CN111023444A - 一种空调滤网的积尘检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种空调滤网的积尘检测装置，包括固定框，所述固定框内设置有过滤网；所述固定框上设置有位于过滤网上方的红外发射器以及位于过滤网下方的红外感应器，固定框上还固定有控制模块，红外发射器和红外感应器均与控制模块电连接，所述控制模块配置用于：发出预设的检测码信号，将所述检测码信号调制后，由红外发射器发出；获取由红外感应器接收的已调制的检测码信号，对该已调制的检测码信号进行解调后，获取接收到的检测码信号；依据获取到的检测码信号和发送的检测码信号，计算误码率；当所述误码率低于第一预设值，确定过滤网未脏堵；当所述误码率高于第一预设值，确定过滤网已脏堵。本发明提升了空调滤网积尘检测的准确性。

Description

一种空调滤网的积尘检测装置

技术领域

本发明涉及空调设备技术领域，尤其是一种空调滤网的积尘检测装置。

背景技术

随着人们生活水平的提高，空调设备在使用已十分普遍，空调设备不仅仅应用于居民小区，也广泛应用于工厂、实验室等工业环境。相比于家用空调设备，实验室等工业环境所使用的空调多是中央空调，其进风口和出风口通常都设置在天花板上。使用时间久了，空调滤网上就会积攒灰尘，影响吹风效果。

为此，现有技术出现了通过红外发光二极管和红外感应器来进行积尘检测的技术，如公开号为CN107504631A的中国发明专利，该专利文献记载了，通过分别在发光管关闭和开启状态下进行检测的两个检测值的差值来确定滤网是否积尘，提高检测的准确性。但是，红外光容易受到太阳光、led光、荧光灯等干扰，实验室等工业环境的光线干扰更加复杂。而且，由于红外光的光束很细，照射到过滤网上的面积很小，过滤网上的粉尘分布难以保证是均匀的，容易出现误报的情形。因此，有必要进一步对现有的检测方式进行改进，以提高检测的准确性。

发明内容

本发明提供一种空调滤网的积尘检测装置，提升空调滤网积尘检测的准确性。

本发明实施例提供一种空调滤网的积尘检测装置，包括固定框，所述固定框内设置有过滤网；所述固定框上设置有位于过滤网上方的红外发射器以及位于过滤网下方的红外感应器，所述固定框上还固定有控制模块，所述红外发射器和红外感应器均与控制模块电连接，所述控制模块配置用于：发出预设的检测码信号，将所述检测码信号调制后，由红外发射器发出；获取由红外感应器接收的已调制的检测码信号，对该已调制的检测码信号进行解调后，获取接收到的检测码信号；依据获取到的检测码信号和发送的检测码信号，计算误码率；当所述误码率低于第一预设值，确定过滤网未脏堵；当所述误码率高于第一预设值，确定过滤网已脏堵。

优选的，所述固定框的外侧设置有与控制模块电连接的电机，所述电机的转动轴固定有支撑杆，所述支撑杆的两端分别设有第一固定座和第二固定座，所述第一固定座和第二固定座分别延伸到过滤网的上方和下方，红外发射器和红外感应器分别固定于第一固定座和第二固定座上；所述控制模块配置用于：通过所述电机驱动支撑杆转动至多个预设角度位置，分别在每个预设角度位置确定过滤网是否脏堵，当过滤网已脏堵的预设角度位置的数量大于预设数量，确定整个过滤网已脏堵。

优选的，所述控制模块包括壳体，所述电机固定在所述壳体内，所述壳体可拆卸式固定在固定框的外侧。

优选的，所述壳体的两端均设置有一块固定板，两块固定板可拆卸式固定在固定框的外侧；当所述固定板固定在固定框的外侧时，所述壳体与固定框之间形成间隙，所述支撑杆设置在所述间隙中。

