CN109772039A - 空气滤清器滤芯更换智能提示系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空气滤清器滤芯更换智能提示系统，包括空气滤清器，空气滤清器的上壳体内端面上安装有用于监测空气流速的传感器组件，传感器组件电性连接有控制器总成，传感器组件将监测信息传输给控制器总成；控制器总成电性连接有LED灯组，控制器总成处理监测信息后控制LED灯组的亮暗来提示人员更换滤芯；通过本系统的结构设计，使得四个压敏传感器能够分区域的对滤芯过滤后的空气进行监测，并将监测信号传输到控制器总成中，控制器总成对监测信号进行数据处理后判断滤芯的状态，并控制LED灯组对应颜色的LED灯珠点亮来提示滤芯状态；该系统结构简单、性价比高、高智能化、通用性强，适用所有内燃机、气动机械等设备的空气滤清器。

Description

空气滤清器滤芯更换智能提示系统

技术领域

本发明属于滤清器领域，具体涉及空气滤清器滤芯更换智能提示系统。

背景技术

在内燃机、气动机械等设备中，进气系统的作用是为这类设备提供干净的空气。而进气系统的关键部件是空气滤清器，空气滤清器负责过滤进气系统空气中的杂质，避免设备在工作中吸入带有杂质颗粒的空气，而影响设备输出的功率或直接影响其使用寿命。

空气滤清器的主要组成部分是滤芯和外壳，其中滤芯是空气滤清器的核心部分，过滤管路的空气，外壳是为滤芯及装配提供的必要结构。

在内燃机、气动机械等设备长期工作过程中，空气滤清器滤芯上沉积的杂质越来越多，这将会导致进气困难，使得设备进气量不足，其动力性下降甚至熄火。

特别是汽车内燃机，行驶的道路环境复杂，在空气中灰尘浓度大的道路行驶，空气滤清器滤芯非常容易堵塞。如果汽车行驶中使用堵塞的空气滤清器，会使内燃机进气不足，从而燃油燃烧不完全，导致内燃机工作不稳定，动力下降、耗油量增加、排放变差等现象发生。

目前，内燃机、气动机械等设备空气滤清器在发生堵塞或滤芯过脏时，无提示装置，只能依靠人工定期检查才能发现并更换，这给消费者带来了额外的费用，增加了使用成本。而且人工检查也是因人而异，完全依靠维修人员的经验，不能精确评判滤芯处于维护阶段还是更换阶段。可能会导致滤芯过早报废，造成材料的浪费。因此需要一个科学的、精确的评判的系统来判断滤芯所处的状态。

发明内容

本发明的目的是提供一种空气滤清器滤芯更换智能提示系统，以解决现阶段通过人工检查来判断是否需要更换空气滤清器而造成的问题。

本发明所提供的技术方案是：一种空气滤清器滤芯更换智能提示系统，包括空气滤清器，所述空气滤清器的上壳体内端面上安装有用于监测空气流速的传感器组件，所述传感器组件电性连接有控制器总成，所述传感器组件将监测信息传输给所述控制器总成；所述控制器总成电性连接有LED灯组，所述控制器总成处理监测信息后控制LED灯组的亮暗来提示人员更换滤芯。

作为本发明的一种改进，所述传感器组件包括压敏传感器a、压敏传感器b、压敏传感器c和压敏传感器d共四个压敏传感器，四个所述压敏传感器的输入端分别正面朝向滤芯安装在所述上壳体内侧，且四个所述压敏传感器将滤芯表面空气均匀分成四个小方块区间，每个所述压敏传感器分别处于对应区间的正中心处。

作为本发明的一种改进，四个所述压敏传感器距离所述滤芯的距离为40mm。

作为本发明的一种改进，所述LED灯组包括绿色LED灯珠、黄色LED灯珠和红色LED灯珠，所述控制器总成处理检测的信号后控制对应颜色的LED灯珠亮来提示滤芯状态。

作为本发明的一种改进，所述控制器总成采用单片机控制单元。

有益效果：

通过本系统的结构设计，使得四个压敏传感器能够分区域的对滤芯过滤后的空气进行监测，并将监测信号传输到控制器总成中，控制器总成对监测信号进行数据处理后判断滤芯的状态，并控制LED灯组对应颜色的LED灯珠点亮来提示滤芯状态；该系统结构简单、性价比高、高智能化、通用性强，适用所有内燃机、气动机械等设备的空气滤清器。

