CN111830091A - 一种电容式检测盐量的软水机及其盐量检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电容式检测盐量的软水机及其盐量检测方法,包括软水箱和盐量检测模块;盐量检测模块包括物料传感器、MCU、显示模块、显示屏和状态指示灯;物料传感器安装在软水箱上,物料传感器用于检测软水箱内的盐量,物料传感器与MCU连接;MCU根据物料传感器传递的盐量信息,识别软水箱内的物料信息以及软水箱工作状态,并控制状态指示灯开闭;显示模块与MCU连接;显示屏与显示模块连接;本发明通过多个电容触摸芯片传感器,将触摸膜面贴铜箔检测点纵向贴到盐箱外表面,当盐箱内部内容物料位升降,通过检测各个点的电容参数,确定料位状态,不需要与被测物体接触,成本低,实用性强;不需要改变现有软水机的结构,易于安装,可靠性高。

Description

一种电容式检测盐量的软水机及其盐量检测方法
技术领域
本发明涉及软水机技术领域,尤其涉及一种电容式检测盐量的软水机及其盐量检测方法。
背景技术
目前现有软水机,对剩余盐量检测,1、通过检测盐箱重量,结构复杂成本高;2、检测盐溶液浓度,传感器电极易腐蚀,成本高;3、红外对管检测,精度差,抗干扰弱容易误报。
目前现有软水机,对加盐量提醒功能的实现如下:
1、通过设备运行时间和流量估算用盐量,因为市政自来水输入的硬度值差异,软水盐批次一致性差异,水温等各种变量的差异,估算的用盐量精度较差;
2、通过检测盐箱重量,需要修改现有的机械结构,结构复杂成本高,容易受到外界干扰等;
3、检测盐溶液浓度,传感器电极直接接触盐水测量,测试点易腐蚀,成本高,安装不够简便;
4、红外对管检测,精度差,抗干扰弱容易误报,安装复杂,成本较高。
例如,一种在中国专利文献上公开的“一种软水机检测装置”,其公告号:CN210626463U,其申请日:2019年09月07日,包括软水机净化装置、软水机检测本体和水质检测腔,其特征在于:所述水质检测腔内部左侧进水端设置有缓冲板,所述缓冲板右侧依次设置有溶解氧传感器、浊度传感器、PH值传感器和盐度传感器,所述水质检测腔内部上下壁上安装有上电极板和下电极板,所述软水机检测本体右侧设置有出水电磁阀,所述软水机净化装置和水质检测腔之间连接有回水管,所述回水管上安装有自吸泵,所述软水机净化装置与水质检测腔的进水管上设置有进水电磁阀,所述软水机检测本体上部设置有主控制板。该申请的软水机检测装置需将检测传感器安装在软水机内部,直接接触盐水测量,测试点易腐蚀,成本高,安装不够简便。
发明内容
本发明主要解决现有的技术中软水机的盐溶度检测精度差、成本高的问题;提供一种电容式检测盐量的软水机及其盐量检测方法,软水机的盐量检测模块不需要改变现有软水机结构,易于安装,成本低,实用性强,可靠性高,不需要接触被测物体。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:一种电容式检测盐量的软水机,包括软水箱和盐量检测模块;所述盐量检测模块包括物料传感器、MCU、显示模块、显示屏和状态指示灯;所述物料传感器安装在软水箱上,所述物料传感器用于检测软水箱内的盐量,所述物料传感器与MCU连接;所述MCU根据物料传感器传递的盐量信息,识别软水箱内的物料信息以及软水箱工作状态,并控制状态指示灯开闭;所述显示模块与MCU连接;所述显示屏与显示模块连接;所述状态指示灯与MCU连接。将物料传感器安装在软水箱外壁上,不用与软水箱内部的软水盐接触,通过介电常数的变化进行盐量的检测,易于安装,成本低,实用性强,可靠性高,不需要接触被测物体,在实际应用过程中,不需要对现有的软水机进行改进,只需将物料检测模块进行安装即可,使用方便。
作为优选,所述的物料传感器为若干个电容式传感器,若干个所述电容式传感器自下而上安装在软水箱外壁上,所述电容式传感器将软水箱内的盐量变化转换成电容变化,若干个所述电容式传感器均与MCU连接。电容式传感器为电容式触摸芯片,通过若干个将触摸膜面贴铜箔安装在软水箱外壁的不同位置,形成若干个测试点,当盐箱内部物料位升降,通过料位检测点检测各个点的电容参数,确定料位状态,不需要与被测物体接触。
