CN209656613U - 一种双通道数字tds传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了水质检测技术领域中的一种双通道数字TDS传感器，该TDS传感器包括测试主板及第一探头、第二探头，测试主板通过数字接口与净水机主板连接，第一探头和第二探头插入净水机的快速接头中，测试主板、第一探头、第二探头及信号线密封封装在长条形的防水材料中。本实用新型满足净水行业同时测量进水口和出水口的水质数据的需求，且整个探测结构稳定，减少了加工成本，探测过程简单，节约了检测时间，提高了检测数据精确度。
Description
技术领域
本实用新型涉及水质检测技术领域，具体的说，是涉及一种双通道数字TDS传感器。
背景技术
净水机进入家庭、商用场合越来越普遍，但是除了体积大，废水率高之外，净水机行业一直存在净化前后的水质状况不明这个痛点。部分厂家目前使用独立的TDS探头测量水体的TDS（Total dissolved solids总固态溶解物）值。TDS探头采用各种技术测量水的电导率，并等效转化为TDS值，由于探头测得的原始信号是标准的模拟信号，需经过计算后方可得到TDS值。
而由于TDS探头的天生公差，全部电路完成后，需要经过标定才能达到较准确的读数。这中间需要电路调节、标准液校正、温度补偿以及曲线拟合等过程。目前净水机行业由于将相关电路集成在净水机主板上，上述过程不易展现，而且没有特定的设备进行净水机数据的检测，不利于客观评价净水机净水效果。
上述缺陷，值得解决。
发明内容
为了克服现有的技术的不足，本实用新型提供一种双通道数字TDS传感器。
本实用新型技术方案如下所述：
一种双通道数字TDS传感器，其特征在于，包括测试主板及与所述测试主板连接的第一探头、第二探头，所述测试主板通过信号线对外提供数字通讯接口，所述数字接口与净水机主板连接，
所述第一探头和所述第二探头插入净水机的快速接头中，且所述第一探头与所述净水机水路的源水端快速接头连接，所述第二探头与所述净水机水路的净水端快速接头连接，所述第一探头内设有第一电极，所述第二探头内设有第二电极及温度传感器，
所述测试主板、所述第一探头、所述第二探头及所述信号线密封封装在长条形的防水材料中。
根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述数字接口为4PIN的连接接口。
根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述第一探头为直径9.5mm或6.4mm的探头，所述第二探头为直径9.5mm或6.4mm的探头。
根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述第一探头和所述第二探头的内部均填充有环氧树脂层，所述第一探头和所述第二探头均包括两根金属电极端，所述金属电极端的中段均设有压花，其尾端注塑有PVC材料，达到7 Bar强度的防水性能。
根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极外均设有电极密封层。
进一步的，所述电极密封层的材质为ABS材质或PE材质。
进一步的，所述金属电极端材质为钛合金材质。
进一步的，同一探头中，两根所述金属电极端之间的间距为2mm。
根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述测试主板的宽度为不大于13mm，且所述测试主板上的电路表面低压注塑有防水绝缘层。
根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述测试主板中设有单片机：所述单片机依次与第一参考电阻R参考1、所述第一电极串联形成闭合回路，所述单片机依次与第二参考电阻R参考2、所述第二电极串联形成闭合回路。
进一步的，所述第一参考电阻R参考1包括串联的第一电阻R1和第一可调电阻VR1，所述第二参考电阻R参考2包括串联的第三电阻R3和第二可调电阻VR2。进一步的，所述单片机还与所述温度传感器连接，所述温度传感器的另一端通过第五电阻R5接地。
