CN205369454U - 一种带tds检测的智能马桶 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种带TDS检测的智能马桶。水龙头的出水口经软管连接滤芯过滤器一端，滤芯过滤器另一端通过软管连接智能马桶的进水口，其特征在于所述的滤芯过滤器与智能马桶的进水口之间设置TDS检测装置，TDS检测装置包括水质探针、TDS检测电路、温度传感器、温度采集电路和MCU，水质探针通过TDS检测电路连接MCU，温度传感器通过温度采集电路连接MCU。本实用新型的有益效果：TDS检测装置用于检测流入智能马桶的水质并反馈TDS值，当检测到的TDS值大于某个值时，提醒用户及时更换滤芯，避免智能马桶进水软管结垢堵塞，延长马桶寿命。

Description

一种带TDS检测的智能马桶

技术领域

本实用新型涉及一种带TDS检测的智能马桶。

背景技术

随着人民生活水平的日益提高，人们对舒适卫生的智能卫浴要求也越来越高。目前我国大多数家庭的马桶用水为自来水，而中国的水质比较差而且硬，使用久了以后容易产生水垢，致使水管发生堵塞。针对中国的水质，一般在马桶自来水进水口会安装滤芯过滤器，减少水中的杂质。TDS，即溶解性总固体，又称总含盐量，能够简单快速地反应水质状况，但是现有智能马桶均未采用其对水质进行检测。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种带TDS检测的智能马桶的技术方案。

所述的一种带TDS检测的智能马桶，水龙头的出水口经软管连接滤芯过滤器一端，滤芯过滤器另一端通过软管连接智能马桶的进水口，其特征在于所述的滤芯过滤器与智能马桶的进水口之间设置TDS检测装置，TDS检测装置包括水质探针、TDS检测电路、温度传感器、温度采集电路和MCU，水质探针通过TDS检测电路连接MCU，温度传感器通过温度采集电路连接MCU。

所述的一种带TDS检测的智能马桶，其特征在于所述TDS检测装置集成设置在一块PCB板上，TDS检测装置外部设置防水层。

所述的一种带TDS检测的智能马桶，其特征在于所述TDS检测装置还能够设置在智能马桶的出水口处。

本实用新型的有益效果：TDS检测装置用于检测流入智能马桶的水质并反馈TDS值，当检测到的TDS值大于某个值时，提醒用户及时更换滤芯，避免智能马桶进水软管结垢堵塞，延长马桶寿命。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为TDS检测装置的框图；

图3为TDS检测电路结构示意图；

图4为TDS检测原理图；

图5为TDS检测装置的检测流程图；

图中：1-水龙头，2-滤芯过滤器，3-TDS检测装置，4-智能马桶，5-水质探针，6-TDS检测电路，7-温度传感器，8-温度检测电路，9-MCU。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型作进一步说明：

一种带TDS检测的智能马桶，水龙头1的出水口经软管连接滤芯过滤器2一端，滤芯过滤器2另一端通过软管连接智能马桶4的进水口，滤芯过滤器2与智能马桶4的进水口之间设置TDS检测装置3，TDS检测装置3包括水质探针5、TDS检测电路6、温度传感器7、温度采集电路8和MCU9，水质探针通过TDS检测电路连接MCU，水溶液视为电阻，通过TDS检测电路检测出水溶液的电导率，温度传感器通过温度采集电路连接MCU，通过温度采集电路采集水的温度，MCU根据电导率及温度补偿值计算出水质的TDS值。当启动智能马桶时，自来水通过滤芯过滤器过滤流向马桶，TDS检测装置检测进入马桶前的水质的TDS值，当检测到TDS值大于设定值时，说明水质较差，报警提醒用户及时更换滤芯，以免滤网水垢影响水质，防止水垢附着在软管上，导致软管堵塞。

本实用新型的TDS检测装置安装在滤芯过滤器与智能马桶进水口之间时，可用于检测经过过滤后的水质，反应滤芯过滤器是否需要更换；TDS检测装置还能够设置在智能马桶的出水口处，检测通过马桶的水质，以免滤网水垢影响水质，防止软管堵塞和马桶结垢。

TDS检测装置的原理：通过TDS检测电路中水质探针采集电导率信号，同时通过温度采集电路中的温度传感器采集水的温度，将采集到的这两个信号传送给MCU处理，通过电导率温度补偿算法得出非线性温度补偿后的TDS值。

