纤连线与浮子上的光隙平行。

进一步地，水箱的顶部设有排气孔及充气孔，水箱的排气孔与充气孔分别通过输气管对应与气嘴以及气泵连接。

进一步地，所述透明注水管为玻璃管。

进一步地，安装段与水箱之间的夹角为90°，并且安装段上设置刻度线。

进一步地，微处理器为PLC可编程逻辑器件。

进一步地，该装置还包括显示设备，微处理器在判断出水位开关任意一个测试点不能正常工作时，微处理器输出警示信号在显示设备上显示。

进一步地，安装段呈圆柱状，浮子呈方块状，浮子的顶面的对角线连线的长度与安装段的内径长度相同。

本发明的有益效果是：

本发明的水位开关检测装置中的光纤装置实际上是一个确定水位高度的装置，光纤装置利用光纤对光的响应速度的原理，能确定0.5mm水柱高差别的压力，分辨率为5Pa，因此可以精确地检测出水位开关是否合格。

附图说明

图1是本发明实施例的水位开关检测装置的示意图。

图2是本发明实施例的光纤装置与水箱的连接的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。

首先对现有技术中的水位开关的工作原理进行介绍，当水位开关气嘴与外部压力输出管连接后，外部压力就作用于水位开关的动片的一侧，水位开关的动片的另一侧受水位开关内部的机械力作用。改变外部的压力(实际是改变水位开关的动片上的外部压力与内部机械压力的两力合力的方向)就能改变动片位置，使动片与水位开关内的不同触点接触，以使洗衣机内的微处理器接收到不同的信号，进而控制洗衣机内的进水阀门的开闭，以实现对洗衣机内的水位的控制。

洗衣机内的水位种类包括工作水位、溢出水位及注水水位。洗衣机内的水位低于或者等于注水水位时，动片不与水位开关内的触点连接，即水位开关处于断开状态，此时，洗衣机的进水阀开启，洗衣机内开始注水；当洗衣机内的水位达到正常工作水位时，动片上的外部压力变大，使动片发生偏转至与水位开关内的第一触点连接，此时水位开关导通，并输出工作水位信号至微处理器，微处理器输出控制信号关闭阀门，使不再进水；当然通过程式选择即选择溢出水位工作模式，使得微处理器在接收到工作水位信号时不作动，此时进水阀门继续开始，洗衣机内继续注水，当达到溢出水位后，动片上的外部压力变大，使动片发生偏转至与水位开关内的第二触点连接，微处理器接收到溢出水位信号，微处理器输出控制信号使进水阀门关闭。需要说明的是，在洗衣机内的水位位于工作水位后，水位开关内的鼓形簧会对动片提供作用，此时鼓形簧与外部压力以及内部机械力一起对动片作用，使得动片与第一触点接触，而当洗衣机排水之后，外部压力会减小，但是鼓形簧与外部压力以及内部机械力还会对动片作动，使得动片与第一触点保持接触，当洗衣机内的水位达到注水水位后，鼓形簧与外部压力以及内部机械力对动片的作用不再保持平衡，动片将与第一触点断开，进而使得微处理器接收到注水水位信号，微处理器输出控制信号使进水阀门开启，使得洗衣机内再次注水。

本发明实施例提供的水位开关检测装置用于对现有技术中的的水位开关进行检测，以判断现有技术中的水位开关的三个测试点是否可以正常工作，水位开关的三个测试点具体为检测水位开关在洗衣机内的水位位于注水水位时是否能够正常断开，在洗衣机内的水位位于工作水位时是否能够正常闭合，以及在洗衣机内的水位位于溢出水位时是否能够正常闭合。

请参照图1和图2，本发明实施例提供了一种水位开关检测装置，包括微处理器1、气泵2、光纤装置3、开关安装座4以及水箱5。气泵2、光纤装置3及开关安装座4均与微处理器1信号连接。

