一种基于红外测距传感器的直饮水机
技术领域
本发明涉及一种直饮水机,尤其涉及一种基于红外测距传感器的直饮水机。
背景技术
直饮水机是一种对水进行净化,使之可以直接饮用的机器设备。它是水家电的一种,通过多级净化,使自来水能够达到直饮的效果。目前在很多小区都安装有这种直饮水机,极大地方便了人们的生活。但目前直饮水机的出水和停水都由用户控制,即用户根据所携带的接水容器的容积来决定何时出水,何时停水。这种直饮水机的自动化程度不够高,使用上不够方便。
发明内容
针对上述技术问题,本发明设计开发了一种可基于红外测距传感器的直饮水机。
本发明提供的技术方案为:
一种基于红外测距传感器的直饮水机,包括:
接水仓,其呈立方体的形状,用于放入一个接水容器;
出水管,其由所述接水仓的顶部沿着所述接水仓的中心轴线向下延伸;
电磁阀,其设置在所述出水管上;
第一红外测距传感器,其设置所述接水仓的顶部,靠近所述出水管,且所述第一红外测距传感器的光路与所述中心轴线平行;
第二红外测距传感器,其设置在所述出水管的下端部,所述第二红外测距传感器的光路与所述中心轴线平行;
数据处理模块,其与所述流量传感器、所述电磁阀、所述第一红外测距传感器和所述第二红外测距传感器通信连接;所述数据处理模块内预先记录有所述接水仓的第一高度h和所述出水管的下端部到所述接水仓底部的第二高度h2;
其中,所述数据处理模块控制所述第一红外测距传感器检测由所述接水仓的顶部到所述接水容器的顶壁的第一距离d,并利用第一高度减去第一距离得出所述接水容器的第三高度h3;所述数据处理模块控制所述电磁阀开启,并且在所述电磁阀保持开启的过程中,控制所述第二红外测距传感器持续检测由所述下端部到所述接水容器内水面的第二距离d2,当h2-d2=h3时,所述数据处理模块控制所述电磁阀关闭。
优选的是,所述的基于红外测距传感器的直饮水机中,所述接水仓的底部在正对着所述中心轴线的位置具有一个限位凹坑,该限位凹坑用于指示所述接水容器的放置位置,以使所述接水容器的轴线与所述中心轴线重合。
优选的是,所述的基于红外测距传感器的直饮水机中,所述限位凹坑内设置有一个红外LED灯管,所述红外LED灯管在电池的供电下持续发出红光。
优选的是,所述的基于红外测距传感器的直饮水机中,所述接水仓在一侧设置有可启闭的仓门。
优选的是,所述的基于红外测距传感器的直饮水机,还包括:
提示器,其与所述数据处理模块通信连接;
所述数据处理模块在计算出所述接水容器的第三高度后,控制所述提示器发出第一提示信号,之后再控制所述电磁阀开启。
优选的是,所述的基于红外测距传感器的直饮水机中,所述提示器为蜂鸣器。
优选的是,所述的基于红外测距传感器的直饮水机中,所述数据处理模块控制所述第二红外测距传感器开始检测由所述下端部到所述接水容器内水位的第二距离d2时,如果最开始的第二距离d2不等于h2,则所述数据处理模块控制所述提示器发出第二提示信号。
本发明所述的基于红外测距传感器的直饮水机利用第一红外测距传感器检测接水仓顶部到接水容器的顶壁的第一距离,利用接水仓的第一高度和第一距离计算出接水容器的第二高度,之后所述数据处理模块控制电磁阀开启,利用第二红外测距传感器实时检测出水管下端部到接水容器内水面的第二距离,,当h2-d2=h3,即此时数据处理模块判定接水容器内的水位达到要求,数据处理模块控制电磁阀关闭。本发明实现了对接水容器内水位的自动检测,提高了接水容器使用上的方便程度。
附图说明
图1为本发明所述的基于红外测距传感器的直饮水机的接水仓的结构示意图。
图2为本发明所述的基于红外测距传感器的直饮水机的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1和图2所示,本发明提供一种基于红外测距传感器的直饮水机,包括:接水仓1,其呈立方体的形状,用于放入一个接水容器4;出水管3,其由所述接水仓1的顶部9沿着所述接水仓的中心轴线向下延伸;电磁阀,其设置在所述出水管3上;第一红外测距传感器7,其设置所述接水仓的顶部9,靠近所述出水管,且所述第一红外测距传感器的光路与所述中心轴线平行;第二红外测距传感器8,其设置在所述出水管的下端部13,所述第二红外测距传感器的光路与所述中心轴线平行;数据处理模块,其与所述流量传感器、所述电磁阀、所述第一红外测距传感器和所述第二红外测距传感器通信连接;所述数据处理模块内预先记录有所述接水仓1的第一高度h1和所述出水管的下端部13到所述接水仓底部11的第二高度h2;其中,所述数据处理模块控制所述第一红外测距传感器检测由所述接水仓的顶部9到所述接水容器的顶壁6的第一距离d1,并利用第一高度减去第一距离得出所述接水容器的第三高度h3;所述数据处理模块控制所述电磁阀开启,并且在所述电磁阀保持开启的过程中,控制所述第二红外测距传感器持续检测由所述下端部13到所述接水容器内水面12的第二距离d2,当h2-d2=h3时,所述数据处理模块控制所述电磁阀关闭。