优选的，所述电机的转动轴向壳体的内侧延伸并伸出到壳体之外，所述支撑杆上设置出线孔以及供转动轴可拆卸式插接的固定孔，所述支撑杆、第一固定座和第二固定座均设置有中空的过线通道，过线通道内设置有第一导线和第二导线；所述第一导线的一端与红外发射器电连接，另一端伸出到出线孔之外，所述第二导线的一端与红外感应器电连接，另一端伸出到出线孔之外；所述壳体的内侧面固定有分别用于与第一导线和第二导线相连的接线头。

优选的，所述控制模块包括控制器、调制器和解调器，所述控制器、调制器和红外发射器顺次电连接，所述控制器、解调器和红外感应器顺次电连接。

优选的，所述控制模块还包括报警灯，所述报警灯与所述控制器电连接，所述控制器配置用于：当确定过滤网已脏堵时，控制所述报警灯亮起。

优选的，所述控制模块还包括无线通讯模块，所述无线通讯模块与所述控制器电连接，所述控制器配置用于：当确定过滤网已脏堵时，通过所述无线通讯模块向预设终端设备发送报警信息。

优选的，所述固定框内固定有承接框，所述过滤网放置在所述承接框上。

本发明中，红外发射器发出的信号是经过调制的，具有较高的占空比，接收端进行解调处理之后，有效滤除了其他光线的干扰，提升了检测结果的准确性。同时，通过误码率来判断过滤网是否脏堵，相当于进行了多次检测，通过多次检测的综合结果来确定脏堵情况，进一步提升了检测结果的准确性。

附图说明

图1为本发明一种实施例的空调滤网的积尘检测装置的结构示意图；

图2为本发明一种实施例的空调滤网的积尘检测装置的电路框图；

图3为本发明一种实施例的支撑杆处于不同角度位置的示意图；

图4为本发明一种实施例的壳体的侧视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

本发明实施例提供一种空调滤网的积尘检测装置，如图1所示，包括固定框1，固定框1可呈方框形，用于固定在空调的进风口或出风口，在固定框1内侧设置有过滤网10，气流流经过滤网10，以对空气进行过滤。固定框1上设置有位于过滤网10上方的红外发射器21以及位于过滤网10下方的红外感应器22，其中，红外发射器21可以是红外线发射管，例如是红外线发射管IR26-21C，红外感应器22可以是红外接收管，例如是红外接收管PT26-21B/TR8。红外感应器22位于红外发射器21所发射光线的光路上，红外发射器21发出的红外光将穿过过滤网10，再被红外感应器22接收到。因此，过滤网的积尘程度将影响红外感应器22所接收到的红外光的强度。

在固定框1上还固定有控制模块，控制模块包括内部控制电路，红外发射器21和红外感应器22均与内部控制电路电连接，控制模块配置用于：发出预设的检测码信号，检测码信号可以是数字脉冲信号，具有预设的码值。对于所发出的检测码信号，控制模块将对其进行调制，将检测码信号加载到更高频的基带信号上，具有更高的占空比，在将调制后的信号发送至红外发射器21，由红外发射器21以光信号的方式发出。红外感应器22接收到已调制的检测码信号，将已调制的检测码信号发送至控制模块，控制模块对该已调制的检测码信号进行解调，获取到实际接收的检测码信号。由于检测码信号具有与设定码值，当过滤网10上具有一定灰尘时，部分码值会存在丢失的情况，灰尘积攒的越多，越容易丢失码值，误码率越高，反之，误码率越低。因此，通过实际获取到的检测码信号和发送的检测码信号来计算误码率，并根据误码率来判断过滤网10是否脏堵。具体可设定一个第一预设值，该第一预设值可以由技术人员根据多次测试经验确定。当计算得出的误码率低于该第一预设值，则确定过滤网10未脏堵，而当误码率高于该第一预设值，则确定过滤网10已脏堵。