开关安装座4用于安装水位开关并用于对水位开关提供外部检测信号，开关安装座4设有对水位开关提供外部压力的气嘴。

水箱5内部容置有液体溶液例如水，以及位于液体溶液上方的空气。水箱5的顶部通过输气管6分别与开关安装座4上的气嘴以及气泵2连接。

光纤装置3包括透明注水管31，透明注水管31包括安装段32及与安装段32的底部连接的连接段33。安装段32与水箱5的顶部具有一定夹角。连接段33与水箱5的侧壁连接。光纤装置3还包括沿着安装段32的长度延伸方向并设置在安装段32上的第一光纤34b、第二光纤35b以及第三光纤36b。第一光纤34b、第二光纤35b以及第三光纤36b用于产生第一上升沿信号、第二上升沿信号以及第三上升沿信号并将第一上升沿信号、第二上升沿信号以及第三上升沿信号输出至微处理器1，以检测水位开关的三个测试点是否可以正常工作。开关安装座4在水位开关的三个测试点正常工作的情况下对应输出低电平信号、第一高电平信号及第二高电平信号至微处理器1，需要说明的是，第一上升沿信号用于测试水位开关的第一测试点(具体为水位开关的对应控制洗衣机内的注水水位的测试点)时，并在水位开关的第一测试点正常工作的情况下输出低电平信号；第二上升沿信号用于测试水位开关的第二测试点(具体为水位开关的对应控制洗衣机内的工作水位的测试点)时，并在水位开关的第二测试点正常工作的情况下输出第一高电平信号，第三上升沿信号用于测试水位开关的第三测试点(具体为水位开关的对应控制洗衣机内的溢出水位的测试点)时，并在水位开关的第三测试点正常工作的情况下输出第二高电平信号。微处理器1在接收到第一上升沿信号、第二上升沿信号或第三上升沿信号均输出第一控制信号使气泵2停止工作，同时微处理器1在接收到低电平信号、第一高电平信号及第二高电平信号后判断出水位开关的对应测试点可以正常工作。

具体地，光纤装置3还包括设置在安装段32上且沿着安装段32的长度延伸方向依次且间隔地设置的第一LED灯34a、第二LED灯35a及第三LED灯36a。第一LED灯34a与第一光纤34b，第二LED灯35a与第二光纤35b相对。第三LED灯36a与第三光纤36b相对。安装段32内设有浮子37，浮子37被设置为仅可以沿着安装段32的长度延伸方向移动，并且浮子37上设有光隙370。第一LED灯34a、第二LED灯35a与第三LED灯36a发出的光通过光隙370分别照射到对应的第一光纤34b、第二光纤35b以及第三光纤36b上。第一光纤34b、第二光纤35b以及第三光纤36b以及第三光纤36b对应产生第一上升沿信号、第二上升沿信号以及第三上升沿信号并输出至微处理器1。具体为，当第一LED灯34a发出的光通过光隙370照射到第一光纤34b时，第一光纤34b产生第一上升沿信号并输送至微处理器1；当第二LED灯35a发出的光通过光隙370照射到第二光纤35b时，第二光纤35b产生第二上升沿信号并输送至微处理器1；当第三LED灯36a发出的光通过光隙370照射到第三光纤36b时，第三光纤36b产生第三上升沿信号并输送至微处理器1，需要说明的是，由于第一LED灯34a、第二LED灯35a与第三LED灯36a间隔设置，浮子37沿着安装段32的长度延伸方向移动，因此第一LED灯34a、第二LED灯35a与第三LED灯36a发出的光在同一时刻不会有两个光同时经过光隙370，即每次只有一个光经过光隙370传送至对应的光纤，即保证了第一LED灯34a、第二LED灯35a与第三LED灯36a发出的光经过光隙370传送至对应的光纤时，可以对水位开关上对应的测试点进行检测。

