CN203123680U

CN203123680U - 净水机滤芯寿命的检测装置

Info

Publication number: CN203123680U
Application number: CN 201320047547
Authority: CN
Inventors: 何新华
Original assignee: Midea Group Co Ltd
Current assignee: Midea Group Co Ltd
Priority date: 2013-01-28
Filing date: 2013-01-28
Publication date: 2013-08-14
Anticipated expiration: 2023-01-28

Abstract

本实用新型公开一种净水机滤芯寿命的检测装置，其包括：依次串联连接的N个滤芯，其中，N为大于等于1的整数；阀，所述阀的入口分别与所述N个滤芯的第一端和第N个滤芯的第二端相连；检测模块，所述检测模块与所述阀的出口相连，用于检测每个滤芯的第一端和第二端的压力以生成对应的压力检测信号；控制模块，用于控制阀以选择相应的滤芯，并根据压力检测信号获得相应的滤芯两端的压力差值，将每个滤芯两端的压力差值与对应的预设阈值进行比较，以及根据比较结果判定每个滤芯是否失效。该净水机滤芯寿命的检测装置检测精度更高，节省了成本，简化了控制的复杂程度，提高了可靠性。本实用新型还公开了一种净水机滤芯寿命的检测装置的检测方法。

Description

净水机滤芯寿命的检测装置

技术领域

本实用新型涉及净水机技术领域，特别涉及一种净水机滤芯寿命的检测装置。

背景技术

目前，普遍利用过滤器配合滤芯去除原水中的氯、重金属细菌、病毒、藻类以及固体悬浮物，使处理后的水清澈洁净、无菌，能给人们提供健康、标准的饮用水。家用净水设备一般由多套装有具备不同功能滤芯的过滤装置组成。但滤芯长期使用后，会因为截留物的堵塞及微生物的繁衍等，而导致滤芯失效，即滤芯寿命到期，现有技术通常只能根据工作时间、出水流量或其组合来判断滤芯寿命是否到期，不能做到准确检测滤芯寿命。此外，由于各地区水质差异和用户用水量不同，为保证人们的饮水安全，更换各滤芯的时间或流量设置偏于保守，用户都会在滤芯真正失效前更换滤芯，从而增加使用成本，造成了浪费。

现有技术中，一种用于精密过滤器的滤芯状态显示系统由单片机、显示器、模数转换电路构成，任意相邻的两个过滤管之间均设置有一个中间压力传感器，过滤管的起点和终点分别设置压力传感器，压力传感器分别通过导线与信号放大电路相连，信号放大电路与模数转换电路相连，模数转换电路与单片机相连，显示器与单片机相连。其中，压力传感器分别实时检测从进水管到出水管之间各段过滤管内的水压，并将信号传递到单片机，单片机计算各段过滤管的水压差，当某段水压差达到设定值，即表明该段滤芯中固体悬浮物停留最多，已到滤芯的更换时机，单片机向显示器输出工作信号，显示器发出提示信号。

但是，该用于精密过滤器的滤芯状态显示系统存在的缺点是：1、采用多个压力传感器，成本较高；2、采用多个压力传感器，多个传感器之间的系统误差影响测量结果，测量精度差；3、不同供水压力下滤芯两端的压力差值不同，滤芯寿命检测会出现误差。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在至少解决上述的技术缺陷之一。

为此，本实用新型的目的在于提出一种净水机滤芯寿命的检测装置，该检测装置排除了多个传感器之间误差的干扰，检测精度更高，节省了成本，并且还简化了控制的复杂程度，提高了可靠性。

为达到上述目的，本实用新型提出的一种净水机滤芯寿命的检测装置，包括：N个滤芯，所述N个滤芯依次串联连接，其中，N为大于等于1的整数；阀，所述阀的入口分别与所述N个滤芯的第一端和第N个滤芯的第二端相连；检测模块，所述检测模块与所述阀的出口相连，所述检测模块检测每个所述滤芯的第一端和第二端的压力以生成对应的压力检测信号；以及控制模块，所述控制模块分别与所述阀和所述检测模块相连，所述控制模块控制所述阀以选择相应的所述滤芯，并根据所述压力检测信号获得相应的所述滤芯两端的压力差值，将每个所述滤芯两端的压力差值与对应的预设阈值进行比较，以及根据比较结果判定所述每个所述滤芯是否失效。

