CN110840362A - 新型洗碗机水加热故障自检系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及水加热故障检测领域，公开了一种新型洗碗机水加热故障自检系统，包括MCU、功率控制模块、IO/发热体保护电路、石英发热体、水流传感器、方波发生器、进水温度传感器、第一ADC模块、出水温度传感器、第二ADC模块和人机交互面板，水流传感器的输入端连接进水端，水流传感器的输出端与进水温度传感器的输入端和方波发生器的输入端连接，进水温度传感器的输出端分别与第一ADC模块的输入端和石英发热体的输入端连接，MCU的时钟源采用内部晶振方式，石英发热体采用石英纳米镀膜工艺制成。本发明适合复杂环境使用、可靠稳定、寿命长、功耗低、热转换率高、加热速度快、温度控制精准、不积水垢、能准确定位故障问题。
Description
技术领域
本发明涉及水加热故障检测领域，特别涉及一种新型洗碗机水加热故障自检系统。
背景技术
传统水加热方式都是采用金属电阻丝方式加热水，在洗碗机上使用会产生功耗高、热转换效率低、发热丝寿命短、容易出现漏电情况、维护成本高等缺点。举一个典型的故障过程：金属电阻丝方式的加热系统在使用过程中，因内部结构是旋转螺型状，长期流过的水自然在发热体上产生水垢，当水垢累积到一定程度，发热体无法散发自身热量，导致内部温度过高，从而造成烧穿致短路漏电问题。
当前市面的洗碗机没有故障自趁断功能，销售出去的设备如出现某个部件故障，使用人是不知道具体哪个部件出现故障的，因洗碗机结构复杂体型庞大，导致售后人员到现场先定位到问题，才能把相应的故障配件送到现场，这样会产生较多的售后费用问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种适合复杂环境使用、可靠稳定、寿命长、功耗低、热转换率高、加热速度快、温度控制精准、不积水垢、能准确定位故障问题的新型洗碗机水加热故障自检系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种新型洗碗机水加热故障自检系统，包括MCU、功率控制模块、IO/发热体保护电路、石英发热体、水流传感器、方波发生器、进水温度传感器、第一ADC模块、出水温度传感器、第二ADC模块和人机交互面板，所述水流传感器的输入端连接进水端，所述水流传感器的输出端分别与所述进水温度传感器的输入端和所述方波发生器的输入端连接，所述进水温度传感器的输出端分别与所述第一ADC模块的输入端和所述石英发热体的输入端连接，所述方波发生器的输出端和所述第一ADC模块的输出端均与所述MCU的输入端连接，所述石英发热体的输出端与所述出水温度传感器的输入端连接，所述出水温度传感器的输出端与所述第二ADC模块的输入端连接，所述出水温度传感器的输出端还连接出水端，所述第二ADC模块的输出端与所述MCU的输入端连接，所述MCU的输出端与所述功率控制模块的输入端连接，所述功率控制模块的输出端与所述IO/发热体保护电路的输入端连接，所述IO/发热体保护电路的输出端与所述石英发热体的输入端连接，所述IO/发热体保护电路还与所述MCU的输入端连接，所述人机交互面板与所述MCU连接，所述MCU的时钟源采用内部晶振方式，所述石英发热体采用石英纳米镀膜工艺制成。
在本发明所述的新型洗碗机水加热故障自检系统中，所述功率控制模块包括可控硅和继电器，所述可控硅的输入端和所述继电器的输入端均与所述MCU的输出端连接，所述可控硅的输出端和所述继电器的输出端均与所述IO/发热体保护电路的输入端连接。
在本发明所述的新型洗碗机水加热故障自检系统中，所述MCU采用STC15K系列。
在本发明所述的新型洗碗机水加热故障自检系统中，所述人机交互面板上设有用于设置出水温度的加温按钮和减温按钮。
在本发明所述的新型洗碗机水加热故障自检系统中，所述人机交互面板上还设有用于查看水流量态、当前实际输出功率和设备故障代码的设置按钮。
在本发明所述的新型洗碗机水加热故障自检系统中，所述人机交互面板上还设有用于运行状态显示的绿色灯和用于异常故障显示的红色灯。
在本发明所述的新型洗碗机水加热故障自检系统中，所述人机交互面板上还设有进水温度显示区、设定温度显示区和出水温度显示区。
在本发明所述的新型洗碗机水加热故障自检系统中，还包括水加热模块、传输带、主洗小水泵、主洗大水泵、第一风机、第二风机和模拟转数字采集模块，所述水加热模块的输出端、所述传输带的输出端、所述主洗小水泵的输出端、所述主洗大水泵的输出端、所述第一风机的输出端和所述第二风机的输出端均所述模拟转数字采集模块的输入端连接，所述模拟转数字采集模块的输出端与所述MCU的输入端连接。
