CN108802103B - 一种用于净水器的检测结构及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于净水器的检测结构及其控制方法，检测结构中，检测壳帽连接于壳体；应用装置设置于壳体；电力接收装置包括：检测模块和主机组件；检测模块包括：接收模块和信息接收板；接收模块和信息接收板连接；主机组件包括：主机发射模块和主机驱动板；主机发射模块和主机驱动板连接；主机发射模块设有发射线圈；检测壳帽或壳体中的一者中设有输入端口，另一者中设有主机发射模块；主机发射模块与接收模块耦合连接于输入端口内，使检测模块安装于主机组件上，直至输入端口密封完全；该控制方法中，发射线圈与接收模块耦合时，主机组件为检测模块供电和应用装置供电。本设计达到电气接口完全与水隔离，解决了连接器容易进水、腐蚀损坏或短路的问题。
Description
技术领域
本发明涉及净水器检测技术领域，尤其涉及一种用于净水器的检测结构及其控制方法。
背景技术
现有技术的净水器检测模块与主机的供电与信号连接都是通过有线连接器完成的。检测模块这边安装连接器的公端(或母端)，主机上对应的接口安装连接器的母端(或公端)，但由于检测模块是需要经常拔离主机单独使用，通过连接器对接的电器连接方案，由于模块比较大，又处在人的视觉盲区，插接时不容易对位，PIN针容易顶歪或顶坏。另外，连接器与水质检测探针处于同一连接面，拔插时会有水溢出或溅出到连接器的位置，使连接器进水，造成腐蚀和短路损坏。
发明内容
本发明的目的在于提出一种用于净水器的检测结构，该检测结构带有耦合时通电和相互传递数据的处理，非偶合时断电中断的结构；
本发明的目的还提出一种用于净水器的检测结构的控制方法，该控制方法判断并控制耦合时进行通电和相互传递数据的处理，非偶合时断电中断的结构。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种用于净水器的检测结构，包括：检测壳帽、壳体、电力接收装置和应用装置；
所述检测壳帽可拆卸连接于所述壳体；所述应用装置设置于所述壳体内；
所述电力接收装置包括：检测模块和主机组件；
所述检测模块包括：接收模块和信息接收板；所述接收模块和所述信息接收板连接；
所述主机组件包括：主机发射模块和主机驱动板；所述主机发射模块和所述主机驱动板连接；所述主机发射模块设有发射线圈；
所述检测壳帽或所述壳体中的一者中设有用于固定所述接收模块的输入端口，另一者中设有主机发射模块；所述主机发射模块可拆卸与所述接收模块耦合连接于所述输入端口内，使所述检测模块安装于所述主机组件上，直至所述输入端口密封完全；
所述发射线圈接入所述接收模块时，所述主机驱动板发出耦合信号，所述信息接收板判断所述耦合信号是否通过验证；
所述耦合信号通过所述信息接收板判断后，所述主机组件为所述检测模块和所述应用装置供电，所述检测模块对所述主机组件进行数据传输。
更进一步说明，所述接收模块环绕于所述输入端口壁内或壁外，所述发射线圈环绕设置于所述主机发射模块的外侧。
更进一步说明，所述检测模块包括：信息储存电源；所述信息储存电源用于为所述信息接收板供电。
更进一步说明，所述检测壳帽和所述壳体为塑料材质。
更进一步说明，所述检测壳帽设有的参比液容器；
所述检测壳帽于所述参比液容器的下方设有水相流通槽；
所述壳体设有水相进入通道和水相排出通道；所述水相流通槽分别接通于所述水相进入通道和所述水相排出通道；
所述应用装置包括：pH电极组件、外参比电极和水硬度电极组件；
所述参比液容器装有外参比液；
所述参比液容器和所述水相流通槽之间设有参比液缓释通道；
所述pH电极杆经过所述水相流通槽；所述外参比电极经过于所述参比液容器，并与所述外参比液接触；