作为优选,还包括指令输入模块,所述显示屏为触摸式点阵液晶显示屏,所述触摸式点阵液晶显示屏经指令输入模块与MCU连接,通过所述触摸式点阵液晶显示屏发送指令给MCU,对物料传感器的灵敏度进行设置。设置有测试用的PCB板,模仿软水箱工作状态,对电容式传感器的检测参数进行调节,在投入使用之前先进行检测精度测试,确保电容式传感器在使用过程中能得到更好的应用。
作为优选,所述的状态指示灯数量与电容式传感器数量一致,所述状态指示灯与电容式传感器一一对应。
作为优选,还包括报警装置,所述报警装置与MCU连接。
作为优选,所述的MCU的型号为SCW8916B。
一种软水机盐量检测方法,包括以下步骤:
步骤S1:所述电容传感器通过FPC软排线与MCU连接,安装在软水箱外壁上,形成若干个测试点,当软水箱内的物料发生变化时,由于非导电物料的介电常数明显小于空气的介电常数,使得电容量随着物料高低的变化而变化,将电容变化转换成电流信号传递给MCU;
步骤S2:设定正常水流速度范围,根据电容量的变化计算软水箱内的实时水流速度,根据实时水流速度是否超出正常水流速度范围判断出水口或进水口是否发生故障;
步骤S3:根据实时水流速度的有无以及电容传感器检测电容量大小判断软水盐在软水箱内的位置,若软水箱内没有软水盐了,则启动报警装置,进行加盐提示。
作为优选,所述的步骤S2中,所述水流速度计算方法为:
Figure BDA0002536908190000021
其中,V表示实时水流速度,L表示两个电容传感器之间的距离,t2-t1表示两个电容传感器电容量变化的时间间隔。
本发明的有益效果是:(1)通过多个电容触摸芯片传感器,将触摸膜面贴铜箔检测点纵向贴到盐箱外表面,当盐箱内部内容物料位升降,通过料位检测点检测各个点的电容参数,确定料位状态,不需要与被测物体接触,成本低,实用性强;(2)不需要改变现有软水机的结构,易于安装,可靠性高。
附图说明
图1是实施例一的软水机的结构框图。
图2是实施例一的无聊检测模块的电路原理图。
图中 1.软水箱,2.电容式传感器,3.MCU,4.显示模块,5.显示屏,6.指令输入模块。
具体实施方式
下面通过实施例,并结合附图,对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例一:一种电容式检测盐量的软水机,如图1所示,包括软水箱1、盐量检测模块和LED报警装置;盐量检测模块包括4个电容式传感器2、MCU3、显示模块4、指令输入模块6、触摸式点阵液晶显示屏5和状态指示灯;4个电容式传感器2安装在软水箱1外壁上,电容式传感器2将软水箱1内的盐量变化转换成电容变化,以此来检测软水箱1内的盐量,4个电容式传感器2均与MCU3连接;MCU3根据物料传感器传递的盐量信息,识别软水箱1内的物料信息以及软水箱1工作状态,并控制状态指示灯开闭;指令输入模块6以及显示模块4均与MCU3连接;显示屏5以及指令输入模块6均与显示模块4连接;状态指示灯与MCU3连接,LED报警装置与MCU3连接,电路原理图如图2所示。
一种软水机盐量检测方法,包括以下步骤:
步骤S1:电容传感器通过FPC软排线与MCU3连接,安装在软水箱1外壁上,形成若干个测试点,当软水箱1内的物料发生变化时,由于非导电物料的介电常数明显小于空气的介电常数,使得电容量随着物料高低的变化而变化,将电容变化转换成电流信号传递给MCU3。
步骤S2:设定正常水流速度范围,根据电容量的变化计算软水箱1内的实时水流速度,根据实时水流速度是否超出正常水流速度范围判断出水口或进水口是否发生故障;水流速度计算方法为:
Figure BDA0002536908190000031
其中,V表示实时水流速度,L表示两个电容传感器之间的距离,t2-t1表示两个电容传感器电容量变化的时间间隔。
步骤S3:根据实时水流速度的有无以及电容传感器检测电容量大小判断软水盐在软水箱1内的位置,若软水箱1内没有软水盐了,则启动报警装置,进行加盐提示。
在实际应用中,设置4个测试点,将4个电容式传感器2分别安装在软水箱1外壁不同高度的位置上,电容式传感器2为电容式触摸芯片,通过将4个触摸膜面贴铜箔安装在软水箱1外壁的不同位置,形成4个测试点,当软水箱1内的物料发生变化时,由于非导电物料的介电常数小于空气的介电常数,所以电容量随着物料高低的变化,4个测试点测试的电容量随之发生相应的变化。