控制模块可以按照设定的程序定期通过上述方式对过滤网10进行积尘检测，例如每三个月进行检测，当然，根据用户需求，也可以设置每月或更短的时间间隔进行检测，以更加及时地了解过滤网10的脏堵情况。

在一种实施例中，控制模块包括一个壳体4，在壳体4内设置有内部电路，具体包括控制器51、调制器53和解调器54，控制器51可以是单片机或DSP等控制芯片，调制器53可以包括调制电路，解调器54可以包括解调电路。控制器51、调制器53和红外发射器21顺次电连接，控制器51发出预设的检测码信号，通过调制器53进行调制，调制后的信号传输至红外发射器21，由红外发射器21以光信号发射出去。控制器51、解调器54和红外感应器22顺次电连接，红外感应器22接收到红外信号之后，有调制器对接收到的信号进行解调，解调出实际接收到的检测码信号，再发送至控制器51。当然，整个内部电路还包括电源模块，电源模块可向控制器51、调制器53和解调器54提供直流电源，电源模块是电路的常规电路模块，本实施例不再赘述。本实施例将内部电路集成在一个壳体4中，可以方便进行接线和安装。

在上述实施例的基础上，本实施例将提供一种改进的积尘检测方式。如图1所示，固定框1的外侧设置有电机52，电机52可固定在固定框1的外侧壁上，且电机52与控制模块电连接，依据控制模块的控制指令，电机52可以正向或反向转动。电机52的转动轴50可向固定框1延伸，转动轴50的端部固定有支撑杆3，支撑杆3与转动轴50彼此垂直设置。支撑杆3的两端分别设有第一固定座31和第二固定座32，第一固定座31和第二固定座32可彼此平行并均横向延伸。第一固定座31延伸到过滤网10的上方，第二固定座32则延伸到过滤网10的下方，红外发射器21和红外感应器22分别固定于第一固定座31和第二固定座32，红外感应器22要位于红外发射器21所发射光线的光路上。

所述控制模块通过电机52驱动支撑杆3转动至多个预设角度位置，这里的角度位置是指支撑杆3的轴向相对于水平方向所形成一定夹角时，支撑杆3所在的位置，该预设角度位置可以由技术人员预先设定，如图3所示，图中共有三个角度位置。控制器51可通过控制电机52的转速和转动时间以使支撑杆3可转动到预设的角度位置。

为了更加精确地控制支撑杆3所处的角度位置，可在转动轴50上设置与控制器51电连接的角度传感器，以计算支撑杆3相对水平方向的转动角度，控制器51可以根据角度传感器所检测到的角度值与预设角度位置所对应角度来计算角度差值，进而修正支撑杆3的角度位置。

每当支撑杆3转动到一个预设角度位置，控制模块即发出预设的检测码信号，将检测码信号调制后，由红外发射器发出；获取由红外感应器接收的已调制的检测码信号，对该已调制的检测码信号进行解调后，获取接收到的检测码信号；依据获取到的检测码信号和发送的检测码信号，计算误码率；当误码率低于第一预设值，确定该角度位置的过滤网未脏堵；当误码率高于第一预设值，确定该角度位置的过滤网已脏堵。完成一个角度位置的积尘检测之后，控制模块驱动支撑杆3转动至下一个角度位置，继续对该角度位置进行积尘检测，直至所有的角度位置均完成积尘检测。

如图3所示，在不同角度位置上，红外发射器21所发射的红外光是从过滤网10上的不同位置穿过的，图中三个角度位置中，红外光穿过过滤网10的位置点分别为A点、B点和C点。由此相当于在过滤网10上的多个位置进行多次积尘检测，可以有效降低单个位置检测的误判概率。可设定一个预设数量，通常可设定预设数量为预设角度位置总个数的一半，当过滤网10已脏堵的预设角度位置的数量大于预设数量，确定整个过滤网10脏堵，可提升检测的准确性。

