CN206431797U - 用于提醒人更换空气净化器滤网的报警系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于提醒人更换空气净化器滤网的报警系统，包括数据采集组件、控制器、报警模块，数据采集组件包括进风风压传感器和出风风压传感器，控制器包括减法装置，与进风风压传感器和出风风压传感器电连接，并计算两个信号的差值，输出一差值信号；比较装置，与减法装置的输出端电连接以接收差值信号，并与内设的第一阈值进行比较后输出一比较信号至报警模块以控制报警模块发出警报。根据滤网两侧的风压差判断滤网中杂质的附着情况，当风压差变大超过设定值时，说明滤网中的杂质较多增大了通风阻力，需要更换滤网，此时报警模块发出警报提醒人更换滤网。
Description
技术领域
本实用新型涉及空气净化领域，更具体地说，它涉及一种用于提醒人更换空气净化器滤网的报警系统。
背景技术
随着工业自动化的不断进步和人们生活质量的不断提高，人们对其生存环境的要求也不断提高，而空气质量是环境好坏的一个重要的标志，它直接影响到人们的健康生活。
空气净化器在居家、医疗、工业领域均有应用，居家领域以单机类的家用空气净化器为市场的主流产品。最主要的功能是去除空气中的颗粒物，包括过敏原、室内的PM2.5等，同时还可以解决由于装修或者其他原因导致的室内、地下空间、车内挥发性有机物空气污染问题。由于相对封闭的空间中空气污染物的释放有持久性和不确定性的特点，因此使用空气净化器净化室内空气是国际公认的改善室内空气质量的方法之一。
现有的空气净化器是用风机将空气抽入机器，通过内置的滤网过滤空气，主要能够起到过滤粉尘、异味、消毒等作用。这种滤网式空气净化器多采用HEPA滤网+活性炭滤网+光触媒（冷触媒、多远触媒）+紫外线杀菌消毒+静电吸附滤网等方法来处理空气。其中HEPA滤网有过滤粉尘颗粒物的作用，其他活性炭等主要是吸附异味的作用。由于滤网的层数增加，导致空气通过滤网的难度增大，需要提高风机的转速使空气通过滤网。所以在风机工作时，滤网的两侧会形成一个风压差，当空气未通过滤网时，滤网两侧的风压差会一直增大，此时，风机的转速需要一直增大，直到空气通过滤网，此时该风压差恒定。但是随着滤网使用时间越长，在滤网上积聚的杂质越多，从而影响空气净化器的净化效果。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种用于提醒人更换空气净化器滤网的报警系统，能够在滤网上积聚较多杂质时提醒人更换滤网，提高空气的净化效率。
为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：
一种用于提醒人更换空气净化器滤网的报警系统，包括数据采集组件、与所述数据采集组件电连接的控制器，还包括与所述控制器电连接的用于提醒人更换滤网的报警模块，所述数据采集组件包括：
进风风压传感器，设置于滤网的进风口一侧，用于检测滤网进风口一侧的风压，并输出一进风风压信号；
出风风压传感器，设置于滤网的出风口一侧，用于检测滤网出风口一侧的风压，并输出一出风风压信号；所述控制器包括：
减法装置，与所述进风风压传感器和出风风压传感器电连接，接收所述进风风压信号和出风风压信号，并计算两个信号的差值，输出一差值信号；
比较装置，与所述减法装置的输出端电连接以接收所述差值信号，并与内设的第一阈值进行比较后输出一比较信号至报警模块以控制报警模块发出警报。
通过采用上述技术方案，空气净化器工作时，在滤网的进风口一侧和出风口一侧形成风压差，利用进风风压传感器和出风风压传感器的设置，实时检测空气净化器在工作过程中位于进风口一侧和出风口一侧的风压，分别输出进风风压信号和出风风压信号，这两个信号输入减法装置相减后，输出差值信号，差值信号的幅值越大，说明滤网的阻力越大，滤网上的杂质越多，越需要更换，将该差值信号输入比较装置中与第一阈值进行比较，当差值信号的幅值大于第一阈值时，比较装置输出高电平的比较信号至报警模块使报警模块发出警报，以提醒人更换滤网。
进一步的，所述减法装置包括：
一减法器，其同相输入端与所述进风风压传感器电连接以接收所述进风风压信号，反相输入端与所述出风风压传感器电连接以接收所述出风风压信号，输出端输出所述差值信号至风机以控制风机的转速。