本发明的水位开关检测装置的具体工作原理如：

在水位开关安装在开关安装座4上后，水位开关装置上电，气泵2开始对水箱5内充气，使得水箱5内的液体排入透明注水管31内，安装段32的水位上升，浮子37随着水位的上升而上升，在浮子37将第二LED灯35a发出的光挡住后，第二LED灯35a发出的光不再照射到第二光纤35b上，此时第二光纤35b不再输出高电平信号，当浮子37继续上升，第二LED灯35a发出的光通过浮子37的光隙370照射到第二光纤35b上时，此时安装段32的内水位代表洗衣机内的工作水位，第二光纤35b输出第二上升沿信号至微处理器1，在此需要说明的是，第一光纤34b与第三光纤36b产生第一上升沿信号与第三上升沿信号的原理与第二光纤35b产生上升沿信号的原理相同，以后不再赘述。微处理器1在接收到第二上升沿信号后，输出控制信号使得气泵2断电，此时气泵2不再提供气压，而水箱5通过开关安装座4对水位开关提供模拟工作水位状态的外部压力，此时水位开关如果导通，则开关安装座4与水位开关形成信号通路，检测信号经过水位开关后在经开关安装座4后变成第一高电平信号输出至微处理器1，微处理器1判断出水位开关在洗衣机内的水位位于工作水位时可以正常工作，即在工作水位状态水位开关合格，当水位开关不导通，则检测信号无法经过开关安装座4输出至微处理器1，即此时微处理器1接收到低电平信号，微处理器1判断出水位开关在工作水位状态下不合格。

气泵2继续开启，使得安装段32内的水位上升，在第三光纤36b产生第三水位信号，即溢出信号后，微处理器1将气泵2断电，此时气泵2不再提供气压，而水箱5通过开关安装座4对水位开关提供模拟溢出水位状态的外部压力，此时水位开关如果导通，则开关安装座4与水位开关形成信号通路，检测信号经过水位开关后在经开关安装座4后变成第二高电平信号输出至微处理器1，微处理器1判断出水位开关在洗衣机内的水位位于溢出水位时可以正常工作，即在溢出水位状态水位开关合格，当水位开关不导通，则检测信号无法经过开关安装座4输出至微处理器1，即此时微处理器1接收到低电平信号，微处理器1判断出水位开关在溢出水位状态下不合格。

对气泵2上电，气泵2将水箱5内的气体排出，当第一光纤34b产生第一水位信号，即注水水位信号后，微处理器1将气泵2断电，此时气泵2不再抽气，而水箱5通过开关安装座4对水位开关提供模拟注水水位状态的外部压力，此时水位开关如果断开，检测信号无法经过开关安装座4输出至微处理器1，即此时微处理器1接收到低电平信号，微处理器1判断出水位开关在注水水位状态下合格，如果开关安装座4与水位开关形成信号通路，检测信号经过水位开关后在经开关安装座4后变成第一高电平信号输出至微处理器1，微处理器1判断出水位开关在洗衣机内的注水位于注水水位时可以不能正常工作，即在注水水位状态水位开关不合格。

在本实施例中，第一LED灯34a与第一光纤34b连线与浮子37上的光隙370平行，以便于第一LED灯34a发出的光可以通过浮子37的光隙370传输至第一光纤34b。可以理解的是，第二LED灯35a与第二光纤35b连线以及第三LED灯36a与第三光纤36b连线均与浮子37上的光隙370平行。

在本实施例中，水箱5的顶部设有排气孔51及充气孔53，水箱5的排气孔51与充气孔53通过输气管6对应与气嘴以及气泵2连接。

在本实施例中，透明注水管31为玻璃管，以便于观察水位，并在水位开关的测试点不能正常工作时判断出是哪个测试点不能正常工作。

在本实施例中，安装段32与水箱5的顶面之间的设定夹角为90°，并且安装段32上设置刻度线，以便于显示水位高度。

在本实施例中，该装置还包括显示设备7，微处理器1在判断出水位开关不合格时，微处理器1输出警示信号在显示设备7上显示，以提醒检测人员水位开关不合格。

在本实施例中，微处理器1为PLC可编程逻辑器件。

在本实施例中，为了使开关安装座4能够对水位开关提供检测信号，开关安装座4与水位开关电连接，并且开关安装座4外接检测信号源。

在本实施例中，安装段32呈圆柱状，浮子37呈方块状，浮子37的顶面的对角线连线的长度与安装段32的内径长度相同，以保证浮子37只可以沿着安装段32的长度延伸方向移动。