根据本实用新型提出的净水机滤芯寿命的检测装置，采用一个检测模块和阀就能实现各滤芯进水口、出水口的压力检测，排除了多个传感器之间误差的干扰，提高了检测精度，节省了成本。并且，可在不同的供水压力条件下，修正各滤芯失效压力差的预设阈值。

进一步地，所述阀包括N+1个电磁阀，每个所述电磁阀具有一个出口和一个入口，所述N+1个电磁阀中的第i个电磁阀的入口与所述N个滤芯中第i个滤芯的第一端相连，第i+1个电磁阀的入口与所述第i个滤芯的第二端相连，所述N+1个电磁阀的N+1个出口分别与所述检测模块相连，其中，i为大于等于1且小于等于N的整数。

优选地，所述阀为单个电磁阀，所述电磁阀具有N+1个入口和与所述检测模块相连的一个出口，所述N+1个入口中的第i个入口与所述N个滤芯中第i个滤芯的第一端相连，第i+1个入口与所述第i个滤芯的第二端相连，其中，i为大于等于1且小于等于N的整数。

另外，所述阀为单个电磁阀，所述电磁阀具有N+1个入口和分别与所述检测模块相连的N+1个出口，所述N+1个入口中的第i个入口与所述N个滤芯中第i个滤芯的第一端相连，第i+1个入口与所述第i个滤芯的第二端相连，其中，i为大于等于1且小于等于N的整数。

采用具有多个入口和一个或多个出口的单个电磁阀，减少了电磁阀的数量，降低了成本。

其中，所述检测模块为压力传感器。

并且，所述压力传感器包括压力传感单元和处理单元，所述压力传感器输出每个所述滤芯两端的压力A/D信号。

通过压力传感器直接输出压力A/D信号，简化了控制的复杂程度，提高了可靠性。

此外，所述的净水机滤芯寿命的检测装置还包括：显示模块，所述显示模块与所述控制模块相连，所述显示模块在所述控制模块判定所述滤芯失效时提示用户，方便用户及时更换相应的滤芯。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本实用新型一个实施例的净水机滤芯寿命的检测装置的结构示意图；

图2为根据本实用新型一个进一步的实施例的净水机滤芯寿命的检测装置的结构示意图；

图3为根据本实用新型另一个优选的实施例的净水机滤芯寿命的检测装置的结构示意图；

图4A为根据本实用新型一个示例的6路两通阀的主视图；

图4B为该6路两通阀沿着B-B方向的剖视图；

图4C为该6路两通阀沿着A-A方向的剖视图；

图5为根据本实用新型又一个优选的实施例的净水机滤芯寿命的检测装置的结构示意图；

图6A为根据本实用新型另一个示例的6路两通阀的主视图；

图6B为该6路两通阀沿着B-B方向的剖视图；

图6C为该6路两通阀沿着A-A方向的剖视图；以及

图7为根据本实用新型另一个实施例的净水机滤芯寿命的检测装置的检测方法的流程图。

附图标记：

N个滤芯10、阀20、检测模块30和控制模块40、显示模块50；本体1，阀芯2，密封圈36个入口5、6、7、8、9、10和一个出口4，6个出口11、12、13、14、15、16。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

参照下面的描述和附图，将清楚本实用新型的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本实用新型的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本实用新型的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本实用新型的实施例的范围不受此限制。相反，本实用新型的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

下面参照附图来描述根据本实用新型实施例提出的净水机滤芯寿命的检测装置及其检测方法。

图1为根据本实用新型一个实施例的净水机滤芯寿命的检测装置的结构示意图。如图1所示，该净水机滤芯寿命的检测装置包括N个滤芯10、阀20、检测模块30和控制模块40。

