CN106020016A - 智能净水设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能净水设备，包括中央控制芯片、第一水质检测单元、第二水质检测单元、水流传感器、净水单元。第一水质检测单元和水流传感器分别设置于水流入水口和出水口。第二水质检测单元连接于所述净水单元的出水端。净水单元的入水端通过第一电磁阀连接于第一水质检测单元。第二水质检测单元通过第二电磁阀连接于水流传感器。中央控制芯片分别与第一水质检测单元、第二水质检测单元、水流传感器、第一电磁阀和第二电磁阀电连接。相对于现有技术，本发明的中央控制芯片自动根据水质信息控制水流的流路，实现对水流的选择性净化，延长所述智能净水设备的使用寿命及工作效率。

Description

智能净水设备
技术领域
本发明涉及水处理技术领域，尤其涉及一种智能净水设备。
背景技术
水是生命之源，水尤其是饮用水的质量与人类身体健康紧密相关。随着经济发展和生活水平的提高，水污染问题逐渐引起人们的重视，尤其对于饮用水，甚至会危及生命安全。传统的水质检测方式主要依赖于人力操作，检测员定期从采样点采集水样，通过简单的水质检测仪进行初步检测。但是，这种检测方式主要依赖于人力操作，不能得到精确的水质信息。
为了解决这一问题，目前人们在用水时会通过净水设备将水进行净化后再使用。但在净化时不能及时了解水质的净化情况，可能导致净化程度不够水质仍旧不合格，或者过度净化降低净水设备的使用寿命。科研人员将净水设备和水质检测设备结合，然而该净水设备不能对水质进行实时选择性净化，也不能在水质不合格时起到预警作用，大大的降低了设备中净水器的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺点和不足，提供一种能够对水质进行实时选择性净化的智能净水设备。
本发明是通过以下技术方案实现的：智能净水设备，包括中央控制芯片、第一水质检测单元、第二水质检测单元、第一电磁阀和净水单元；所述第一水质检测单元设置于水流入水口处，所述第二水质检测单元设置于净水单元的出水端，所述净水单元的入水端通过第一电磁阀连接于第一水质检测单元，所述中央控制芯片分别与第一水质检测单元、第二水质检测单元和第一电磁阀电连接。
相对于现有技术，本发明的智能净水设备根据水质信息，通过中央控制芯片控制水流的流路，实现对水流的选择性净化，对合格水质不再重复净化，延长所述智能净水设备的使用寿命及工作效率。并通过中央控制芯片对智能净水设备自动控制，可对水质进行自动检测及净化。
进一步，所述智能净水设备还包括水流传感器和第二电磁阀，所述第一电磁阀和第二电磁阀均为二位三通电磁阀；所述水流传感器设置于水流出水口处，所述第二水质检测单元通过第二电磁阀连接于水流传感器，所述水流传感器和第二电磁阀分别与中央控制芯片电连接。
进一步，所述智能净水设备还包括增压泵，所述增压泵设置于净水单元入水端和第一电磁阀之间，并与中央控制芯片电连接。
进一步，所述智能净水设备还包括一蜂鸣报警器，其与中央控制芯片电连接。
进一步，所述中央控制芯片包括流动水压控制模块、第一水质检测单元控制模块、第二水质检测单元控制模块；所述流动水压控制模块分别与水流传感器、第一水质检测单元、增压泵电连接；所述第一水质检测单元控制模块分别与第一水质检测单元、第一电磁阀和第二电磁阀电连接；所述第二水质检测单元控制模块分别与第二水质检测单元和蜂鸣报警器电连接。
进一步，所述第一电磁阀为一进二出式，所述第二电磁阀为二进一出式；所述第一电磁阀的出介质端第一路连接于第二电磁阀的进介质端第一路；所述第一电磁阀的出介质端第二路连接于增压泵；所述第二电磁阀的进介质端第二路连接于第二水质检测单元。
进一步，所述水流传感器检测水流信号传送至流动水压控制模块，当有水流信号时，控制第一水质检测单元开启，对水质进行检测，并将水质信号传送至第一水质检测单元控制模块，当水质信号小于额定值时，第一水质检测单元控制模块控制第一电磁阀的出介质端第一路和第二电磁阀的进介质端第一路同时打开，第一电磁阀的出介质端第二路和第二电磁阀的进介质端第二路同时关闭；当水质信号大于额定值时，第一水质检测单元控制模块控制第一电磁阀的出介质端第二路和第二电磁阀的进介质端第二路同时打开，第一电磁阀的出介质端第一路和第二电磁阀的进介质端第一路同时关闭；水流进入净水单元净化后流出，并通过第二水质检测单元；第二水质检测单元对水流的水质进行检测，并将水质合格信号传送至第二水质检测单元控制模块，当水质信号小于额定值时，第一水质检测单元控制模块控制第二电磁阀的进介质端第二路打开，第二电磁阀的进介质端第一路关闭；当水质不合格时，将水质不合格信号传送至中央控制芯片的第二水质检测单元控制模块，当水质信号大于额定值时，第二水质检测单元控制模块控制蜂鸣报警器开启。