根据上述方案的本实用新型，其有益效果在于，本实用新型通过双通道的测量，满足净水行业同时测量进水口和出水口的水质数据的需求，通过测试得到的TDS值来提醒用户及时更换滤芯，避免滤芯失效带来的风险，实用性高，便于推广应用；本实用新型实现了TDS测量电路的模块化，解决企业重复研发的问题，降低出错概率，同时外形美观、耐用；本实用新型整个探测结构稳定，减少了加工成本，探测过程简单，节约了检测时间，增加了检测数据精确度。
附图说明
图1为本实用新型应用实例的示意图。
图2为本实用新型的结构示意图。
图3为本实用新型内部的电路图。
在图中，1、信号线；2、第一探头；3、第二探头；4、测试主板；5、数字接口；6、源水端快速接头；7、净水端快速接头。
具体实施方式
下面结合附图以及实施方式对本实用新型进行进一步的描述：
如图1-2所示，一种双通道数字TDS传感器，包括测试主板4及与测试主板4连接的第一探头2、第二探头3，测试主板4、第一探头2、第二探头3及信号线1密封封装在长条形的防水材料中。
测试主板4的宽度不大于13mm，且测试主板4上的电路表面低温注塑有防水层，防水层将整个电路密封，达到极佳的防水效果。
第一探头2和第二探头3插入净水机的快速接头中，且第一探头2与净水机水路的源水端快速接头6连接，第二探头3与净水机水路的净水端快速接头7连接。图1中下端横线为净水机水路，其从源水端到净水端依次经过初效膜、RO膜及其他膜。其中：
第一探头2为直径9.5mm或6.4mm的探头，其内设有第一电极。第一电极包括两根金属电极端（优选为钛合金），金属电极端的中段设有压花，两根金属电极端之间的间距为2mm，两根金属电极密封在ABS材质或PE材质的电极密封层内。第一探头2内部填充环氧树脂材料，尾端由PVC材料将线材注塑为一个整体，充分实现防水。
第二探头3为直径9.5mm或6.4mm的探头，其内设有第二电极及温度传感器。第二电极内设有两根金属电极端（优选为钛合金）和一根温度传感器，金属电极端的中段设有压花，两根金属电极端之间的间距为2mm。两根金属电极端和温度传感器密封在ABS材质或PE材质的电极密封层内。第二探头3内部填充环氧树脂材料，尾端由PVC材料将线材注塑为一个整体，充分实现防水。
本实施例中，第一电极和第二电极均为TDS探针。
TDS探针需要定期更换，更换后，原机器的标定数据和新探头不匹配，将会影响到原有机器设备的测量准确度，本实用新型采用数字传感器，标定数据与探头一一对应，不会带来误差，测量结果更加准确。
测试主板4通过信号线1与数字接口5连接，数字接口5为4PIN任意端子的连接接口，数字接口5与净水机主板连接。本实施例中的数字接口5通过UART、I2C等数字通讯协议上传至净水机主板：在采用UART协议传输数据时，数字接口5的引脚定义为GND、RX、TX、VCC；在采用I2C协议传输数据时，数字接口5的引脚定义为GND、SCL、SCK、VCC。
通过线型封装，从第一探头2、第二探头3到测试主板4均做防水处理，整体作为一根导线来处理，无需额外的固定结构，整体结构简单、牢固，稳定性强，占用空间小，生产成本低。本实用新型中的净水机为家用，商用，全屋净水等场合，还可以用于鱼缸，游泳池，养殖等领域，其应用范围广。
如图3所示，测试主板4中设有单片机：单片机与第一参考电阻R参考1、第一电极（即两个金属电极端之间的电阻Rtds1）串联，通过分压法测得第一电极中两个金属电极端的电阻Rtds1；单片机与第二参考电阻R参考2、第二电极（即两个金属电极端之间的电阻Rtds2）串联，通过分压法测得异地电极中两个金属电极端的电阻Rtds2。
第一参考电阻R参考1包括串联的第一电阻R1和第一可调电阻VR1，第二参考电阻R参考2包括串联的第三电阻R3和第二可调电阻VR2。优选的，单片机与第一电阻R1和第一可调电阻VR1串联后，经过第二电阻R2连接单片机内的模数转换器ADC；单片机与第三电阻R3和第二可调电阻VR2串联后，经过第四电阻R4连接单片机内的模数转换器ADC。
由于电阻元件在出厂时存在1%-5%的公差，其直接导致测量数据不准确，因此在本实施例中，通过调节第一可变电阻VR1的值确保第一参考电阻R参考1的一致性，通过调节第二可变电阻VR2的值确保第二参考电阻R参考2的一致性，从而消除电路元件带来的误差。
另外，单片机与温度传感器连接，温度传感器通过第五电阻R5接地，温度传感器与第五电阻R5的连接中点通过第六电阻R6与单片机内的模数转换器ADC连接。
通过温度传感器测得的温度数据对整个测试结果进行温度补偿，进一步精确测试结果。