所述pH电极组件包括：pH电极杆和pH内参比电极；所述pH电极杆内设有pH内参比液；所述pH内参比电极设置于所述pH电极杆内，并与所述pH内参比液接触；所述pH电极杆于所述水相流通槽部分设有氢离子敏感膜结构；
水硬度电极组件经过所述水相流通槽；
所述水硬度电极组件包括：水硬度电极杆和水硬度内参比电极；所述水硬度电极杆内设有水硬度内参比液；所述水硬度内参比电极设置于所述水硬度电极杆内，并与所述水硬度内参比液接触；所述水硬度电极杆于所述水相流通槽部分设有水硬度敏感膜结构。
更进一步说明，所述pH电极杆内设有KCl溶液；所述pH内参比电极为Ag-AgCl电极；所述pH内参比液为KCl溶液；所述外参比液为KCl溶液；所述氢离子敏感膜结构为球状的玻璃膜；
所述水硬度电极杆内设有KCl溶液；所述水硬度内参比电极为Ag-AgCl电极；所述水硬度内参比液为KCl溶液；所述水硬度敏感膜结构为钙离子敏感膜、镁离子敏感膜的一种或其结合。
更进一步说明，所述参比液缓释通道的两端分别为通过缓释小口和缓释大口；所述缓释小口的孔径比所述缓释大口的孔径小；
所述缓释小口连接所述参比液容器，所述缓释大口连接所述水相流通槽。
更进一步说明，所述壳体于所述水相流通槽内设有竖直的限流挡板；所述限流挡板高于所述参比液缓释通道的最底端。
更进一步说明，一种用于净水器的检测结构的控制方法，包括以下步骤：
(1)初始状态下，所述主机驱动板间歇性检测所述发射线圈是否负载，扫描是否接入所述检测模块；
所述信息接收板处于感应接收状态；所述信息接收板检测确定是否接入所述主机组件；
(2)所述检测模块接入所述主机组件时，所述主机驱动板检测到所述发射线圈的负载，所述主机驱动板发出所述耦合信号并等待所述信息接收板响应；
(3)所述信息接收板对所述耦合信号进行判断；
(4)所述检测模块接入所述主机组件后，响应成功时，所述主机组件为所述检测模块供电，所述信息接收板为所述主机组件反馈检测数据；
或所述检测模块接入所述主机组件后，响应失败时，所述主机组件中断为所述检测模块供电，所述信息接收板中断为所述主机组件反馈检测数据。
更进一步说明，所述步骤(3)中，所述检测模块接入所述主机组件后，响应成功时，所述主机组件为所述应用装置供电，所述应用装置为所述信息接收板反馈应用数据；
或所述检测模块接入所述主机组件后，响应失败时，所述主机组件中断为所述应用装置供电，所述应用装置中断为所述信息接收板反馈应用数据。
本发明的有益效果：
本设计的主机组件和检测模块作为连接器使用无线供电和信号传输，达到了将主机组件和检测模块的电气接口完全与水隔离，实现防水的功能，解决了现有技术的连接器容易进水，造成腐蚀损坏或短路的问题；达到数据传输、供电稳定的效果。
附图说明
图1是一种用于净水器的检测结构的结构图；
图2是一种用于净水器的检测结构的断开结构图；
图3是接收模块和主机发射模块的连接关系图；
图4是是检测壳帽的结构图；
其中：
检测壳帽1、壳体2、应用装置3、电力接收装置4；
参比液容器11、水相流通槽12、参比液缓释通道13；
外参比液111；缓释小口131、缓释大口132；
水相进入通道21、水相排出通道22、限流挡板23；输入端口8；
pH电极组件31、水硬度电极组件32、外参比电极33；
pH电极杆311、pH内参比电极312；pH内参比液3111、氢离子敏感膜结构3112；
水硬度电极杆321、水硬度内参比电极322；水硬度内参比液3211、水硬度敏感膜结构3212。
检测模块41、主机组件42；
接收模块411、信息接收板412；主机发射模块421、主机驱动板422；
发射线圈4211。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