在本发明所述的新型洗碗机水加热故障自检系统中，所述石英发热体包含多个并联的发热组。
实施本发明的新型洗碗机水加热故障自检系统，具有以下有益效果：由于设有MCU、功率控制模块、IO/发热体保护电路、石英发热体、水流传感器、方波发生器、进水温度传感器、第一ADC模块、出水温度传感器、第二ADC模块和人机交互面板，MCU的时钟源采用内部晶振方式，石英发热体采用石英纳米镀膜工艺制成，本发明适合复杂环境使用、可靠稳定、寿命长、功耗低、热转换率高、加热速度快、温度控制精准、不积水垢、能准确定位故障问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明新型洗碗机水加热故障自检系统一个实施例中的结构示意图；
图2为所述实施例中人机交互面板的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明新型洗碗机水加热故障自检系统实施例中，该新型洗碗机水加热故障自检系统的结构示意图如图1所示。图1中，该新型洗碗机水加热故障自检系统包括MCU1、功率控制模块2、IO/发热体保护电路3、石英发热体4、水流传感器5、方波发生器6、进水温度传感器7、第一ADC模块8、出水温度传感器9、第二ADC模块10和人机交互面板11，其中，水流传感器5的输入端连接进水端，水流传感器5的输出端分别与进水温度传感器7的输入端和方波发生器6的输入端连接，进水温度传感器7的输出端分别与第一ADC模块8的输入端和石英发热体4的输入端连接，方波发生器6的输出端和第一ADC模块8的输出端均与MCU1的输入端连接，石英发热体4的输出端与出水温度传感器9的输入端连接，出水温度传感器9的输出端与第二ADC模块10的输入端连接，出水温度传感器9的输出端还连接出水端，第二ADC模块10的输出端与MCU1的输入端连接，MCU1的输出端与功率控制模块2的输入端连接，功率控制模块3的输出端与IO/发热体保护电路3的输入端连接，IO/发热体保护电路3的输出端与石英发热体4的输入端连接，IO/发热体保护电路3还与MCU1的输入端连接。人机交互面板11与MCU1连接，可以进行故障显示或终止指定动作。
水流传感器5检测进水端的水流量数据，将该水流量数据发送给方波发生器6，方波发生器6将该水流量数据转换为方波信号，并将方波信号传送给MCU1，进水温度传感器7检测进水端的进水温度，将该进水端的进水温度发送给第一ADC模块8，第一ADC模块8将进水端的进水温度转换为数字信号并将其发送给MCU1，出水温度传感器9检测出水端的出水温度，并将出水端的出水温度发送给第二ADC模块10，第二ADC模块10将出水端的出水温度转换为数字信号并将其发送给MCU1，当进水端的进水温度或出水端的出水温度与设定温度之间的误差大于设定的误差范围时，则进行功率调整。
石英发热体4的当前功率计算公式如下：当前功能率＝(输出温度-输入温度)*当前水流量*误差系数/1000；误差系数指的是出厂时用作纠正输出功率，误差默认值是61。
MCU1采用STC15K系列，MCU1的时钟源采用内部晶振方式，适合复杂环境使用，可靠稳定。石英发热体4采用石英纳米镀膜工艺制成，改变传统发热丝方式，具有寿命长、功耗低、热转换率高、加热速度快、温度控制精准、不积水垢等优点。石英发热体4包含多个并联的发热组。
本实施例中，功率控制模块2包括可控硅和继电器(图中未示出)，可控硅的输入端和继电器的输入端均与MCU1的输出端连接，可控硅的输出端和继电器的输出端均与IO/发热体保护电路3的输入端连接。
该洗碗机水加热故障自检系统采用闭环PID温度算法实现，小幅度的温度调节采用PWM给可控硅控制输出功率，大幅度温控采用加/减加温超时方式控制继电器切换，两者结果实现高效精准的加热功率控制。为了更有效保护发热组，可以设置缺水保护、进水延时保护、超高温保护、传感器异常保护等功能。
图2为所述实施例中人机交互面板的结构示意图，图2中，人机交互面板11上设有加温按钮111和减温按钮112，加温按钮111和减温按钮112用于设置出水温度，具有断电保存功能。人机交互面板11上还设有设置按钮113，设置按钮113用于查看水流量态、当前实际输出功率和设备故障代码等。人机交互面板11上还设有绿色灯114和红色灯115，绿色灯114用于运行状态显示，红色灯115用于异常故障显示。
本实施例中，人机交互面板11上还设有进水温度显示区116、设定温度显示区117和出水温度显示区118。其中，进水温度显示区116用于显示进水温度，设定温度显示区117用于显示设定温度，出水温度显示区118用于显示出水温度。