进一步，所述第一水质检测单元包括一检测舱和多功能水质检测仪；所述检测舱设置于水流流路内；所述多功能水质检测仪设置于检测舱的内侧壁，并与中央控制芯片电连接。
进一步，所述检测舱包括一两端连通的套筒和一浮球，所述套筒内部竖直设置有一挡板，将套筒内部分为第一套筒和第二套筒；所述第二套筒两端的开口的内径小于第二套筒内腔的内径；所述浮球活动设置于第二套筒内，所述浮球的直径大于第二套筒两端开口的内径且小于第二套筒内腔的内径；所述多功能水质检测仪设置于第二套筒的内侧壁上。
进一步，所述第一水质检测单元还包括微处理器和电源，所述微处理器与多功能水质监测仪电连接，所述电源与多功能水质监测仪和微处理器电连接；所述浮球的密度略大于水的密度。
为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。
附图说明
图1是本发明的智能净水设备的结构示意图。
图2是本发明的智能净水设备的第一水质检测单元的结构主视图。
图3是本发明的智能净水设备的第一水质检测单元的结构俯视图。
图4是本发明的中央控制芯片的各模块的连接示意图。
具体实施方式
请参阅图1，其是本发明的智能净水设备的结构示意图。所述智能净水设备包括中央控制芯片10、第一水质检测单元20、第二水质检测单元30、水流传感器40、净水单元50、蜂鸣报警器60和增压泵70。所述第一水质检测单元20设置于水流入水口处。所述水流传感器40设置于水流出水口处。所述增压泵70和第二水质检测单元30分别连接于所述净水单元50的入水端和出水端。所述增压泵通过第一电磁阀80连接于第一水质检测单元20。所述第二水质检测单元30通过第二电磁阀90连接于水流传感器40。所述第一电磁阀80和第二电磁阀90均为二位三通电磁阀。所述中央控制芯片10分别与第一水质检测单元20、第二水质检测单元30、水流传感器40、增压泵70、蜂鸣报警器60、第一电磁阀80和第二电磁阀90电连接。
请同时参阅图2和图3，其分别是本发明的智能净水设备的第一水质检测单元的结构主视图和俯视图。所述第一水质检测单元20包括检测舱、多功能水质检测仪22、微处理器、电源。所述检测舱设置于水流流路内。所述多功能水质检测仪22设置于检测舱的内侧壁。所述多功能水质检测仪22、微处理器和中央控制芯片10电连接，多功能水质检测仪22的水质数据通过微处理器处理后，传送至中央控制芯片10。所述电源与多功能水质检测仪22、微处理器分别电连接，为多功能水质检测仪22、微处理器提供电能。
所述检测舱包括一套筒23和一浮球24。所述套筒23为两端连通的筒状，其内部竖直设置有一挡板231，将套筒23内部分为第一套筒232和第二套筒233。所述第二套筒233两端的开口的内径小于第二套筒233内腔的内径。所述浮球24活动设置于第二套筒233内，所述浮球24的直径大于第二套筒233两端开口的内径且小于第二套筒233内腔的内径。在本实施例中，所述浮球24的密度略大于水的密度。所述多功能水质检测仪22设置于第二套筒233的内侧壁上。在本实施例中，所述多功能水质检测仪22是TDS测试笔，但不局限于此，其余可以对水质进行检测的元件均可。
当使用时，水流通过套筒23一端进入检测舱，水压将检测舱第二套筒233内的浮球24推向第二套筒233的另一端开口。浮球24封住第二套筒233另一端开口，使第二套筒233内暂存一部分新流入的水，并且其内部的水基本保持静止状态，使多功能水质监测仪22的检测信息更准确，其他的水可以通过第一套筒232继续流出。设置于第二套筒233内侧壁上的多功能水质检测仪22对第二套筒233内的水质进行检测，然后将水质检测数据传送至多功能水质检测仪22，随后通过微处理器处理后，传送至中央控制芯片10。使用结束后，水压消失，由于浮球24的密度略大于水的密度，浮球24回落，使得再次启动时，第二套筒233内能够获取到最新使用的水质，从而确保多功能水质检测仪22检测到的是最新的水质信息。