一种用于净水器的检测结构，包括：检测壳帽1、壳体2、电力接收装置4和应用装置3；
所述检测壳帽1可拆卸连接于所述壳体2；所述应用装置3设置于所述壳体2内；
所述电力接收装置4包括：检测模块41和主机组件42；
所述检测模块41包括：接收模块411和信息接收板412；所述接收模块411和所述信息接收板412连接；
所述主机组件42包括：主机发射模块421和主机驱动板422；所述主机发射模块421和所述主机驱动板422连接；所述主机发射模块421设有发射线圈4211；
所述检测壳帽1或所述壳体2中的一者中设有用于固定所述接收模块411的输入端口8，另一者中设有主机发射模块421；所述主机发射模块421可拆卸与所述接收模块411耦合连接于所述输入端口8内，使所述检测模块41安装于所述主机组件42上，直至所述输入端口8密封完全；
所述发射线圈4211接入所述接收模块411时，所述主机驱动板42发出耦合信号，所述信息接收板412判断所述耦合信号是否通过验证；
所述耦合信号通过所述信息接收板412判断后，所述主机组件42为所述检测模块41和所述应用装置3供电，所述检测模块41对所述主机组件42进行数据传输。
更进一步说明，本设计的主机组件42和检测模块41作为连接器使用无线供电和信号传输，达到了将主机组件42和检测模块41的电气接口完全与水隔离，实现防水的功能，解决了现有技术的连接器容易进水，造成腐蚀损坏或短路的问题。
本设计中，当检测模块41安装到主机组件42使用接合时，带发射线圈4211的主机发射模块421与接收模块411耦合，信息接收板412和主机驱动板422会分别设有握手协议，两者需同时协议达成才能“握手成功”，即耦合成功；分别为，主机驱动板；耦合信号通过信息接收412板判断后，主机组件42方可为检测模块41供电，信息接收板412和应用装置3才能通电；若“握手不成功”，主机认为不是正常的检测模块41接入，中断给检测模块41供电和传输数据；因为“握手不成功”可以为非指定接入设备，接入通电后可能导致：口径差异大引起的渗水、外来设备接入引起的数据不安全、外来不及格设备引发漏电等，增加了使用本设计的使用安全性和专一性。
更进一步说明，所述接收模块411环绕于所述输入端口8壁内或壁外，所述发射线圈4211环绕设置于所述主机发射模块421的外侧。
更进一步说明，本设计的接收模块411和发射线圈4211直接接触或间接接触都可以相互感应，因此当接收模块411收于输入端口8的壁内或壁外都可以感应到，当接收模块411和发射线圈4211耦合，接收模块411和发射线圈4211所在的输入端口8密封，形成一个防水的保护层，且在握手协议的前提下，接收模块411和发射线圈4211耦合程度达到指定值，检测模块41方可通电，提高了本设计的严密防水性。
更进一步说明，所述检测模块41包括：信息储存电源；所述信息储存电源用于为所述信息接收板412供电。
更进一步说明，本设计的检测模块41可以离开主机组件42单独使用，进行移动便携式检测工具，信息储存电源用于脱机时为信息接收板412供电，使脱机时检测的信息存于信息接收板412；检测完毕后，可通过接入主机组件42，在“握手成功后”，检测模块41为主机组件42传送脱机时候的检测数据；增大了本设计的使用灵活性。
更进一步说明，所述检测壳帽1和所述壳体2为塑料材质。
更进一步说明，水为电解质，能导电；塑料材质的外壳具有绝缘性好的特点，在检测过程中，能保证在使用状态下不会出现漏电情况，影响供电和数据传输，保证了工作的稳定进行。
同时塑料材质不用考虑生锈带来的麻烦。
更进一步说明，所述检测壳帽1设有的参比液容器11；
所述检测壳帽1于所述参比液容器11的下方设有水相流通槽12；