其中，N个滤芯10依次串联连接，N为大于等于1的整数。也就是说，在本实用新型的一个实施例中，可以将具备不同功能的滤芯依次串联连接组成过滤模块，用于对原水中的氯、重金属细菌、病毒、藻类以及固体悬浮物进行过滤处理以提供洁净、无菌、符合标准的饮用水。

如图1所示，阀20的入口分别与N个滤芯10的第一端和第N个滤芯的第二端相连，检测模块30与阀20的出口相连，检测模块30用于检测每个滤芯10的第一端和第二端的压力以生成对应的压力检测信号。

在本实施例中，控制模块40分别与阀20和检测模块30相连，控制模块40用于控制阀20的通路以选择相应的滤芯，并根据压力检测信号获得相应的滤芯两端的压力差值，将每个滤芯两端的压力差值与对应的预设阈值进行比较，以及根据比较结果判定每个滤芯是否失效。其中，预设阈值为不同的水源压力/滤芯进水端压力下每种滤芯的失效时滤芯的第一端即进水端与第二端即出水端的压力差值，是根据滤芯的种类和水源压力/滤芯进水端压力确定的，并且每个滤芯对应的预设阈值是可以不同的。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，如图2所示，阀20包括N+1个电磁阀21，每个电磁阀21具有一个出口和一个入口，N+1个电磁阀21中的第i个电磁阀的入口与N个滤芯中第i个滤芯的第一端相连，第i+1个电磁阀21的入口与第i个滤芯的第二端相连，N+1个电磁阀21的N+1个出口分别与检测模块30相连，其中，i为大于等于1且小于等于N的整数。

在本实施例中，控制模块40可以为压力巡检/储存/计算模块，用于控制各个电磁阀21的启闭，使检测模块可以检测/依次检测各滤芯进水端或出水端的压力，并计算各滤芯进水端与出水端的压力差值，然后与对应的预设阈值进行比较，判定各滤芯的使用寿命。

在本实用新型的一个实施例中，检测模块30可以为压力传感器。也就是说，各滤芯10的进水端和出水端分别通过电磁阀与压力传感器相连，而电磁阀用于控制滤芯进水端或出水端与压力传感器的连通，并且电磁阀的数量比滤芯的数量多一个。

其中，压力传感器为硅芯片高精度压力传感器，其数量为一个，并且压力传感器包括压力传感单元和处理单元，压力传感器用于输出每个滤芯两端的压力A/D信号。即言，压力传感器由超小型电容式MEMS（Micro-Electro-Mechanical Systems，微机电系统）压力传感单元和高精度数字处理和标定电路（DSP）组成，以确保压力检测信号的高精度输出。

在本实用新型的实施例中，通过压力传感器直接输出每个滤芯两端的压力A/D信号，简化了控制模块40的复杂程度，提高了可靠性，同时可在不同的供水压力条件下，根据滤芯失效压力差的判定依据可以对每个滤芯对应的预设阈值进行可能需要的修正。

在本实用新型的一个实施例中，如图2所示，上述净水机滤芯寿命的检测装置还包括显示模块50，显示模块50与控制模块40相连，显示模块50用于在控制模块40判定滤芯失效时提示用户，提醒用户及时更换相应的滤芯，为判断滤芯的更换时机提供了直观准确的提示信息，给用户带来了方便。其中，显示模块50可以为声/光显示模块，在控制模块40判断滤芯失效时指示灯闪烁或者发出蜂鸣声。

优选地，在本实用新型的另一个实施例中，如图3所示，阀20为单个电磁阀22，电磁阀22具有N+1个入口和与检测模块30相连的一个出口，N+1个入口中的第i个入口与N个滤芯10中第i个滤芯的第一端相连，第i+1个入口与第i个滤芯的第二端相连，其中，i为大于等于1且小于等于N的整数。