本实用新型的TDS检测装置集成设置在一块PCB板上，TDS检测装置外部设置防水层，防止PCB板被水浸湿。其中水质探针和温度传感器与水接触。采用电极测试法，通过多谐振荡电路来检测充放电时间，将电导率转化为频率信号，电极作为振荡电路的一部分。由于水质探针的长度与直径固定，TDS值与水的电导率存在比例关系，通过测量电导率，推算出水中溶解性总固体的含量。由于电导率的测量受温度影响较大，故增加温度传感器，与水溶液直接接触，通过电导率温度补偿算法将电导率进行温度补偿得到精确的TDS值。

图3所示为TDS检测电路结构示意图，包括TDS值测量电路、温度测量电路以及三极管控制电路。图中电阻R11、电阻R12、电阻R13电容、电容C9、电容C10以及U3构成了TDS值测量电路，U3采用的是74HC04芯片。该电路是被测溶液的电导率谐振检测电路，由于被测溶液的电导率与TDS值有一定关系，可通过被测量溶液的电导率推算出水的TDS值。当CN5的1、2端接上水质探针，放入水溶液中，形成一个电极，构成一个谐振电路，此时74HC04的第6个引脚向MCU输入一个频率信号，该频率信号与被测水溶液的电导率存在一定的关系。图中电阻R16、电阻R17、电容C12构成了温度测量电路，将温度传感器的两端接在CN5的3、4端，将采集到的温度信号传给MCU，MCU对这两个信号进行处理，运用电导率温度补偿算法计算出温度补偿后的TDS值。

74HC04芯片的VCC端增加了三极管控制电路，当需要使用水质探针时，MCU控制三极管Q1导通，74HC04电源接通开始工作，当不需要水质探针工作时，MCU控制三极管Q1截止，74HC04电源断开停止工作。此电路从根本上解决了水质探针易结垢的问题，同时极大的延长了水质探针的使用寿命，从而提高了TDS的控制精度。

图4所示为TDS检测原理图。本发明TDS检测采用COMS非对称多谐振荡器完成TDS检测。用CMOS非门及R、C元件组成非对称式多谐振荡器，电容C为G2门与G1门之间的耦合电容，电阻RF为G1门设置了静态工作点。电路处于暂稳态Ⅰ时，VO1=VDD,VO2=0V,电容C被充电，充电回路为VO1→RF→C→VO2，使VI1上升，当VI1≥Vth时产生VI1↑→VO1↓→VI2↓→VO2↑→VI1↑↑，正反馈过程中，使电路转入VO1≈0V，VO2=VDD的暂稳态Ⅱ。电路处于暂稳态Ⅱ时，电容反放电，充电回路为VO2→C→RF→VO1，使VI1下降，当VI1↓＜Vth时产生VI1↓→VO1↑→VI2↑→VI1↓→VI1↓↓，正反馈过程中，使电路转入暂稳态Ⅰ。电路在暂稳态Ⅰ、暂稳态Ⅱ之间自动转换，在输出端得到矩形脉冲波形。不同水质的水电阻不同，通过矩形脉冲波形检测充放电时间，进而测试TDS对应的不同水质。

图5所示为TDS检测装置的检测流程图。系统进行初始化，当需要使TDS工作时，开始测量，计数器开始工作，测量并计算所测水溶液的电导率，并对采集到的温度拟合电导率和温度的经验公式对测得的电导率及水温进行数据处理实现温度补偿，计算结果，最后将计算得到结果存储，得到补偿后的TDS值。

本实用新型中利用了MCU的常用功能，这些都为现有技术，不需要进行特殊程序编写，在此不再赘述。

由于采用MCU控制，拓展性好，例如，当需要TDS工作时，MCU控制三极管Q1导通，让水质探针工作，或者设置每隔一段时间让三极管Q1导通进行TDS检测。这样水质探针间歇工作，从根本上解决了水质探针易结垢的问题，同时极大的延长了水质探针的使用寿命，从而提高了TDS的控制精度。

Claims (3)

1.一种带TDS检测的智能马桶，水龙头的出水口经软管连接滤芯过滤器一端，滤芯过滤器另一端通过软管连接智能马桶的进水口，其特征在于所述的滤芯过滤器与智能马桶的进水口之间设置TDS检测装置，TDS检测装置包括水质探针、TDS检测电路、温度传感器、温度采集电路和MCU，水质探针通过TDS检测电路连接MCU，温度传感器通过温度采集电路连接MCU。

2.根据权利要求1所述的一种带TDS检测的智能马桶，其特征在于所述TDS检测装置集成设置在一块PCB板上，TDS检测装置外部设置防水层。

3.根据权利要求1所述的一种带TDS检测的智能马桶，其特征在于所述TDS检测装置还能够设置在智能马桶的出水口处。