CN211697620U - 一种基于物联网的智能水龙头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于物联网的智能水龙头，包括滤芯总成和控制器，滤芯总成包括滤芯壳体，滤芯壳体的一侧且位于滤芯的两端均设有TDS水质传感器，TDS水质传感器包括传感器本体，传感器本体上设有沿水流方向的孔道，孔道位于进水端的一侧设有铆钉型的磁性堵头，孔道内设有温度传感器探头和电导率传感器探头，传感器本体的内部埋设有用于驱动磁性活塞的电磁线圈，传感器本体上设有限位部，磁性活塞能够保持在孔道一侧和限位部间移动，控制器分别与电磁线圈、温度传感器探头和电导率传感器探头电连接，控制器通过物联网与智能终端相连。本智能水龙头通过在滤芯两端检测静态水或动态水的TDS变化率来判断滤芯的使用寿命，准确度高。

Description

一种基于物联网的智能水龙头

技术领域

本实用新型涉及水龙头技术领域，具体来说，涉及一种基于物联网的智能水龙头。

背景技术

水龙头是水阀的通俗称谓，用来控制水流的大小开关，有节水的功效，随着科技的发展，智能水龙头应运而生，能够对水质进行检测。

目前，比较高端的智能水龙头主要卖点在tds水质传感器、流量传感器和滤芯这几部分，利用预先存储的数据，流量传感器测量累计流量，加上单个水质传感器获取水质数据与预存数据对比来获知滤芯是否需要更换。但是单个水质传感器、低成本的霍尔流量传感器(不会采用成本高昂的高精度流量传感器，如双涡轮流量计等)来控制水龙头运行其可信度较低。

受各种因素影响，tds水质传感器误差较大，且只能测量静态水，水如果是流动的则误差加大，大多水龙头设计大多回避这个问题。目前有在水龙头内设有阻挡水流的浮球，利用水流压迫浮球，堵住测量孔道来实现静态水测量，但实际上如果水要较长时间保持流动状态，这种被动式测量方法不能实现实时在线测量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种基于物联网的智能水龙头，以克服现有技术中存在的上述不足。

为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种基于物联网的智能水龙头，包括水龙头本体，所述水龙头本体包括滤芯总成和控制器，滤芯总成包括滤芯壳体，滤芯壳体的一侧且位于滤芯的两端均设有TDS水质传感器，TDS 水质传感器包括用于与滤芯壳体连接的传感器本体，传感器本体上设有沿水流方向的孔道，孔道位于进水端的一侧设有铆钉型的磁性堵头，孔道内设有温度传感器探头和电导率传感器探头，传感器本体的内部埋设有用于驱动磁性堵头沿逆水流方向移动的电磁线圈，传感器本体上设有用于限制磁性堵头沿逆水流方向移动的限位部，磁性堵头能够保持在孔道一侧和限位部间移动，控制器分别与电磁线圈、温度传感器探头和电导率传感器探头电连接，控制器通过物联网与智能终端相连。

进一步的，所述水龙头本体还包括出水喷头、底部端盖和操作面板，滤芯总成的一端与出水喷头连通，另一端依次与操作面板、底部端盖和控制器连通，控制器的另一端分别连接热水管和冷水管。

进一步的，滤芯壳体包括滤芯上壳和滤芯下壳，滤芯上壳一端通过弯管与出水喷头连通，滤芯上壳的另一端依次与滤芯下壳和底部端盖连通。

进一步的，出水喷头与弯管插接，并通过弹簧顶珠紧固出水喷头和弯管。

进一步的，滤芯上壳与弯管螺纹连接，滤芯上壳与滤芯下壳螺纹连接，滤芯下壳与底部端盖螺纹连接，弯管、滤芯上壳、滤芯下壳、底部端盖螺纹连接处均为用于滤芯的定位紧固以及密封圈放置的台阶孔结构。

进一步的，滤芯采用超滤膜活性炭过滤层。

进一步的，控制器通过电缆分别与电磁线圈、温度传感器探头和电导率传感器探头相连。

进一步的，操作面板包括液晶屏和控制旋钮。

进一步的，磁性堵头的杆部呈中空设置，且杆部的侧壁上设有若干与其中空部贯穿的贯通结构。

本实用新型的有益效果：本实用新型通过在滤芯的两端设置tds水质传感器来测得通过滤芯的水的TDS变化率，通过TDS变化率来判断滤芯的寿命，准确率高；通过改进tds水质传感器的结构，从而使tds水质传感器既能测得静态水的tds，又能测得动态水的tds，进一步提高对滤芯寿命判断的准确性。