具体地，在本实用新型的一个示例中，如图4A-4C所示，上述单个电磁阀22为6路两通阀，该6路两通阀主要部件由本体1和可旋转动作的阀芯2以及密封圈3组成，并且具有6个入口5、6、7、8、9、10和一个出口4，出口4连着压力传感器。其中，可以理解的是，阀的路数是根据需要检测的压力的路数确定的。阀芯的旋转可以采用电磁铁和棘轮结构相结合的方式实现阀芯的步进式旋转，或者直接采用步进电机带动，从而达到分别检测各个通路的压力的目的。为了便于区分所测试的通路，可以在某个或几个通路的位置设置一个或几个信号开关，当阀芯旋转到该位置时即可提供阀芯的位置信号，便于控制。

对于6路两通阀而言，如图4A和4C所示，在阀芯上，对应压力传递公共通道的出口4处是一条环形的槽，该环形槽通过另一轴向槽在阀芯旋转时分别同每个对应压力检测通道的入口5、6、7、8、9、10连通，分别形成5-4、6-4、7-4、8-4、9-4、10-4的6路通道，压力传感器可以输出对应的滤芯两端的压力A/D信号。

在本实用新型的又一个实施例中，如图5所示，阀20为单个电磁阀23，电磁阀23具有N+1个入口和分别与检测模块30相连的N+1个出口，N+1个入口中的第i个入口与N个滤芯10中第i个滤芯的第一端相连，第i+1个入口与第i个滤芯的第二端相连，其中，i为大于等于1且小于等于N的整数。

具体地，在本实用新型的又一个示例中，如图6A-6C所示，上述单个电磁阀23可以为6路两通阀，该6路两通阀主要部件由本体1和可旋转动作的阀芯2以及密封圈3组成，并且具有6个入口5、6、7、8、9、10和6个出口11、12、13、14、15、16，6个出口11、12、13、14、15、16均与压力传感器相连。同样地，阀芯的旋转可以采用电磁铁和棘轮结构相结合的方式实现阀芯的步进式旋转，或者直接采用步进电机带动，从而达到分别检测各个通路的压力的目的。为了便于区分所测试的通路，可以在某个或几个通路的位置设置一个或几个信号开关，当阀芯旋转到该位置时即可提供阀芯的位置信号，便于控制。

如图6A和图6C所示，通过阀芯上一条轴向槽在阀芯旋转时分别对应压力检测通道5-11，6-12，7-13，8-14，9-15和10-16，然后将一组检测通道（5到10或11到16）合并后安装压力传感器，压力传感器可以输出对应的滤芯两端的压力A/D信号。

采用一个多路两通电磁阀代替多个两通电磁阀，减少了两通电磁阀的数量，降低了成本。

根据本实用新型实施例的净水机滤芯寿命的检测装置，采用一个检测模块30例如压力传感器及多个电磁阀或一个多路电磁阀就能实现各滤芯进水口、出水口的压力检测，排除了多个传感器之间误差的干扰，提高了检测精度，节省了成本。并且，可在不同的供水压力条件下，修正各滤芯失效压力差的预设阈值。此外，通过压力传感器直接输出每个滤芯两端的压力A/D信号，简化了控制模块40的复杂程度，提高了可靠性。

图7为根据本实用新型另一个实施例的净水机滤芯寿命的检测装置的检测方法的流程图，其中净水机滤芯寿命的检测装置为上述实施例提出的净水机滤芯寿命的检测装置。如图7所示，该净水机滤芯寿命的检测装置的检测方法包括如下步骤：

S101，在净水机制水过程中，控制模块控制与待检测滤芯的第一端和第二端对应的阀通路相继导通。

其中，阀可以为多个两通电磁阀或者一个多路两通电磁阀。

S102，检测装置检测该滤芯两端的压力以生成压力检测信号。

其中，该压力检测信号为压力A/D信号。

通过检测模块直接输出滤芯两端的压力A/D信号，简化了控制模块40的复杂程度，提高了可靠性。

S103，根据压力检测信号获得该滤芯两端的压力差值，并将该滤芯两端的压力差值与对应的预设阈值进行比较。其中，预设阈值为不同的水源压力/滤芯进水端压力下每种滤芯的失效时滤芯进水端与出水端的压力差值，是根据滤芯的种类和水源压力/滤芯进水端压力确定的，并且每个滤芯对应的预设阈值是可以不同的。