本实施例中，该新型洗碗机水加热故障自检系统还包括水加热模块12、传输带13、主洗小水泵14、主洗大水泵15、第一风机16、第二风机17和模拟转数字采集模块18，其中，水加热模块12的输出端、传输带13的输出端、主洗小水泵14的输出端、主洗大水泵15的输出端、第一风机16的输出端和第二风机17的输出端均模拟转数字采集模块18的输入端连接，模拟转数字采集模块18的输出端与MCU1的输入端连接。水加热模块12、传输带13、主洗小水泵14、主洗大水泵15、第一风机16和第二风机17将各自的数据发送给模拟转数字采集模块18，模拟转数字采集模块18将接收的数据转换为数字信号并将其发送给MCU1。
该新型洗碗机水加热故障自检系统可以设计设备工作状态的实时监测功能，能监测设备各种异常，如：发热组加温异常、电机空转/卡住、水管堵塞、传动带异常等等。
本发明设有故障提示码，能准确定位故障问题，例如：FFFF00：缺水、水流传感器故障；FFFF01：发热组输出超高温告警；FFFF02：进水传感器异常；FFFF03：出水传感器异常；FFFF04:风机1电机异常；FFFF05：风机2电机异常；FFFF06：主洗大水泵异常；FFFF07：主洗小水泵异常；FFFF08：传输带异常。
总之，本实施例中，MCU1采用STC15K系列，其时钟源采用内部晶振方式，适合复杂环境使用，可靠稳定，发热体采用石英纳米镀膜工艺，改变传统发热丝方式，具有寿命长、功耗低、热转换率高、加热速度快、温度控制精准、不积水垢等优点。通过设置故障码，可以准确定位故障问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种新型洗碗机水加热故障自检系统，其特征在于，包括MCU、功率控制模块、IO/发热体保护电路、石英发热体、水流传感器、方波发生器、进水温度传感器、第一ADC模块、出水温度传感器、第二ADC模块和人机交互面板，所述水流传感器的输入端连接进水端，所述水流传感器的输出端分别与所述进水温度传感器的输入端和所述方波发生器的输入端连接，所述进水温度传感器的输出端分别与所述第一ADC模块的输入端和所述石英发热体的输入端连接，所述方波发生器的输出端和所述第一ADC模块的输出端均与所述MCU的输入端连接，所述石英发热体的输出端与所述出水温度传感器的输入端连接，所述出水温度传感器的输出端与所述第二ADC模块的输入端连接，所述出水温度传感器的输出端还连接出水端，所述第二ADC模块的输出端与所述MCU的输入端连接，所述MCU的输出端与所述功率控制模块的输入端连接，所述功率控制模块的输出端与所述IO/发热体保护电路的输入端连接，所述IO/发热体保护电路的输出端与所述石英发热体的输入端连接，所述IO/发热体保护电路还与所述MCU的输入端连接，所述人机交互面板与所述MCU连接，所述MCU的时钟源采用内部晶振方式，所述石英发热体采用石英纳米镀膜工艺制成。
2.根据权利要求1所述的新型洗碗机水加热故障自检系统，其特征在于，所述功率控制模块包括可控硅和继电器，所述可控硅的输入端和所述继电器的输入端均与所述MCU的输出端连接，所述可控硅的输出端和所述继电器的输出端均与所述IO/发热体保护电路的输入端连接。
3.根据权利要求1所述的新型洗碗机水加热故障自检系统，其特征在于，所述MCU采用STC15K系列。
4.根据权利要求1所述的新型洗碗机水加热故障自检系统，其特征在于，所述人机交互面板上设有用于设置出水温度的加温按钮和减温按钮。
5.根据权利要求4所述的新型洗碗机水加热故障自检系统，其特征在于，所述人机交互面板上还设有用于查看水流量态、当前实际输出功率和设备故障代码的设置按钮。
6.根据权利要求5所述的新型洗碗机水加热故障自检系统，其特征在于，所述人机交互面板上还设有用于运行状态显示的绿色灯和用于异常故障显示的红色灯。
7.根据权利要求6所述的新型洗碗机水加热故障自检系统，其特征在于，所述人机交互面板上还设有进水温度显示区、设定温度显示区和出水温度显示区。
8.根据权利要求1至7任意一项所述的新型洗碗机水加热故障自检系统，其特征在于，还包括水加热模块、传输带、主洗小水泵、主洗大水泵、第一风机、第二风机和模拟转数字采集模块，所述水加热模块的输出端、所述传输带的输出端、所述主洗小水泵的输出端、所述主洗大水泵的输出端、所述第一风机的输出端和所述第二风机的输出端均所述模拟转数字采集模块的输入端连接，所述模拟转数字采集模块的输出端与所述MCU的输入端连接。
9.根据权利要求1至7任意一项所述的新型洗碗机水加热故障自检系统，其特征在于，所述石英发热体包含多个并联的发热组。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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