附图说明

图1是本实用新型所述智能水龙头的整体结构示意图；

图2是本实用新型所述传感器本体与磁性堵头的爆炸结构示意图；

图3是本实用新型所述传感器本体的结构示意图；

图4是本实用新型所述传感器本体与磁性堵头在电磁线圈未通电情况下的剖视图；

图5是本实用新型所述传感器本体与磁性堵头在电磁线圈通电情况下的剖视图。

图中所示：

1-出水喷头；2-滤芯上壳；3-操作面板；4-TDS水质传感器；5-底部端盖；6-连接软管；7-电缆；8-控制器；9-滤芯下壳；10-控制旋钮；11-滤芯盖板；12-温度传感器探头；13-电导率传感器探头；14-磁性堵头；15-孔道、16-限位部；17-电磁线圈；18-热水管；19-冷水管；20-弯管；21-杆部；22-头部；23-传感器本体；24-缺口。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本领域技术人员可以得知的是，电导率、TDS和温度之间在水质稳定的情况下，电导率与TDS之间在一定浓度和温度范围内是近似呈线性关系的，因此，可测得一系列不同温度下供水的电导率与TDS之间的关系数据，依据此系列关系数据，水流经过过滤层后TDS的变化率可由电导率变化率并考虑温度修正以插值的方法获取。

基于以上原理，如图1-3所示，根据本实用新型的实施例所述的一种基于物联网的智能水龙头，包括水龙头本体，所述水龙头本体包括滤芯总成、控制器8、括出水喷头1、底部端盖5和操作面板3，操作面板3包括液晶屏和控制旋钮10，滤芯总成的一端与出水喷头1连通，另一端依次与操作面板3、底部端盖5和控制器8连通，控制器8的另一端分别连接热水管18和冷水管19，滤芯总成包括滤芯壳体，滤芯壳体的一侧且位于滤芯的两端均设有TDS 水质传感器4，TDS水质传感器4包括用于与滤芯壳体连接的传感器本体23，传感器本体23 上设有沿水流方向的孔道15，孔道15位于进水端的一侧设有铆钉型的磁性堵头14，孔道内设有温度传感器探头12和电导率传感器探头13，传感器本体23的内部埋设有用于驱动磁性堵头14沿逆水流方向移动的电磁线圈17，传感器本体23上设有用于限制磁性堵头14沿逆水流方向移动的限位部16，磁性堵头14能够保持在孔道15一侧和限位部16间移动，控制器8分别与电磁线圈17、温度传感器探头12和电导率传感器探头13电连接，控制器8通过物联网与智能终端相连。

在本实施例中，滤芯壳体包括滤芯上壳2和滤芯下壳9，滤芯上壳2一端通过弯管20与出水喷头1连通，滤芯上壳2的另一端依次与滤芯下壳9和底部端盖5连通。

具体使用时，冷水和热水经由热水管18和冷水管19进入控制器以一定比例混合，通过连接软管6进入滤芯下壳9，经过充分混合后其温度可由温度传感器探头12测得，同时由第一个电导率传感器探头13测得其电导率，水流通过置于滤芯上壳2内的超滤膜及活性炭层后，再次测量其温度，并由第二个电导率传感器探头13测量其电导率。控制器8实时监测过滤层前后水流的TDS变化率，当大于预设值时可认定过滤层毒化严重，发出更换警告，实时数据和警告数据可通过物联网发送至手机APP或TDS监测服务平台。不同地区的水质不同，滤芯寿命和通过水流的TDS变化率间关系也不尽一致，可通过物联网因地制宜地配置TDS变化率预设值。

如图2所示，磁性堵头14可沿箭头方向在一定行程内运动，沿孔道15方向埋设的电磁线圈17可驱动磁性堵头14向逆水流方向运动。如图4所示，在电磁线圈17不通电的情况下，由于水流作用压迫磁性堵头14堵塞孔道15，孔道15内水呈局部静止状态，这时可准确测量水的电导率。如图5所示，如果水龙头一直开启状态下，由于磁性堵头14堵塞作用，孔道15内水的电导率不能与水龙头主流道内水的电导率实时保持一致，此时电磁线圈17通电可驱动磁性堵头14逆水流方向运动，孔道15内水开始流动，其水质与主流道内水质保持一致，测得的电导率是一致可信的。在水龙头开启的情况下，控制器8以一定频率控制电磁线圈17驱动磁性堵头14，确保测得的电导率与主流道内水的电导率控制在一定误差范围内，从而获取一致可信的TDS变化率。