在本实施例中，所述第二水质检测单元30与第一水质检测单元20结构相近，在此不做赘述。
所述水流传感器40包括壳体、叶轮、霍尔元件、稳流组件。所述叶轮设置于壳体内。所述霍尔元件和稳流组件固定设置于壳体内。所述叶轮包括至少一个具有导磁性的叶片。当水流流经水流传感器40时，由于叶轮的叶片与水流的流向有一定的角度，水流的冲力使叶片具有转动力矩，克服摩擦力矩和流体阻力之后叶轮旋转，转速与流速成正比，由于叶片有导磁性，旋转的叶片切割磁力线，周期性的改变着霍尔元件的输出脉冲信号。由于霍尔元件的输出脉冲信号频率与叶片的转速成正比，叶片的转速又与水流量成正比，由此，可测量出叶片转速，根据实测的叶片转速，计算出水压，传送至中央控制芯片10。
请参阅图4，其是本发明的中央控制芯片的各模块的连接示意图。所述中央控制芯片10包括流动水压控制模块11、第一水质检测单元控制模块12、第二水质检测单元控制模块13。所述流动水压控制模块11分别与水流传感器40、第一水质检测单元20、增压泵70电连接，通过水流传感器40检测到的水压及水流量，控制第一水质检测单元20的开启，并且当水压不足时，启动增压泵70。所述第一水质检测单元控制模块12分别与第一水质检测单元20、第一电磁阀80和第二电磁阀90电连接，第一水质检测单元20检测水质，将水质信息传送至第一水质检测单元控制模块12，根据水质信息控制第一电磁阀80和第二电磁阀90的开启或关闭。所述第二水质检测单元控制模块13分别与第二水质检测单元30和蜂鸣报警器60电连接，第二水质检测单元30检测水质，将水质信息传送至第二水质检测单元控制模块12，根据水质信息控制蜂鸣报警器60的开启或关闭。
在本实施例中，所述净水单元50设置有PP棉和活性炭的复合滤芯，但不局限于此，其他具有过滤功能的净水单元均可。
在本实施例中，所述第一电磁阀80为一进二出式，所述第二电磁阀90为二进一出式。所述第一电磁阀80的出介质端第一路81连接于第二电磁阀90的进介质端第一路91。所述第一电磁阀80的出介质端第二路82连接于增压泵70。所述第二电磁阀90的进介质端第二路92连接于第二水质检测单元30。
以下详细说明本发明的智能净水设备的工作过程及原理：
本发明的智能净水设备通过水流传感器40测试是否有水流通过并检测流出水压，并将水流传感器40的流动信号及流动水压传输至中央控制芯片的流动水压控制模块11，流动水压控制模块11检测到有水流流过，控制第一水质检测单元20开启。第一水质检测单元20对水流的水质进行检测。将水质信号与额定值相比较，当水质信号小于额定值时，水质合格，将水质合格信号传送至中央控制芯片10的第一水质检测单元控制模块12，第一水质检测单元控制模块12控制第一电磁阀80的出介质端第一路81和第二电磁阀90的进介质端第一路91同时打开，第一电磁阀80的出介质端第二路82和第二电磁阀90的进介质端第二路92同时关闭，水流直接流出。当水质信号大于额定值时，水质不合格，将水质不合格信号传送至中央控制芯片10的第一水质检测单元控制模块12，第一水质检测单元控制模块12控制第一电磁阀80的出介质端第二路82和第二电磁阀90的进介质端第二路92同时打开，第一电磁阀80的出介质端第一路81和第二电磁阀90的进介质端第一路91同时关闭，水流进入净水单元50净化后流出，并通过第二水质检测单元30。第二水质检测单元30对水流的水质进行检测，当水质信号小于额定值时，水质合格，将水质合格信号传送至中央控制芯片10的第二水质检测单元控制模块13，水流通过第二电磁阀90流出。当水质信号大于额定值时，水质不合格，将水质不合格信号传送至中央控制芯片10的第二水质检测单元控制模块13，第二水质检测单元控制模块13控制蜂鸣报警器60开启，提示使用者及时更换净水单元50或净水单元50的滤芯。在智能净水设备工作过程中，水流传感器40检测水流的压力，并将流动水压信号和水流量传送至流动水压控制模块11，当水压低于0.01MPa，水流量为3～5L/min时，启动增压泵70，使智能净水设备达到正常工作水压。