通过采用上述技术方案，由于滤网的作用，进风风压会大于出风风压，进风风压传感器输出的进风风压信号与出风风压传感器输出的出风风压信号用减法器相减后输出的差值信号输入比较装置中与第一阈值进行比较。
进一步的，所述比较装置包括：
第一阈值生成电路，生成与差值信号比较的第一阈值；
比较器，其同相输入端连接于所述减法器的输出端以接收所述差值信号，反相输入端连接于所述第一阈值生成电路以接收所述第一阈值，输出端输出比较信号至所述报警模块。
通过采用上述技术方案，当第一阈值小于差值信号时，说明空气通过滤网的阻力变大，滤网中的杂质过多需要被清理，比较器输出高电平的比较信号至报警模块使报警模块发出警报提醒人们更换滤网。
进一步的，所述报警模块包括：
开关电路，与所述比较器的输出端电连接，用于控制声光报警器的启闭；
声光报警器，与所述开关电路电连接，用于发出警报以提醒人们更换滤网。
通过采用上述技术方案，开关电路接收到比较器输出的高电平比较信号后，声光报警器开始工作，以提醒人们滤网上的杂质太多可更换滤网。
进一步的，所述开关电路包括三极管，所述三极管的基极连接于比较器的输出端，发射极接地，集电极连接于所述声光报警器。
通过采用上述技术方案，三极管做开关作用，此处选用NPN三极管，当比较信号为高电平时NPN三极管导通，即开关开启，使声光报警器开始工作。
进一步的，所述声光报警器包括：
蜂鸣器，其一端连接于电源电压，另一端连接于三极管的集电极；
发光二极管，其阳极连接于电源电压，阴极通过电阻R97连接于三极管的集电极。
通过采用上述技术方案，利用蜂鸣器发声和发光二极管发光双重提醒人更换滤网。
进一步的，用于提醒人更换空气净化器滤网的报警系统还包括与控制器双向连接的无线通信模块
通过采用上述技术方案，无线通信模块能够将采集到的数据如进风风压信号、出风风压信号等通过无线通信模块传送至设备终端，使得设备终端持有人能够实时知道空气净化器的情况。
与现有技术相比，本实用新型的优点是：根据滤网两侧的风压差判断滤网中杂质的附着情况，当风压差变大超过设定值时，说明滤网中的杂质较多增大了通风阻力，需要更换滤网，此时报警模块发出警报提醒人更换滤网。
附图说明
图1为本实用新型的整体系统框图；
图2为本实用新型的电路原理图；
图3为无线通信模块的电路原理图；
图4为控制器的芯片原理图。
附图标记：1、数据采集组件；11、进风风压传感器；12、出风风压传感器；2、控制器；21、比较装置；211、第一阈值生成电路；212、比较器；22、减法器；3、报警模块；31、开关电路；32、声光报警器；4、无线通信模块；5、电源模块。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型进行详细描述。
一种用于提醒人更换空气净化器滤网的报警系统，参照图1，包括数据采集组件1、与数据采集组件1电连接的控制器2、与控制器2电连接的用于提醒人们更换滤网的报警模块3、为上述数据采集组件1、控制器2、报警模块3供电的电源模块5。其中，数据采集组件1包括与控制器2连接的用于检测滤网进风口一侧风压的进风风压传感器11和用于检测滤网出风口一侧风压的出风风压传感器12。
参照图2，当空气净化器工作时，滤网的进风口一侧和出风口一侧形成风压差，只有当该风压差达到空气通过滤网的压差时，滤网才处于工作状态。在滤网的进风口一侧设置了进风风压传感器11，用以检测滤网进风口一侧的风压，并输出进风风压信号；在滤网的出风口一侧设置了出风风压传感器12，用以检测滤网出风口一侧的风压，并输出出风风压信号。控制器2中包括有减法装置，能够将进风风压信号和出风风压信号相减并输出相减后得到的差值信号。该减法装置包括减法器22，该减法器22的同相输入端与进风风压传感器11电连接以接收进风风压信号，反相输入端与出风风压传感器12电连接以接收出风风压信号，输出端输出差值信号，滤网两侧形成的风压差越大，差值信号越大。