本发明中,数据处理模块内预先记录了接水仓的第一高度h和出水管的下端部到接水仓底部的第二高度h2。所述数据处理模块控制第一红外测距传感器测量接水仓顶部到接水容器的顶壁的第一距离d,结合h,就可以计算出接水容器的第三高度h3。但该第三高度并一定等于接水容器的实际高度。接水容器的实际高度应该是接水容器的瓶口位置到接水容器的底部的距离,而第一红外测距传感器是设置在出水管的旁边的,第一红外测距传感器实际测量的是接水仓的顶部到接水容器的顶壁之间的第一距离,如果接水容器的瓶口边缘高出接水容器的顶壁,那么结合第一红外测距传感器所测量的第一距离所计算出的第三高度就比接水容器的实际高度要小。在这种情况下,数据处理模块判断的出水量比接水容器的实际容积要小,但与接水容器的实际容积相差并不大。因此,本发明仍然实现了对出水量的相对准确的判断。
在计算出接水容器的第三高度后,数据处理模块控制电磁阀开启,并同时控制第二红外测距传感器测量出水管下端部到接水容器内水面的第二距离d2。随着电磁阀保持开启,水从出水管的下端部流入至接水容器内,从而使接水容器内的水位逐渐升高,因此,当电磁阀刚刚开启时,d2应该与h2相等,而之后d2会逐渐减小。当h2-d2=h3时,说明接水容器内的水位已经达到了第三高度。如前所述,这并不说明接水容器已经完全灌满了,但接水容器已经基本装满。
第二红外测距传感器的外壳为防水外壳,避免在出水管供水时受到影响。
优选的是,所述的基于红外测距传感器的直饮水机中,所述接水仓的底部在正对着所述中心轴线的位置具有一个限位凹坑5,该限位凹坑5用于指示所述接水容器的放置位置,以使所述接水容器的轴线与所述中心轴线重合。基于该设计,用户在向接水仓内放入接水容器时,可以根据限位凹坑的指示将接水容器对齐在指定的位置,以提高检测和计算的精度。但在没有限位凹坑时,接水容器的容器口也必须要与出水管的出水口对齐,否则没法接水,因此在这种情况下,接水容器的轴线也基本与中心轴线重合。但在有限位凹坑时,对接水容器的定位会更容易。
优选的是,所述的基于红外测距传感器的直饮水机中,所述限位凹坑内设置有一个红外LED灯管,所述红外LED灯管在电池的供电下持续发出红光。红外LED灯管可以提供更清晰的指示,使用户更容易将接水容器的轴线与中心轴线对齐,从而使检测和计算结果更精确。
优选的是,为了减少灰尘在接水仓内的沉积,所述的基于红外测距传感器的直饮水机中,所述接水仓在一侧设置有可启闭的仓门2,当将接水容器放入接水仓后,用户应将仓门关闭。
优选的是,所述的基于红外测距传感器的直饮水机,还包括:提示器,其与所述数据处理模块通信连接;所述数据处理模块在计算出所述接水容器的第三高度后,控制所述提示器发出第一提示信号,之后再控制所述电磁阀开启。基于该实施例,当对第三高度的计算完成后,发出第一提示信号,以提醒用户出水管要开始出水了,避免用户在此时随意移动接水容器。
优选的是,所述的基于红外测距传感器的直饮水机中,所述提示器为蜂鸣器。
优选的是,所述的基于红外测距传感器的直饮水机中,所述数据处理模块控制所述第二红外测距传感器开始检测由所述下端部到所述接水容器内水位的第二距离d2时,如果最开始的第二距离d2不等于h2,则说明接水容器放偏了,接水容器的瓶口未对准出水管,导致第二红外测距传感器实际检测的可能是下端部到接水容器的顶壁之间的距离,所述数据处理模块控制所述提示器发出第二提示信号,以提醒用户调整接水容器的位置。尽管接水容器的底部存在一定厚度,但本发明忽略该厚度,将该厚度视为误差,只要d2与h2相差在一定误差范围内,均判定d2与h2相等。
尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。