当软水箱1进入工作流程后,软水箱1内部具有一定高度的软水盐,通过电容式传感器2可进行检测并传递给MCU3,MCU3传递给显示屏5进行显示,当软水箱1进行溶盐工作流程,往软水箱1内注水,软水箱1内的软水盐高度发生变化,随着高度上升,被不同位置的电容式传感器2检测到,结合第一个电容式传感器2电容量变化时间、第二个电容式传感器2电容量变化时间和两个电容式传感器2位移高度,计算实时水流速度,结合历史使用过程中的正常水流速度范围,判断软水箱1进水口是否发生故障。
当软水箱1内出现空盐箱状态时,最底部的电容式传感器2的电容量为空气介电常数的电容量,MCU3控制LED报警装置,LED进行闪烁,同时通过显示屏5进行显示提醒。
本发明的物料检测模块,不仅可以检测软水箱1内软水盐的高度信息,同时可以检测加水速度、出水速度以及进水口和出水口是否发生故障,同时根据介电常数的不同,检测到的电容量不同,还可以判定软水箱1内的物料是水、软水盐、纯盐或者空箱,一个装置,实现了多种用途,且安装方便、成本低,不需要与被测物体接触。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案,并非对本发明作任何形式上的限制,在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (8)

1.一种电容式检测盐量的软水机,其特征在于,包括
软水箱和盐量检测模块;
所述盐量检测模块包括物料传感器、MCU、显示模块、显示屏和状态指示灯;
所述物料传感器安装在软水箱上,所述物料传感器用于检测软水箱内的盐量,所述物料传感器与MCU连接;
所述MCU根据物料传感器传递的盐量信息,识别软水箱内的物料信息以及软水箱工作状态,并控制状态指示灯开闭;
所述显示模块与MCU连接;
所述显示屏与显示模块连接;
所述状态指示灯与MCU连接。
2.根据权利要求1所述的一种电容式检测盐量的软水机,其特征在于,
所述物料传感器为若干个电容式传感器,若干个所述电容式传感器自下而上安装在软水箱外壁上,所述电容式传感器将软水箱内的盐量变化转换成电容变化,若干个所述电容式传感器均与MCU连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种电容式检测盐量的软水机,其特征在于,
还包括指令输入模块,所述显示屏为触摸式点阵液晶显示屏,所述触摸式点阵液晶显示屏经指令输入模块与MCU连接,通过所述触摸式点阵液晶显示屏发送指令给MCU,对物料传感器的灵敏度进行设置。
4.根据权利要求2所述的一种电容式检测盐量的软水机,其特征在于,
所述状态指示灯数量与电容式传感器数量一致,所述状态指示灯与电容式传感器一一对应。
5.根据权利要求1或2所述的一种电容式检测盐量的软水机,其特征在于,
还包括报警装置,所述报警装置与MCU连接。
6.根据权利要求1所述的一种电容式检测盐量的软水机,其特征在于,
所述MCU的型号为SCW8916B。
7.一种软水机盐量检测方法,适用于如权利要求1至6任一项所述的一种电容式检测盐量的软水机,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1:所述电容传感器通过FPC软排线与MCU连接,安装在软水箱外壁上,形成若干个测试点,当软水箱内的物料发生变化时,由于非导电物料的介电常数明显小于空气的介电常数,使得电容量随着物料高低的变化而变化,将电容变化转换成电流信号传递给MCU;
步骤S2:设定正常水流速度范围,根据电容量的变化计算软水箱内的实时水流速度,根据实时水流速度是否超出正常水流速度范围判断出水口或进水口是否发生故障;
步骤S3:根据实时水流速度的有无以及电容传感器检测电容量大小判断软水盐在软水箱内的位置,若软水箱内没有软水盐了,则启动报警装置,进行加盐提示。
8.根据权利要求1所述的一种电容式检测盐量的软水机,其特征在于,
所述步骤S2中,所述水流速度计算方法为:
Figure FDA0002536908180000021
其中,V表示实时水流速度,L表示两个电容传感器之间的距离,t2-t1表示两个电容传感器电容量变化的时间间隔。
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