如图中所示，过滤网10通常呈褶皱状，其截面形状呈连续的三角形。所设定的预设角度位置应该满足，当支撑杆3处于预设角度位置时，红外光仅穿透过滤网10一次，防止多次穿透过滤网10而导致的检测数据出现误差。由此需要技术人员提前设定支撑杆3的转动轴心，所使用的过滤网10的形状和尺寸应保持统一，以在过滤网10进行更换之后，新的过滤网10仍然可以适用上述积尘检测方式。

进一步的，电机52可固定在壳体4内，转动轴50可伸出到壳体4之外并与支撑杆3相连。壳体4采用可拆卸的方式固定在固定框1的外侧，这样，方便将壳体4、电机52和支撑杆3一起安装在固定框1上或从固定框1上拆卸。

为了实现壳体4与固定框1的可拆卸式连接，可在壳体4的两端均设置有一块固定板41，两块固定板41可拆卸式固定在固定框1的外侧，具体的，固定板41设置有贯穿的螺纹孔12，固定框1上也设置有对应的螺纹孔12，在螺纹孔12中穿设有螺钉，从而将固定板41固定在固定框1上。固定板41可凸出于壳体4的内侧面，由此，当固定板41固定在固定框1的外侧时，壳体4与固定框1之间间隔一定距离，形成间隙40，支撑杆3设置在所述间隙40中，从而为支撑杆3的转动提供活动空间。

更进一步，对于此结构的支撑杆3，需要考虑红外发射器21和红外感应器22如何实现与控制器51电连接的问题。可在支撑杆3上设置出线孔34以及供转动轴50可拆卸式插接的固定孔33，通过转动轴50与固定孔33的可拆卸式连接，可以使支撑杆3固定在转动轴50上或者使支撑杆3与转动轴50分离。在支撑杆3、第一固定座31和第二固定座32均设置有中空的过线通道，过线通道具有两条，一条过线通道的一端与出线孔34相连，另一端则延伸到红外发射器21，另一条过线通道的一端与出线孔34相连，另一端则延伸到红外感应器22，出线孔33也可设置两个，在两个过线通道内分别设置有第一导线和第二导线，所述第一导线的一端与红外发射器21电连接，另一端伸出到出线孔34之外，所述第二导线的一端与红外感应器22电连接，另一端伸出到出线孔34之外。壳体4的内侧面设置有两个接线头42，第一导线和第二导线伸出到出线孔34之外的部分预留足够的长度，并分别与两个接线头42相连，两个接线头42分别与控制器51的相应端口相连。

可通过焊接的方式将第一导线和第二导线分别与两个接线头42相连，再将转动轴50插入到固定孔33中，就完成了支撑杆3与转动轴50的固定连接，也完成了相应导线的连接。由于第一导线和第二导线都预留出足够的长度，当支撑杆3转动时，导线不至于与接线头42脱离。同时，采用中空的过线通道的方式，可以保护导线不受损伤。

在一种实施例中，为了方便知晓过滤网10的堵塞情况，可以设置用于显示堵塞情况的报警灯55。如图2所示，控制器51与报警灯55电连接，报警灯55可位于壳体4的底部，以便于观察。当确定过滤网10已脏堵时，控制器51发出驱动信号，控制报警灯55亮起。为了提升警示效果，报警灯55可以显示为醒目的颜色，例如红色。控制器51发出的驱动信号可以是脉冲信号，使报警灯55闪烁。

在一种实施例中，为了更及时、便捷地获知过滤网10的脏堵情况，可将过滤网10的堵塞状况信息无线发送出去。具体的，如图2所示，控制模块还包括无线通讯模块56，无线通讯模块56与控制器51电连接，当确定过滤网10已脏堵时，控制器51将通过无线通讯模块56向预设的终端设备发送报警信息，该终端设备可以是用户的手机，报警信息可以短信、推送消息、语音播报等多种方式发送。