所述壳体2设有水相进入通道21和水相排出通道22；所述水相流通槽12分别接通于所述水相进入通道21和所述水相排出通道22；
所述应用装置3包括：pH电极组件31、外参比电极33和水硬度电极组件32；
所述参比液容器11装有外参比液111；
所述参比液容器11和所述水相流通槽12之间设有参比液缓释通道13；
所述pH电极杆311经过所述水相流通槽12；所述外参比电极33经过于所述参比液容器11，并与所述外参比液111接触；
所述pH电极组件31包括：pH电极杆311和pH内参比电极312；所述pH电极杆311内设有pH内参比液3111；所述pH内参比电极312设置于所述pH电极杆311内，并与所述pH内参比液3111接触；所述pH电极杆311于所述水相流通槽12部分设有氢离子敏感膜结构3112；
水硬度电极组件32经过所述水相流通槽12；
所述水硬度电极组件32包括：水硬度电极杆321和水硬度内参比电极322；所述水硬度电极杆321内设有水硬度内参比液3211；所述水硬度内参比电极322设置于所述水硬度电极杆321内，并与所述水硬度内参比液3211接触；所述水硬度电极杆321于所述水相流通槽12部分设有水硬度敏感膜结构3212。
更进一步说明，本设计具有测量水的pH值和硬度值的效果；水从水相进入通道21进入，经过水相流通槽12，并从水相排出通道22排出，在这过程中，pH电极组件31和水硬度电极组件32先后对水相流通槽12内的水进行检测；
而在测量pH值下，本设计利用外参比电极33、参比液缓释通道13流出的KCl溶液和pH电极组件31形成闭合的回路，并测定水的电势，根据电势以计算出pH值；其中，氢离子敏感膜结构3112为电化学领域上的敏感膜，其分别接触pH电极杆311内的pH内参比液3111和水，因其能对氢离子具有特征性识别并产生相界电位的原因，且pH内参比液3111和水之间的氢离子活度不一，因此会产生电势差，控制其他量不变的状态下，测量该电势差即可计算出pH值。
而对于测量硬度值的标准上，本设计利用外参比电极33、参比液缓释通道13流出的KCl溶液和水硬度电极组件32形成的闭合回路，并测定水的电势，根据电势以计算出p(Ca2+)和p(Mg2+)，并最终计算出钙离子和镁离子的浓度；其中水硬度敏感膜是一种能对Ca离子和Mg离子具有特征性识别并产生相界电位的原因，同样能在水硬度敏感膜的上下产生电势差，因此测量该电势差，在其他变量不变的情况下，即可计算出Ca2+、Mg2+或Ca2+和Mg2+的浓度。
综上所述，本设计带有测量水的pH值和水的硬度值的功能，同时也提供一种简单和准确的测量结构，为饮水机提供检测水质的功能，更能唤起使用者对水质成份影响身体健康的意识。
更进一步说明，所述pH电极杆311内设有KCl溶液；所述pH内参比电极312为Ag-AgCl电极；所述pH内参比液3111为KCl溶液；所述外参比液111为KCl溶液；所述氢离子敏感膜结构3112为球状的玻璃膜；
所述水硬度电极杆321内设有KCl溶液；所述水硬度内参比电极322为Ag-AgCl电极；所述水硬度内参比液3211为KCl溶液；所述水硬度敏感膜结构3212为钙离子敏感膜、镁离子敏感膜的一种或其结合。
更进一步说明，氢离子敏感膜结构3112能使膜结构的两侧(pH内参比液3111和水)产生电势差，其球状的结构能使氢离子在环绕于球状的结构上，且最大限度的保证了膜外的氢离子和膜内的钠离子进行交换，增大接触点的位置；
而水硬度敏感膜结构3212则提供钙离子敏感膜和镁离子敏感膜，能分别对钙离子和镁离子进行特征性识别并产生相界电位，从而方便直接测量电势差。
更进一步说明，所述参比液缓释通道13的两端分别为通过缓释小口131和缓释大口132；所述缓释小口131的孔径比所述缓释大口132的孔径小；