控制器2中还包括与减法器22的输出端电连接以接收差值信号的比较装置21，该比较装置21包括第一阈值生成电路211和比较器212，第一阈值生成电路211包括电阻R94、电阻R95，电阻R94和电阻R95串联且电阻R94的另一端连接于电源电压，电阻R95的另一端接地，电阻R94和电阻R95的连接点连接于比较器212的反相输入端，第一比较器212的同相输入端连接于减法器22的输出端，当差值信号的幅值大于第一阈值即滤网中杂质较多空气难以通过时，比较器212的输出端输出高电平的比较信号至报警模块3中。报警模块3包括开关电路31和声光报警器32，其中，开关电路31包括NPN三极管，该NPN三极管的基极连接于比较器212的输出端，发射极接地，集电极连接于声光报警器32；声光报警器32包括发光二极管和蜂鸣器，发光二极管的阳极连接于电源电压，阴极通过电阻R97连接于NPN三极管的集电极，蜂鸣器的一端连接于电源电压，另一端连接于NPN三极管的集电极。当比较信号为高电平时，NPN三极管导通，此时发光二极管和蜂鸣器均开始工作，发出警报提醒人们更换滤网。
参照图3，无线通信模块4采用型号为SAM3N2A的芯片。
参照图4，控制器2采用型号为STM8S105C6T6的单片机。
优选的，进风风压传感器11和出风风压传感器12均采用型号为FS7002的传感器。
本实施例的工作原理:
进风风压传感器11和出风风压传感器12检测到的进风风压信号和出风风压信号经减法器22相减后，输出一差值信号，该差值信号输入比较器212中与第一阈值进行比较，当差值信号的幅值大于第一阈值，说明滤网中的杂质过多，需要更换滤网，此时，比较器212的输出高电平的比较信号至开关电路31使声光报警器32开始工作以提醒人们更换滤网。
以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种用于提醒人更换空气净化器滤网的报警系统，包括数据采集组件(1)、与所述数据采集组件(1)电连接的控制器(2)，其特征在于，还包括与所述控制器(2)电连接的用于提醒人更换滤网的报警模块(3)，所述数据采集组件(1)包括：
进风风压传感器(11)，设置于滤网的进风口一侧，用于检测滤网进风口一侧的风压，并输出一进风风压信号；
出风风压传感器(12)，设置于滤网的出风口一侧，用于检测滤网出风口一侧的风压，并输出一出风风压信号；所述控制器(2)包括：
减法装置，与所述进风风压传感器(11)和出风风压传感器(12)电连接，接收所述进风风压信号和出风风压信号，并计算两个信号的差值，输出一差值信号；
比较装置(21)，与所述减法装置的输出端电连接以接收所述差值信号，并与内设的第一阈值进行比较后输出一比较信号至报警模块(3)以控制报警模块(3)发出警报。
2.根据权利要求1所述的用于提醒人更换空气净化器滤网的报警系统，其特征在于，所述减法装置包括：
一减法器(22)，其同相输入端与所述进风风压传感器(11)电连接以接收所述进风风压信号，反相输入端与所述出风风压传感器(12)电连接以接收所述出风风压信号，输出端输出所述差值信号至风机以控制风机的转速。
3.根据权利要求2所述的用于提醒人更换空气净化器滤网的报警系统，其特征在于，所述比较装置(21)包括：
第一阈值生成电路(211)，生成与差值信号比较的第一阈值；
比较器(212)，其同相输入端连接于所述减法器(22)的输出端以接收所述差值信号，反相输入端连接于所述第一阈值生成电路(211)以接收所述第一阈值，输出端输出比较信号至所述报警模块(3)。
4.根据权利要求3所述的用于提醒人更换空气净化器滤网的报警系统，其特征在于，所述报警模块(3)包括：
开关电路(31)，与所述比较器(212)的输出端电连接，用于控制声光报警器(32)的启闭；
声光报警器(32)，与所述开关电路(31)电连接，用于发出警报以提醒人们更换滤网。
5.根据权利要求4所述的用于提醒人更换空气净化器滤网的报警系统，其特征在于，所述开关电路(31)包括三极管，所述三极管的基极连接于比较器(212)的输出端，发射极接地，集电极连接于所述声光报警器(32)。
6.根据权利要求5所述的用于提醒人更换空气净化器滤网的报警系统，其特征在于，所述声光报警器(32)包括：
蜂鸣器，其一端连接于电源电压，另一端连接于三极管的集电极；
发光二极管，其阳极连接于电源电压，阴极通过电阻R97连接于三极管的集电极。
7.根据权利要求1所述的用于提醒人更换空气净化器滤网的报警系统，其特征在于，用于提醒人更换空气净化器滤网的报警系统还包括与控制器(2)双向连接的无线通信模块(4)。
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