CN105999829B - 具有自动断水功能的滤芯寿命指示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及净水设备，公开了一种具有自动断水功能的滤芯寿命指示装置，其包括控制器(320)、断水电磁阀(1)和与滤芯(2)连接的滤芯寿命指示器(3)，滤芯寿命指示器(3)内设有流量采集装置(31)，流量采集装置(31)用于采集滤芯(2)实际过水量并将采集的流量信号发送给控制器(320)，控制器(320)用于对接收到的流量信号处理并与其内设定的流量上限值比较且根据比较结果控制断水电磁阀(1)。本发明通过采集滤芯实际过水量来判断滤芯寿命是否到期，其能够智能反应用户净化水用水量，同时在滤芯寿命到期时能够及时切断水源，停机停止制水，其具有成本低廉且能够有效保证用户安全用水。
Description
技术领域
本发明涉及净水设备，尤其涉及了一种具有自动断水功能的滤芯寿命指示装置。
背景技术
由于中国水质的污染和恶化，家用净水器对RO机的需求日益增多，很多无电无泵型净水器日益增多，特别是部分无电型UF超滤机及部分简易滤芯系统对滤芯过水量无记录等问题存在，部分有记录的产品也只是通过日期和使用时间推算下一次更换滤芯的时间，不能反映滤芯真实过水量。从而导致滤芯寿命本来过水量已大大超过，而用户还在继续饮用，使得大量不安全的饮用水被误用，造成因为使用净水器反而严重影响人民身体健康。全国各地很多学校，学生因为喝了滤芯寿命远远超期的不安全受污染的水频频出现。
目前实际滤芯的卫生批件使用寿命都是根据国家标准水质条件下，根据滤芯过水量计算出来的，但是采用该种计算方法还是存在如下问题：
问题一，如果用户在有限的时间内用水大大超过滤芯寿命标称的过水量，待时间记录上还没有到期时，则很有可能会饮用到很多不达标的水，会严重影响人民身体健康。
问题二，对一些新型无电型RO纯水机或微滤机或超滤机，即使一些很高端的净水器品牌,对滤芯寿命还是通过工作的时间计算。大家都知道RO纯水机通过(反渗透膜)的过水量一般跟水压力密切相关，所获得的纯水量还跟废水排放极其相关，而过水量也受进水压力和自身机器膜衰竭及RO膜衰竭等多方原因的左右，导致对纯水量计算特别不精确。
因此，研发一种较为精准的或在滤芯寿命到期后自动切断水源的家用净水器迫在眉睫。
发明内容
本发明针对现有的净水设备中因滤芯寿命难以确定而导致不安全饮用水被误用的问题，提供了一种具有自动断水功能的滤芯寿命指示装置。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
具有自动断水功能的滤芯寿命指示装置，包括用于供电的6V电源，还包括控制器、断水电磁阀和与滤芯连接的滤芯寿命指示器，滤芯寿命指示器内设有流量采集装置，流量采集装置用于采集滤芯实际过水量并将采集的流量信号发送给控制器，控制器用于对接收到的流量信号处理并与其内设定的流量上限值比较且根据比较结果控制断水电磁阀。采用该种记录流量值的方式来判断滤芯寿命是否到期，当滤芯寿命到期后则控制机器停机，可以更加准确得到滤芯实际使用寿命，在更加合理的时间更换滤芯。
作为优选，流量采集装置包括流量计座、前置放大器，流量计座外设有传感线圈，流量计座内固定有转轴芯，转轴芯上设有能够绕转轴芯转动的叶轮，叶轮上固定有磁钢，叶轮转动时叶轮片切割磁钢产生的磁感线引起传感线圈中的磁通变化，前置放大器用于接收传感线圈检测到的磁通周期变化信号并对该磁通周期变化信号进行放大、整形后产生与水流速度成正比的脉冲信号。
作为优选，流量采集装置还包括用于对前置放大器产生的脉冲信号进行累加并将累计的脉冲信号换算成累积流量值的单位换算系数修正与加法器电路。通过单位换算系数修正可使得对于流量的记录根据准确，继而使得对滤芯寿命判断也更加精确。
作为优选，流量采集装置还包括计数芯片和频率电流转换电路，频率电流转换电路用于将前置放大器产生的脉冲信号转换成模拟电流量来得到瞬时流量值，计数芯片用于对瞬时流量值进行累加后得到累积流量值。
作为优选，转轴芯上设有轴承。通过在转轴芯上设置轴承，可有效减小转轴芯与叶轮之间的转动摩擦，即减小叶轮转动外在影响因素，使得最终记录的流量值更精确。
作为优选，流量采集装置还包括盖合在流量计座上的流量采集盖，传感线圈位于流量采集盖顶部；流量采集盖与流量计座之间设有O型圈。