S104，如果该滤芯两端的压力差值大于预设阈值，判定该滤芯失效。

重复上述的步骤，可以实现对净水机滤芯寿命的检测装置中的每个滤芯进行判定。

并且，在判定相应的滤芯失效时，向用户发出提示。即言，在控制模块判定相应的滤芯失效时通过显示模块向用户发出提示信息，提醒用户及时更换相应的滤芯，为判断滤芯的更换时机提供了直观准确的提示信息，给用户带来了方便。其中，显示模块可以为声/光显示模块，在控制模块判断滤芯失效时指示灯闪烁或者发出蜂鸣声。

根据本实用新型实施例的净水机滤芯寿命的检测装置的检测方法，可以实现对每个滤芯分别检测，并且预设阈值可以根据滤芯的种类、不同的供水压力条件进行修正，检测方法简单可靠，并且还提高了检测精度，节省了成本。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本实用新型的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本实用新型的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备（如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统）使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例（非穷尽性列表）包括以下：具有一个或多个布线的电连接部（电子装置），便携式计算机盘盒（磁装置），随机存取存储器（RAM），只读存储器（ROM），可擦除可编辑只读存储器（EPROM或闪速存储器），光纤装置，以及便携式光盘只读存储器（CDROM）。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本实用新型的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims

1.一种净水机滤芯寿命的检测装置，其特征在于，包括：

N个滤芯，所述N个滤芯依次串联连接，其中，N为大于等于1的整数；

阀，所述阀的入口分别与所述N个滤芯的第一端和第N个滤芯的第二端相连；

检测模块，所述检测模块与所述阀的出口相连，所述检测模块检测每个所述滤芯的第一端和第二端的压力以生成对应的压力检测信号；以及

控制模块，所述控制模块分别与所述阀和所述检测模块相连，所述控制模块控制所述阀以选择相应的所述滤芯，并根据所述压力检测信号获得相应的所述滤芯两端的压力差值，将每个所述滤芯两端的压力差值与对应的预设阈值进行比较，以及根据比较结果判定所述每个所述滤芯是否失效。

2.如权利要求1所述的净水机滤芯寿命的检测装置，其特征在于，所述阀包括N+1个电磁阀，每个所述电磁阀具有一个出口和一个入口，所述N+1个电磁阀中的第i个电磁阀的入口与所述N个滤芯中第i个滤芯的第一端相连，第i+1个电磁阀的入口与所述第i个滤芯的第二端相连，所述N+1个电磁阀的N+1个出口分别与所述检测模块相连，其中，i为大于等于1且小于等于N的整数。

3.如权利要求1所述的净水机滤芯寿命的检测装置，其特征在于，所述阀为单个电磁阀，所述电磁阀具有N+1个入口和与所述检测模块相连的一个出口，所述N+1个入口中的第i个入口与所述N个滤芯中第i个滤芯的第一端相连，第i+1个入口与所述第i个滤芯的第二端相连，其中，i为大于等于1且小于等于N的整数。

4.如权利要求1所述的净水机滤芯寿命的检测装置，其特征在于，所述阀为单个电磁阀，所述电磁阀具有N+1个入口和分别与所述检测模块相连的N+1个出口，所述N+1个入口中的第i个入口与所述N个滤芯中第i个滤芯的第一端相连，第i+1个入口与所述第i个滤芯的第二端相连，其中，i为大于等于1且小于等于N的整数。

5.如权利要求1所述的净水机滤芯寿命的检测装置，其特征在于，所述检测模块为压力传感器。

6.如权利要求5所述的净水机滤芯寿命的检测装置，其特征在于，所述压力传感器包括压力传感单元和处理单元，所述压力传感器输出每个所述滤芯两端的压力A/D信号。

7.如权利要求1所述的净水机滤芯寿命的检测装置，其特征在于，还包括：

显示模块，所述显示模块与所述控制模块相连，所述显示模块在所述控制模块判定所述滤芯失效时提示用户。