所述缓释小口131连接所述参比液容器11，所述缓释大口132连接所述水相流通槽12。
更进一步说明，本设计的参比液缓释通道13用于缓慢释放参比液容器11中的外参比液111，使测量的过程形成一个回路，而选择将缓释小口131连接参比液容器11，缓释大口132连接水相流通槽12，其目的为控制利用小孔径微量缓释至大孔径内，会在参比液缓释通道13内沉积，或水分积在参比液缓释通道13内，并形成“盐桥”的结构，因此形成本设计的闭合的回路；同时，本设计可通过缓释小口131的缓释外参比液111，确保“盐桥”不断更新。
更进一步说明，所述壳体2于所述水相流通槽12内设有竖直的限流挡板23；所述限流挡板23高于所述参比液缓释通道13的最底端。
更进一步说明，本设计的限流挡板23能大幅度减少水的流速，水在进入水相流通槽12后，由于碰撞限流挡板23，能量散失，达到减缓流速的效果，减少了测量时间对pH值和水硬度值的影响，确保测量时间的充足。
同时，水在经过并碰撞限流挡板23后，不能直接进入水相流通槽12，而是会绕过限流挡板23继续碰撞参比液缓释通道13的侧壁，进一步散失能量，流速进一步减缓。
更进一步说明，一种用于净水器的检测结构的控制方法，包括以下步骤：
(1)初始状态下，所述主机驱动板422间歇性检测所述发射线圈4211是否负载，扫描是否接入所述检测模块41；
所述信息接收板412处于感应接收状态；所述信息接收板412检测确定是否接入所述主机组件42；
(2)所述检测模块41接入所述主机组件42时，所述主机驱动板422检测到所述发射线圈4211的负载，所述主机驱动板422发出所述耦合信号并等待所述信息接收板412响应；
(3)所述信息接收板412对所述耦合信号进行判断；
(4)所述检测模块41接入所述主机组件42后，响应成功时，所述主机组件42为所述检测模块41供电，所述信息接收板412为所述主机组件42反馈检测数据；
或所述检测模块41接入所述主机组件42后，响应失败时，所述主机组件42中断为所述检测模块41供电，所述信息接收板412中断为所述主机组件42反馈检测数据。
更进一步说明，所述步骤(3)中，所述检测模块41接入所述主机组件42后，响应成功时，所述主机组件42为所述应用装置3供电，所述应用装置3为所述信息接收板412反馈应用数据；
或所述检测模块41接入所述主机组件42后，响应失败时，所述主机组件42中断为所述应用装置3供电，所述应用装置3中断为所述信息接收板412反馈应用数据。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种用于净水器的检测结构，其特征在于，包括：检测壳帽、壳体、电力接收装置和应用装置；
所述检测壳帽可拆卸连接于所述壳体；所述应用装置设置于所述壳体内；
所述电力接收装置包括：检测模块和主机组件；
所述检测模块包括：接收模块和信息接收板；所述接收模块和所述信息接收板连接；
所述主机组件包括：主机发射模块和主机驱动板；所述主机发射模块和所述主机驱动板连接；所述主机发射模块设有发射线圈；
所述检测壳帽或所述壳体中的一者中设有用于固定所述接收模块的输入端口，另一者中设有主机发射模块；所述主机发射模块可拆卸与所述接收模块耦合连接于所述输入端口内，使所述检测模块安装于所述主机组件上，直至所述输入端口密封完全；
所述发射线圈接入所述接收模块时，所述主机驱动板发出耦合信号，所述信息接收板判断所述耦合信号是否通过验证；
所述耦合信号通过所述信息接收板判断后，所述主机组件为所述检测模块和所述应用装置供电，所述检测模块对所述主机组件进行数据传输；
所述接收模块环绕于所述输入端口壁内或壁外，所述发射线圈环绕设置于所述主机发射模块的外侧；