作为优选，还包括滤芯寿命指示器，滤芯寿命指示器包括指示器上盖和指示器下盖，流量采集装置位于指示器上盖与指示器下盖之间，指示器上盖上设有与控制器连接且用于指示滤芯寿命的显示屏，控制器根据接收到的流量信号控制显示屏显示滤芯寿命。通过显示屏能够实时反映滤芯寿命，使得滤芯寿命到期后能够及时提醒用户更换滤芯。
作为优选，指示器下盖底部设有电池槽，电池槽内设有用于供电的电池，电池槽上盖合有电池盖。
本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：
本发明通过采集滤芯实际过水量来判断滤芯寿命是否到期，其能够智能反应用户净化水用水量，同时在滤芯寿命到期时能够及时切断水源，停机停止制水，其具有成本低廉且能够有效保证用户安全用水。
附图说明
图1是本发明实施例1的结构示意图；
图2是图1中滤芯寿命指示器的结构示意图；
图3是图2中流量计座的结构示意图；
图4是图3的俯视图；
图5是本发明中流量采集装置的工作原理图；
图6是本发明中流量采集流程图；
图7是本发明自动断水电路图；
图8是图7的工作流程图。
附图中各数字标号所指代的部位名称如下：1—断水电磁阀、2—滤芯、3—滤芯寿命指示器、31—流量采集装置、310—流量计座、311—转轴芯、312—叶轮、313—流量采集盖、314—指示器上盖、315—指示器下盖、316—电池槽、317—电池、318—电池盖、319—施密特芯片、320—控制器。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
具有自动断水功能的滤芯寿命指示装置，如图1-图8所示，还包括控制器320、断水电磁阀1和与滤芯2连接的滤芯寿命指示器3，滤芯寿命指示器3内设有流量采集装置31，滤芯寿命指示器3包括指示器上盖314和指示器下盖315，流量采集装置31位于指示器上盖314与指示器下盖315之间，指示器上盖314上设有与控制器320连接且用于指示滤芯2寿命的显示屏，控制器320根据接收到的流量信号控制显示屏显示滤芯2寿命。指示器下盖315底部设有电池槽316，电池槽316内设有用于供电的电池317，电池槽316上盖合有电池盖318。
流量采集装置31用于采集滤芯2实际过水量并将采集的流量信号发送给控制器320，控制器320用于对接收到的流量信号处理并与其内设定的流量上限值比较且根据比较结果控制断水电磁阀1。
本实施例中通过电池317提供6V电压，当流量采集装置31采集到的叶轮312累积流量值达到控制器320内设定的限值时，控制器320控制断水电磁阀1动作，切断水源，达到自动断水的目的，保证每一滴饮用水都安全可靠，因要做到低供耗的目的，满足无电型净水机等机器上使用此流量采集装置31。控制器320内设定的流量限值为滤芯2所能过滤的最大流量值，根据实际需要设定，通过记录流量值的方式来判断滤芯2寿命是否到期，可以更加准确得到滤芯2实际使用寿命，在更加合理的时间更换滤芯2。同时，当叶轮312累积流量值达到设定的限值时，控制器320也会控制显示屏显示滤芯2寿命到期，提醒用户更换滤芯2。本实施例中将该滤芯寿命指示器3装在过滤系统中端，满足流量叶轮312读取参数的条件。
流量采集装置31包括流量计座310、前置放大器，流量计座310外设有传感线圈，流量采集装置31还包括盖合在流量计座310上的流量采集盖313，传感线圈位于流量采集盖313顶部，流量采集盖313与流量计座310之间设有O型圈。流量采集盖313顶部设有安装槽，安装槽内设置有施密特芯片319，传感线圈位于施密特芯片319内。
流量计座310内固定有转轴芯311，转轴芯311上设有能够绕转轴芯311转动的叶轮312，转轴芯311上设有轴承，可有效减小转轴芯311与叶轮312之间的转动摩擦，即减小叶轮312转动外在影响因素，使得最终记录的流量值更精确。
叶轮312上固定有磁钢，叶轮312转动时叶轮312片切割磁钢产生的磁感线引起传感线圈中的磁通变化，前置放大器用于接收传感线圈检测到的磁通周期变化信号并对该磁通周期变化信号进行放大、整形后产生与水流速度成正比的脉冲信号。流量采集装置31还包括用于对前置放大器产生的脉冲信号进行累加并将累计的脉冲信号换算成累积流量值的单位换算系数修正与加法器电路。