控制模块除了定期进行积尘检测外，还可以依据用户请求进行实时检测。用户可在终端设备发出检测请求，控制器51通过无线通讯模块56接收到检测请求，并根据该检测请求立即对过滤网10进行积尘检测，并将检测到的过滤网10的脏堵情况实时反馈至用户的请求终端。

在一种实施例中，如图3所示，在固定框1的内侧固定有承接框11，承接框11可以是纵横交错的连杆组成，具有较大的过流孔，供气流穿过，过滤网10即放置在所述承接框11上。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (9)

1.一种空调滤网的积尘检测装置，其特征在于：包括固定框，所述固定框内设置有过滤网；所述固定框上设置有位于过滤网上方的红外发射器以及位于过滤网下方的红外感应器，所述固定框上还固定有控制模块，所述红外发射器和红外感应器均与控制模块电连接，所述控制模块配置用于：发出预设的检测码信号，将所述检测码信号调制后，由红外发射器发出；获取由红外感应器接收的已调制的检测码信号，对该已调制的检测码信号进行解调后，获取接收到的检测码信号；依据获取到的检测码信号和发送的检测码信号，计算误码率；当所述误码率低于第一预设值，确定过滤网未脏堵；当所述误码率高于第一预设值，确定过滤网已脏堵。

2.根据权利要求1所述的空调滤网的积尘检测装置，其特征在于：所述固定框的外侧设置有与控制模块电连接的电机，所述电机的转动轴固定有支撑杆，所述支撑杆的两端分别设有第一固定座和第二固定座，所述第一固定座和第二固定座分别延伸到过滤网的上方和下方，红外发射器和红外感应器分别固定于第一固定座和第二固定座上；所述控制模块配置用于：通过所述电机驱动支撑杆转动至多个预设角度位置，分别在每个预设角度位置确定过滤网是否脏堵，当过滤网已脏堵的预设角度位置的数量大于预设数量，确定整个过滤网已脏堵。

3.根据权利要求2所述的空调滤网的积尘检测装置，其特征在于：所述控制模块包括壳体，所述电机固定在所述壳体内，所述壳体可拆卸式固定在固定框的外侧。

4.根据权利要求3所述的空调滤网的积尘检测装置，其特征在于：所述壳体的两端均设置有一块固定板，两块固定板可拆卸式固定在固定框的外侧；当所述固定板固定在固定框的外侧时，所述壳体与固定框之间形成间隙，所述支撑杆设置在所述间隙中。

5.根据权利要求4所述的空调滤网的积尘检测装置，其特征在于：所述电机的转动轴向壳体的内侧延伸并伸出到壳体之外，所述支撑杆上设置出线孔以及供转动轴可拆卸式插接的固定孔，所述支撑杆、第一固定座和第二固定座均设置有中空的过线通道，过线通道内设置有第一导线和第二导线；所述第一导线的一端与红外发射器电连接，另一端伸出到出线孔之外，所述第二导线的一端与红外感应器电连接，另一端伸出到出线孔之外；所述壳体的内侧面固定有分别用于与第一导线和第二导线相连的接线头。

6.根据权利要求1-5任一项所述的空调滤网的积尘检测装置，其特征在于：所述控制模块包括控制器、调制器和解调器，所述控制器、调制器和红外发射器顺次电连接，所述控制器、解调器和红外感应器顺次电连接。

7.根据权利要求6所述的空调滤网的积尘检测装置，其特征在于：所述控制模块还包括报警灯，所述报警灯与所述控制器电连接，所述控制器配置用于：当确定过滤网已脏堵时，控制所述报警灯亮起。

8.根据权利要求6所述的空调滤网的积尘检测装置，其特征在于：所述控制模块还包括无线通讯模块，所述无线通讯模块与所述控制器电连接，所述控制器配置用于：当确定过滤网已脏堵时，通过所述无线通讯模块向预设终端设备发送报警信息。

9.根据权利要求1-5任一项所述的空调滤网的积尘检测装置，其特征在于：所述固定框内固定有承接框，所述过滤网放置在所述承接框上。

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