所述检测模块包括：信息储存电源；所述信息储存电源用于为所述信息接收板供电；接收模块和发射线圈耦合程度达到指定值，检测模块方可通电。
2.根据权利要求1所述的一种用于净水器的检测结构，其特征在于，所述检测壳帽和所述壳体为塑料材质。
3.根据权利要求1所述的一种用于净水器的检测结构，其特征在于，所述检测壳帽设有的参比液容器；
所述检测壳帽于所述参比液容器的下方设有水相流通槽；
所述壳体设有水相进入通道和水相排出通道；所述水相流通槽分别接通于所述水相进入通道和所述水相排出通道；
所述应用装置包括：pH电极组件、外参比电极和水硬度电极组件；
所述参比液容器装有外参比液；
所述参比液容器和所述水相流通槽之间设有参比液缓释通道；
pH电极杆经过所述水相流通槽；所述外参比电极经过于所述参比液容器，并与所述外参比液接触；
所述pH电极组件包括：pH电极杆和pH内参比电极；所述pH电极杆内设有pH内参比液；所述pH内参比电极设置于所述pH电极杆内，并与所述pH内参比液接触；所述pH电极杆于所述水相流通槽部分设有氢离子敏感膜结构；
水硬度电极组件经过所述水相流通槽；
所述水硬度电极组件包括：水硬度电极杆和水硬度内参比电极；所述水硬度电极杆内设有水硬度内参比液；所述水硬度内参比电极设置于所述水硬度电极杆内，并与所述水硬度内参比液接触；所述水硬度电极杆于所述水相流通槽部分设有水硬度敏感膜结构。
4.根据权利要求3所述的一种用于净水器的检测结构，其特征在于，所述pH电极杆内设有KCl溶液；所述pH内参比电极为Ag-AgCl电极；所述pH内参比液为KCl溶液；所述外参比液为KCl溶液；所述氢离子敏感膜结构为球状的玻璃膜；
所述水硬度电极杆内设有KCl溶液；所述水硬度内参比电极为Ag-AgCl电极；所述水硬度内参比液为KCl溶液；所述水硬度敏感膜结构为钙离子敏感膜、镁离子敏感膜的一种或其结合。
5.根据权利要求3或4所述的一种用于净水器的检测结构，其特征在于，所述参比液缓释通道的两端分别为通过缓释小口和缓释大口；所述缓释小口的孔径比所述缓释大口的孔径小；
所述缓释小口连接所述参比液容器，所述缓释大口连接所述水相流通槽。
6.根据权利要求5所述的一种用于净水器的检测结构，其特征在于，所述壳体于所述水相流通槽内设有竖直的限流挡板；所述限流挡板高于所述参比液缓释通道的最底端。
7.根据权利要求5所述的一种用于净水器的检测结构的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）初始状态下，所述主机驱动板间歇性检测所述发射线圈是否负载，扫描是否接入所述检测模块；
所述信息接收板处于感应接收状态；所述信息接收板检测确定是否接入所述主机组件；
（2）所述检测模块接入所述主机组件时，所述主机驱动板检测到所述发射线圈的负载，所述主机驱动板发出所述耦合信号并等待所述信息接收板响应；
（3）所述信息接收板对所述耦合信号进行判断；
（4）所述检测模块接入所述主机组件后，响应成功时，所述主机组件为所述检测模块供电，所述信息接收板为所述主机组件反馈检测数据；
或所述检测模块接入所述主机组件后，响应失败时，所述主机组件中断为所述检测模块供电，所述信息接收板中断为所述主机组件反馈检测数据。
8.根据权利要求7所述的一种用于净水器的检测结构的控制方法，其特征在于，所述步骤（4）中，所述检测模块接入所述主机组件后，响应成功时，所述主机组件为所述应用装置供电，所述应用装置为所述信息接收板反馈应用数据；
或所述检测模块接入所述主机组件后，响应失败时，所述主机组件中断为所述应用装置供电，所述应用装置中断为所述信息接收板反馈应用数据。
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