本发明的有益效果是：

本发明的水位开关检测装置中的光纤装置3实际上是一个确定水位高度的装置，光纤装置3利用光纤对光的响应速度的原理，能确定0.5mm水柱高差别的压力，分辨率为5Pa，因此可以精确地检测出水位开关是否合格。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种水位开关检测装置，其特征在于，包括微处理器(1)、气泵(2)、光纤装置(3)、开关安装座(4)以及水箱(5)，气泵(2)、光纤装置(3)及开关安装座(4)均与微处理器(1)信号连接；

开关安装座(4)用于安装水位开关并用于对水位开关提供外部检测信号，开关安装座(4)设有对水位开关提供外部压力的气嘴；

水箱(5)内部容置液体以及位于液体上方的空气，水箱(5)的顶部通过输气管(6)分别与开关安装座(4)的气嘴以及气泵(2)连接；

光纤装置(3)包括透明注水管(31)，透明注水管(31)包括安装段(32)及与安装段(32)的底部连接的连接段(33)，安装段(32)与水箱(5)的顶面之间具有设定的夹角，连接段(33)与水箱(5)的侧壁连接，光纤装置(3)还包括沿着安装段(32)的长度延伸方向依次且间隔地设置第一光纤(34b)、第二光纤(35b)以及第三光纤(36b)，第一光纤(34b)、第二光纤(35b)以及第三光纤(36b)分别用于产生第一上升沿信号、第二上升沿信号以及第三上升沿信号并对应将第一上升沿信号、第二上升沿信号以及第三上升沿信号输出至微处理器(1)以对应检测水位开关的三个测试点，开关安装座(4)在水位开关的三个测试点可以正常工作的情况下对应输出低电平信号、第一高电平信号及第二高电平信号至微处理器(1)，微处理器(1)在接收到第一上升沿信号、第二上升沿信号或第三上升沿信号均输出第一控制信号使气泵(2)停止工作，此时气泵(2)不再提供气压，由水箱(5)通过开关安装座(4)对水位开关提供三个测试点对应水位状态的外部压力，水位开关如果导通，则开关安装座(4)与水位开关形成信号通路，检测信号经过水位开关后在经开关安装座(4)后变成高电平信号输出至微处理(1)，水位开关如果断开，检测信号无法经过开关安装座(4)输出至微处理器(1)，即此时微处理器(1)接收到低电平信号，同时微处理器(1)在接收到低电平信号、第一高电平信号及第二高电平信号后判断出水位开关的对应测试点可以正常工作，其中，光纤装置(3)还包括沿着安装段(32)的长度延伸方向设置的与第一光纤(34b)相对的第一LED灯(34a)、与第二光纤(35b)相对的第二LED灯(35a)以及与第三光纤(36b)相对的第三LED灯(36a)，安装段(32)内设有浮子(37)，浮子(37)上设有光隙(370)，第一LED灯(34a)、第二LED灯(35a)与第三LED灯(36a)发出的光分别通过光隙(370)对应照射到第一光纤(34b)、第二光纤(35b)以及第三光纤(36b)上。

2.如权利要求1所述的水位开关检测装置，其特征在于，所述第一LED灯(34a)与第一光纤(34b)连线与浮子(37)上的光隙(370)平行。

3.如权利要求1所述的水位开关检测装置，其特征在于，水箱(5)的顶部设有排气孔(51)及充气孔(53)，水箱(5)的排气孔(51)与充气孔(53)通过输气管(6)分别与气嘴以及气泵(2)连接。

4.如权利要求1所述的水位开关检测装置，其特征在于，所述透明注水管(31)为玻璃管。

5.如权利要求1所述的水位开关检测装置，其特征在于，安装段(32)与水箱(5)之间的夹角为90°，并且安装段(32)上设置刻度线。

6.如权利要求1所述的水位开关检测装置，其特征在于，微处理器(1)为PLC可编程逻辑器件。

7.如权利要求1所述的水位开关检测装置，其特征在于，该装置还包括显示设备(7)，微处理器(1)在判断出水位开关任意一个测试点不能正常工作时，微处理器(1)均输出警示信号在显示设备(7)上显示。

8.如权利要求1所述的水位开关检测装置，其特征在于，安装段(32)呈圆柱状，浮子(37)呈方块状，浮子(37)的顶面的对角线连线的长度与安装段(32)的内径长度相同。