当水流过管道时，冲击叶轮312，对叶轮312产生驱动力矩，使叶轮312克服摩擦力矩和流体阻力矩而产生旋转。在一定流量范围内，关于水的粘度，叶轮312的旋转角速度与流体流速成正比，由此水流速度可通过叶轮312的旋转角速度得到，从而可以计算得到通过管路的水流量，而叶轮312的旋转角速度可通过叶轮312的转速得到。
其中叶轮312的转速通过装在流量采集盖313外的施密特芯片内的传感线圈来检测，具体为叶轮312转动时叶轮312片切割磁钢产生的磁感线，引起传感线圈中的磁通变化，使线圈中产生变化的感应电势，然后通过前置放大器对接收传感线圈检测到的磁通周期变化信号并对该磁通周期变化信号进行放大、整形后产生与流速成正比的脉冲信号，通过该脉冲信号的脉冲频率即可得到叶轮312的转速，因此可以得到输出脉冲的频率与通过流量计的流量成正比，通过单位换算系数修正与加法器电路即可得到经过滤芯2的累积流量值，输出脉冲的频率与通过流量计的流量成正比，其修正系数为K，其满足下式：
qv＝f/K
式中：f――叶轮流量计输出脉冲频率；
qv——通过流量计的流量。
实施例2
流量采集装置31还包括计数芯片和频率电流转换电路，频率电流转换电路用于将前置放大器产生的脉冲信号转换成模拟电流量来得到瞬时流量值，计数芯片用于对瞬时流量值进行累加后得到累积流量值。将脉冲信号送入频率电流转换电路，将脉冲信号转换成模拟电流量，进而指示瞬时流量值,通过低功耗计数芯片进行累加，在液晶频上显示记录所获得的累积流量值。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。
Claims (3)
1.具有自动断水功能的滤芯寿命指示装置，包括用于供电的电源，其特征在于：还包括与电源均连接的控制器(320)、断水电磁阀(1)和滤芯寿命指示器(3)，滤芯寿命指示器(3)与滤芯(2)连接；滤芯寿命指示器(3)内设有流量采集装置(31)，流量采集装置(31)用于采集滤芯(2)实际过水量并将采集的流量信号发送给控制器(320)，控制器(320)用于对接收到的流量信号处理并与其内设定的流量上限值比较且根据比较结果控制断水电磁阀(1)；流量采集装置(31)包括流量计座(310)、前置放大器，流量计座(310)外设有传感线圈，流量计座(310)内固定有转轴芯(311)，转轴芯(311)上设有能够绕转轴芯(311)转动的叶轮(312)，叶轮(312)上固定有磁钢，叶轮(312)转动时叶轮片切割磁钢产生的磁感线引起传感线圈中的磁通变化，前置放大器用于接收传感线圈检测到的磁通周期变化信号并对该磁通周期变化信号进行放大、整形后产生与水流速度成正比的脉冲信号；流量采集装置(31)还包括用于对前置放大器产生的脉冲信号进行累加并将累计的脉冲信号换算成累积流量值的单位换算系数修正与加法器电路；流量采集装置(31)还包括计数芯片和频率电流转换电路，频率电流转换电路用于将前置放大器产生的脉冲信号转换成模拟电流量来得到瞬时流量值，计数芯片用于对瞬时流量值进行累加后得到累积流量值，供电的电源为6V；还包括滤芯寿命指示器(3)，滤芯寿命指示器(3)包括指示器上盖(314)和指示器下盖(315)，流量采集装置(31)位于指示器上盖(314)与指示器下盖(315)之间，指示器上盖(314)上设有与控制器(320)连接且用于指示滤芯寿命的显示屏，控制器(320)根据接收到的流量信号控制显示屏显示滤芯寿命；指示器下盖(315)底部设有电池槽(316)，电池槽(316)内设有用于供电的电池(317)，电池槽(316)上盖合有电池盖(318)；输出脉冲的频率与通过流量计的流量成正比，通过单位换算系数修正与加法器电路即可得到经过滤芯(2)的累积流量值，输出脉冲的频率与通过流量计的流量成正比，其修正系数为K，其满足下式：
qv＝f/K
式中：f――叶轮流量计输出脉冲频率；
qv——通过流量计的流量。
2.根据权利要求1所述的具有自动断水功能的滤芯寿命指示装置，其特征在于：转轴芯(311)上套设有轴承。
3.根据权利要求1所述的具有自动断水功能的滤芯寿命指示装置，其特征在于：流量采集装置(31)还包括盖合在流量计座(310)上的流量采集盖(313)，传感线圈位于流量采集盖(313)顶部；流量采集盖(313)与流量计座(310)之间设有O型圈。
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