本实用新型通过双通道（不限于双通道）的测量技术，满足净水行业同时测量进水口和出水口的水质数据的需求，且整个探测结构稳定，减少了加工及安装成本，探测过程简单，节约了检测时间，增加了检测数据精确度。
本实用新型通过测量液体的电导率，进而换算得到测量水体的TDS值，非特别注明情况下，本实用新型指出的均为电导率的精度。而通过电导率数据换算得到TDS值的过程非本实用新型的改进之处，因此不再细述。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
上面结合附图对本实用新型专利进行了示例性的描述，显然本实用新型专利的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型专利的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本实用新型专利的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1.一种双通道数字TDS传感器，其特征在于，包括测试主板及与所述测试主板连接的第一探头、第二探头，所述测试主板通过信号线连接对外的数字接口，所述数字接口与净水机主板连接，
所述第一探头和所述第二探头插入净水机的快速接头中，且所述第一探头与所述净水机水路的源水端快速接头连接，所述第二探头与所述净水机水路的净水端快速接头连接，所述第一探头内设有第一电极，所述第二探头内设有第二电极及温度传感器，
所述测试主板、所述第一探头、所述第二探头及所述信号线密封封装在长条形的防水材料中。
2.根据权利要求1所述的双通道数字TDS传感器，其特征在于，所述第一探头为直径9.5mm或6.4mm的探头，所述第二探头为直径9.5mm或6.4mm的探头。
3.根据权利要求1所述的双通道数字TDS传感器，其特征在于，所述第一探头和所述第二探头的内部均填充有环氧树脂层，所述第一探头和所述第二探头均包括两根金属电极端，所述金属电极端的中段均设有压花，其尾端注塑有PVC材料。
4.根据权利要求3所述的双通道数字TDS传感器，其特征在于，同一探头中，两根所述金属电极端之间的间距为2mm。
5.根据权利要求1所述的双通道数字TDS传感器，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极外均设有电极密封层。
6.根据权利要求5所述的双通道数字TDS传感器，其特征在于，所述电极密封层的材质为ABS材质或PE材质。
7.根据权利要求1所述的双通道数字TDS传感器，其特征在于，所述测试主板的宽度不大于13mm，且所述测试主板上的电路表面低压注塑有防水绝缘层。
8.根据权利要求1所述的双通道数字TDS传感器，其特征在于，所述测试主板中设有单片机：所述单片机依次与第一参考电阻R参考1、所述第一电极串联形成闭合回路，所述单片机依次与第二参考电阻R参考2、所述第二电极串联形成闭合回路。
9.根据权利要求8所述的双通道数字TDS传感器，其特征在于，所述第一参考电阻R参考1包括串联的第一电阻R1和第一可调电阻VR1，所述第二参考电阻R参考2包括串联的第三电阻R3和第二可调电阻VR2。
10.根据权利要求8所述的双通道数字TDS传感器，其特征在于，所述单片机还与所述温度传感器连接，所述温度传感器的另一端通过第五电阻R5接地。
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| CN109406584A (zh) * | 2018-12-06 | 2019-03-01 | 深圳市深舍传感科技有限公司 | 一种双通道数字tds传感器及其实现方法 |
| CN115177151A (zh) * | 2021-04-06 | 2022-10-14 | 九阳股份有限公司 | 一种带水质检测的饮水机 |
| CN115791911A (zh) * | 2022-11-28 | 2023-03-14 | 徐州芯源诚达传感科技有限公司 | 一种专用于柴油车国六尾气处理系统的双通道氮氧传感器 |
| CN109406584B (zh) * | 2018-12-06 | 2024-05-10 | 深圳市深舍传感科技有限公司 | 一种双通道数字tds传感器及其实现方法 |
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