附图说明

图1为本发明的系统结构示意图；

图2为本发明的空气滤清器结构示意图；

图3为本发明的传感器组件安装位置示意图；

图4为本发明系统工作流程图；

图5为本发明的控制器总成的控制单元逻辑图。

图中：1-出气气流，2-出气口，3-上壳体，4-空气滤清器，5-传感器组件，6-滤芯，7-进气气流，8-进气口。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明的实施例。

如图1至图5所示，本实施例中的空气滤清器滤芯更换智能提示系统，包括空气滤清器4，所述空气滤清器4的上壳体3内端面上安装有用于监测空气流速的传感器组件5，所述传感器组件5电性连接有控制器总成，所述传感器组件5将监测信息传输给所述控制器总成；所述控制器总成电性连接有LED灯组，所述控制器总成处理监测信息后控制LED灯组的亮暗来提示人员更换滤芯6。

本实施例中，所述传感器组件5包括压敏传感器a、压敏传感器b、压敏传感器c和压敏传感器d共四个压敏传感器，四个所述压敏传感器的输入端分别正面朝向滤芯6安装在所述上壳体3内侧，且四个所述压敏传感器将滤芯6表面空气均匀分成四个小方块区间，每个所述压敏传感器分别处于对应区间的正中心处，且四个所述压敏传感器距离所述滤芯6的距离为40mm。

所述LED灯组包括绿色LED灯珠、黄色LED灯珠和红色LED灯珠，所述控制器总成处理检测的信号后控制对应颜色的LED灯珠亮来提示滤芯6状态；所述控制器总成采用单片机控制单元。

空气滤清器5进气口8与进气导管连接，将大气中的空气引进进气道通过进气口8进入空气滤清器5，发动机做功会在空气滤清器5出气口2产生负压，由于负压的作用使进气口的空气快速通过滤芯6形成进气气流7；而空气中含有的灰尘、水气等杂质被滤芯6过滤掉，过滤后的空气流到空气滤清器5上腔，同时过滤的空气也会流经安装在空气滤清器5上壳体3的四个压敏传感器，四个压敏传感器能准确的时时刻刻监测各区域的空气过滤的情况,若是某区域的滤芯表面杂质堆积过多，就会造成该区域过滤阻力变大，过滤空气的效率变低，过滤速度变慢，就会造成过滤后的空气变少，在该区域滤芯出气侧空气流速变慢，该区域的空气流速异常会通过最靠近该区域的压敏传感器将空气过滤情况的信号输送给控制器总成，控制器总成接收到压敏传感器异常数据，就会通过设定的程序图进行数据处理，先是通过与采集另外三个压敏传感器数据对比，接着对各个压敏传感器数值进行简单运算,对比各个压敏传感器差值，然后进行逻辑判断，看其结果是否达到跟换滤芯6的阀值，若没有达到跟换滤芯6的阀值，就会进一步对比数据，看结果是否达到维护滤芯6的阀值；若是对比结果都没有达到设定的阀值，就表明滤芯6在正常工作，如图4所示，按照系统结构图控制器总成将运算结果信号输送给LED灯组，若控制器总成运算输出的结果是跟换滤芯6，则输出显示红色LED灯珠，驾驶员看到显示红色，表示滤芯6该更换；若控制器总成运算输出的结果是维护滤芯6，则输出显示黄色LED灯珠，驾驶员看到显示黄色，表示滤芯6该维护。若控制器总成运算输出的结果是滤芯6正常，则输出绿色LED灯珠，驾驶员看到显示绿色，表示滤芯6正常。