相对于现有技术，本发明的智能净水设备，根据水质信息，通过中央控制芯片控制水流的流路，实现对水流的选择性净化，对合格水质不再重复净化，延长所述智能净水设备的使用寿命及工作效率。并通过中央控制芯片对智能净水设备自动控制，可对水质进行自动检测及净化。
本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。

Claims (10)

1.智能净水设备，其特征在于：包括中央控制芯片、第一水质检测单元、第二水质检测单元、第一电磁阀和净水单元；所述第一水质检测单元设置于水流入水口处，所述第二水质检测单元设置于净水单元的出水端，所述净水单元的入水端通过第一电磁阀连接于第一水质检测单元，所述中央控制芯片分别与第一水质检测单元、第二水质检测单元和第一电磁阀电连接。
2.根据权利要求1所述的智能净水设备，其特征在于：所述智能净水设备还包括水流传感器和第二电磁阀，所述第一电磁阀和第二电磁阀均为二位三通电磁阀；所述水流传感器设置于水流出水口处，所述第二水质检测单元通过第二电磁阀连接于水流传感器，所述水流传感器和第二电磁阀分别与中央控制芯片电连接。
3.根据权利要求2所述的智能净水设备，其特征在于：所述智能净水设备还包括增压泵，所述增压泵设置于净水单元入水端和第一电磁阀之间，并与中央控制芯片电连接。
4.根据权利要求3所述的智能净水设备，其特征在于：所述智能净水设备还包括一蜂鸣报警器，其与中央控制芯片电连接。
5.根据权利要求4中任一权利要求所述的智能净水设备，其特征在于：所述中央控制芯片包括流动水压控制模块、第一水质检测单元控制模块、第二水质检测单元控制模块；所述流动水压控制模块分别与水流传感器、第一水质检测单元、增压泵电连接；所述第一水质检测单元控制模块分别与第一水质检测单元、第一电磁阀和第二电磁阀电连接；所述第二水质检测单元控制模块分别与第二水质检测单元和蜂鸣报警器电连接。
6.根据权利要求2所述的智能净水设备，其特征在于：所述第一电磁阀为一进二出式，所述第二电磁阀为二进一出式；所述第一电磁阀的出介质端第一路连接于第二电磁阀的进介质端第一路；所述第一电磁阀的出介质端第二路连接于增压泵；所述第二电磁阀的进介质端第二路连接于第二水质检测单元。
7.根据权利要求5所述的智能净水设备，其特征在于：所述水流传感器检测水流信号传送至流动水压控制模块，当有水流信号时，控制第一水质检测单元开启，对水质进行检测，并将水质信号传送至第一水质检测单元控制模块，当水质信号小于额定值时，第一水质检测单元控制模块控制第一电磁阀的出介质端第一路和第二电磁阀的进介质端第一路同时打开，第一电磁阀的出介质端第二路和第二电磁阀的进介质端第二路同时关闭；当水质信号大于额定值时，第一水质检测单元控制模块控制第一电磁阀的出介质端第二路和第二电磁阀的进介质端第二路同时打开，第一电磁阀的出介质端第一路和第二电磁阀的进介质端第一路同时关闭；水流进入净水单元净化后流出，并通过第二水质检测单元；第二水质检测单元对水流的水质进行检测，并将水质合格信号传送至第二水质检测单元控制模块，当水质信号小于额定值时，第一水质检测单元控制模块控制第二电磁阀的进介质端第二路打开，第二电磁阀的进介质端第一路关闭；当水质不合格时，将水质不合格信号传送至中央控制芯片的第二水质检测单元控制模块，当水质信号大于额定值时，第二水质检测单元控制模块控制蜂鸣报警器开启。
8.根据权利要求1-7中任一权利要求所述的智能净水设备，其特征在于：所述第一水质检测单元包括一检测舱和多功能水质检测仪；所述检测舱设置于水流流路内；所述多功能水质检测仪设置于检测舱的内侧壁，并与中央控制芯片电连接。
9.根据权利要求8所述的智能净水设备，其特征在于：所述检测舱包括一两端连通的套筒和一浮球，所述套筒内部竖直设置有一挡板，将套筒内部分为第一套筒和第二套筒；所述第二套筒两端的开口的内径小于第二套筒内腔的内径；所述浮球活动设置于第二套筒内，所述浮球的直径大于第二套筒两端开口的内径且小于第二套筒内腔的内径；所述多功能水质检测仪设置于第二套筒的内侧壁上。
10.根据权利要求9所述的智能净水设备，其特征在于：所述第一水质检测单元还包括微处理器和电源，所述微处理器与多功能水质监测仪电连接，所述电源与多功能水质监测仪和微处理器电连接；所述浮球的密度略大于水的密度。
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