在本实施例中，出水喷头1与弯管20插接，并通过弹簧顶珠紧固出水喷头1和弯管20。

在本实施例中，滤芯上壳2与弯管20螺纹连接，滤芯上壳2与滤芯下壳9螺纹连接，滤芯下壳9与底部端盖5螺纹连接，弯管20、滤芯上壳2、滤芯下壳9、底部端盖5螺纹连接处均为用于滤芯的定位紧固以及密封圈放置的台阶孔结构。

在本实施例中，如图1所示，控制器8通过电缆7分别与电磁线圈、温度传感器探头12 和电导率传感器探头13相连。

在本实施例中，如图2所示，为了使磁性堵头14能够在孔道和限位部之间平稳移动和流水在磁性堵头14打开孔道时能顺利的进入孔道内，磁性堵头14的杆部21呈中空设置，且杆部21的侧壁上设有若干与其中空部贯穿的贯通结构，贯通结构可为通孔或者如图2中所示的缺口24。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于物联网的智能水龙头，包括水龙头本体，所述水龙头本体包括滤芯总成和控制器(8)，其特征在于，滤芯总成包括滤芯壳体，滤芯壳体的一侧且位于滤芯的两端均设有TDS水质传感器(4)，TDS水质传感器(4)包括用于与滤芯壳体连接的传感器本体(23)，传感器本体(23)上设有沿水流方向的孔道(15)，孔道(15)位于进水端的一侧设有铆钉型的磁性堵头(14)，孔道内设有温度传感器探头(12)和电导率传感器探头(13)，传感器本体(23)的内部埋设有用于驱动磁性堵头(14)沿逆水流方向移动的电磁线圈(17)，传感器本体(23)上设有用于限制磁性堵头(14)沿逆水流方向移动的限位部(16)，磁性堵头(14)能够保持在孔道(15)一侧和限位部(16)间移动，控制器(8)分别与电磁线圈(17)、温度传感器探头(12)和电导率传感器探头(13)电连接，控制器(8)通过物联网与智能终端相连。

2.根据权利要求1所述的智能水龙头，其特征在于，所述水龙头本体还包括出水喷头(1)、底部端盖(5)和操作面板(3)，滤芯总成的一端与出水喷头(1)连通，另一端依次与操作面板(3)、底部端盖(5)和控制器(8)连通，控制器(8)的另一端分别连接热水管(18)和冷水管(19)。

3.根据权利要求2所述的智能水龙头，其特征在于，滤芯壳体包括滤芯上壳(2)和滤芯下壳(9)，滤芯上壳(2)一端通过弯管(20)与出水喷头(1)连通，滤芯上壳(2)的另一端依次与滤芯下壳(9)和底部端盖(5)连通。

4.根据权利要求3所述的智能水龙头，其特征在于，出水喷头(1)与弯管(20)插接，并通过弹簧顶珠紧固出水喷头(1)和弯管。

5.根据权利要求4所述的智能水龙头，其特征在于，滤芯上壳(2)与弯管(20)螺纹连接，滤芯上壳(2)与滤芯下壳(9)螺纹连接，滤芯下壳(9)与底部端盖(5)螺纹连接，弯管(20)、滤芯上壳(2)、滤芯下壳(9)、底部端盖(5)螺纹连接处均为用于滤芯的定位紧固以及密封圈放置的台阶孔结构。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的智能水龙头，其特征在于，滤芯采用超滤膜活性炭过滤层。

7.根据权利要求1所述的智能水龙头，其特征在于，控制器(8)通过电缆(7)分别与电磁线圈、温度传感器探头(12)和电导率传感器探头(13)相连。

8.根据权利要求1所述的智能水龙头，其特征在于，操作面板(3)包括液晶屏和控制旋钮(10)。

9.根据权利要求1所述的智能水龙头，其特征在于，磁性堵头(14)的杆部(21)呈中空设置，且杆部的侧壁上设有若干与其中空部贯穿的贯通结构。

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