如图3所示是四个压敏传感器的安装点，四个传感器分别安装在每个区域的中央；每个压敏传感器监测所在区域的空气流速，压敏传感器输出的信号就是传感器所在区的过滤后的空气流速信号；若空气滤清器5滤芯6某位置处有堵塞情况，压敏传感器就会输出不同的信号；四个压敏传感器时时输出的信号，分别是压敏传感器a的值A、压敏传感器b的值B、压敏传感器c的值C和压敏传感器d的值D，这些数值A、B、C、D需经过运算才能得出是更换滤芯6还是维护滤芯6的结论；运算逻辑如图5所示：

a[0]＝|A-B|-|C-D|是在横向检查滤芯6过滤空气的情况，|A-B|-|C-D|是将压敏传感器a和b的差值与传感器c和d的差值作比较，最后得出结果a[0]，若|a[0]|>K1，K1是更换滤芯6的阀值，则需要更换滤芯6；若|a[0]|≤K1，表示滤芯6还没有达到更换的要求，若是K2<|a[0]|≤K1，K2是维护滤芯6的阀值，则表明滤芯6需要得到维护；若是|a[0]|≤K2，则表示滤芯6状态正常。

a[1]＝|A-C|-|B-D|是在纵向检查滤芯6过滤空气的情况，|A-C|-|B-D|是将压敏传感器a和c的差值与传感器b和d的差值作比较，最后得出结果a[1]，若|a[1]|>K1，K1是更换滤芯6的阀值，则需要更换滤芯6；若|a[1]|≤K1，表示滤芯6还没有达到更换的要求，若是K2<|a[1]|≤K1,K2是维护滤芯6的阀值，则表明滤芯6要得到维护；若是|a[1]|≤K2，则表示滤芯状态正常。

a[2]＝|A-D|-|C-B|是在对角线方向检查滤芯6过滤空气的情况，|A-D|-|C-B|是将传感器a和d的差值与传感器b和c的差值作比较，最后得出结果a[2]，若|a[2]|>K1，K1是更换滤芯6的阀值，则需要更换滤芯6；若|a[2]|≤K1，表示滤芯6还没有达到更换的要求，若是K2<|a[2]|≤K1，K2是维护滤芯6的阀值，则表明滤芯6需要得到维护。若是|a[2]|≤K2，则表示滤芯6状态正常。

为表述方便，本文所称的“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等代表方向的描述与附图本身的左右方向一致，但并不对本发明的结构起限定作用；此外，本发明并不局限于上述具体实施方式，本领域技术人员还可据此做出多种变化，但任何与本发明等同或者类似的变化都应涵盖在本发明权利要求的范围内。

Claims (5)

1.一种空气滤清器滤芯更换智能提示系统，其特征在于：

包括空气滤清器(4)，所述空气滤清器(4)的上壳体(3)内端面上安装有用于监测空气流速的传感器组件(5)，所述传感器组件(5)电性连接有控制器总成，所述传感器组件(5)将监测信息传输给所述控制器总成；所述控制器总成电性连接有LED灯组，所述控制器总成处理监测信息后控制LED灯组的亮暗来提示人员更换滤芯。

2.根据权利要求1所述的一种空气滤清器滤芯更换智能提示系统，其特征在于：

所述传感器组件(5)包括压敏传感器a、压敏传感器b、压敏传感器c和压敏传感器d共四个压敏传感器，四个所述压敏传感器的输入端分别正面朝向滤芯(6)安装在所述上壳体(3)内侧，且四个所述压敏传感器将滤芯(5)表面空气均匀分成四个小方块区间，每个所述压敏传感器分别处于对应区间的正中心处。

3.根据权利要求2所述的一种空气滤清器滤芯更换智能提示系统，其特征在于：

四个所述压敏传感器距离所述滤芯的距离为40mm。

4.根据权利要求3所述的一种空气滤清器滤芯更换智能提示系统，其特征在于：

所述LED灯组包括绿色LED灯珠、黄色LED灯珠和红色LED灯珠，所述控制器总成处理检测的信号后控制对应颜色的LED灯珠亮来提示滤芯状态。

5.根据权利要求4所述的一种空气滤清器滤芯更换智能提示系统，其特征在于：

所述控制器总成采用单片机控制单元。