CN217423498U - 一种多段水位检测的加湿器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种多段水位检测的加湿器，包括底壳、水箱、雾化腔，水箱与雾化腔之间通过出水孔连通，水箱上方设置有进水口，加湿器还包括水位监测装置，水位监测装置包括电源模块、MCU模块、压力传感器、软管，电源模块、压力传感器分别与MCU模块电性连接，软管的一端与压力传感器连接，另一端放入至水箱中，压力传感器用于采集软管内的气压数据并转换成电压传送至MCU模块，MCU模块对压力传感器的电压数据进行接收并转换为水位值。通过压力传感器配合MCU监测软管内气压的方式，可以实现加湿器水箱的多段水位检测并实时反馈水位值，检测方式灵活，并且不会出现因为水垢问题影响水位检测的风险，增加缺水保护可靠性。

Description

一种多段水位检测的加湿器

技术领域

本实用新型涉及加湿器技术领域，尤其涉及一种多段水位检测的加湿器。

背景技术

随着加湿器的普及，用户对加湿器的使用及追求也越来越高，水位检测的加湿器越来越广，当前加湿器检测水位高度的方法主要采用干簧管或霍尔IC搭配浮磁检测水位、还有一种是贴壁电容式水位检测。

目前这些方案需要较为复杂的结构才能更好地实现水位检测，而且还有相应的不便性以及应用风险，如通过干簧管或霍尔IC搭配浮磁检测水位只能检测固定的水位高度，若要改变检测水位高度时则需要改动结构才能实现，这对应用设计时带来诸多不便性；如贴壁电容式水位检测，金属PAD在安装时必须紧贴在结构腔体的外表面且腔体的壁厚不能过厚否则会出现检测不到水位的风险，还有该贴壁电容式水位检测方法安装在加湿器长时间雾化使用，雾化腔体内表面可能有积累一层水垢，水垢问题会影响贴壁电容式水位检测的灵敏度，出现检测失灵等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种多段水位检测的加湿器，高灵活性、高效率，达到多段水位测量，同时不会出现因为水垢问题影响水位检测的风险，增加缺水保护可靠性。

为实现本实用新型的目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种多段水位检测的加湿器，所述加湿器包括底壳、水箱、雾化腔，所述水箱与雾化腔之间通过出水孔连通，所述水箱上方设置有进水口，所述加湿器还包括水位监测装置，所述水位监测装置包括电源模块、MCU模块、压力传感器、软管，所述电源模块、压力传感器分别与所述MCU模块电性连接，所述软管的一端与所述压力传感器连接，另一端放入至所述水箱中，所述压力传感器用于采集所述软管内的气压数据并传送至所述MCU模块，所述MCU模块对所述压力传感器的气压数据进行接收并转换为水位值。

进一步的改进在于，所述出水孔处设置有补水控制阀，所述补水控制阀用于控制出水孔开或关。

进一步的改进在于，所述水位监测装置还包括水位报警装置，所述水位报警装置与所述MCU模块电连接，当所述水箱内的水位低于预设值时，所述MCU模块控制所述水位报警装置发出警报。

进一步的改进在于，所述加湿器还包括显示模块，所述显示模块与所述MCU模块电连接用于实时显示水位值。

进一步的改进在于，所述MCU模块为STM32单片机。

进一步的改进在于，所述压力传感器用于采集所述软管内的气压数据并转换成电压传送至所述MCU模块，所述MCU模块对所述压力传感器的电压数据进行接收并转换为水位值。

进一步的改进在于，所述压力传感器的型号为WF100D。

进一步的改进在于，所述显示模块为LCD屏幕。

进一步的改进在于，所述加湿器还包括水质监测模块，所述水质监测模块包括pH值传感器、水温传感器，溶解氧传感器，所述pH值传感器、水温传感器，溶解氧传感器均设置在所述水箱内部且与所述MCU模块电性连接。

进一步的改进在于，所述雾化腔内设置有用于根据雾化腔水位来控制所述补水控制阀运动的阀芯控制机构。

本实用新型的有益效果：

本实用新型通过压力传感器配合MCU监测软管内气压的方式，可以实现加湿器水箱的多段水位检测并实时反馈水位值，检测方式灵活，并且不会出现因为水垢问题影响水位检测的风险，增加缺水保护可靠性。

附图说明

图1为本实用新型一种多段水位检测的加湿器的部分结构剖视图。

图2为本实用新型一种多段水位检测的加湿器中水位监测装置的工作原理图。

附图标记说明：

1、底壳；2、水箱；3、雾化腔；4、补水控制阀；5、阀芯控制机构。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将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，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此附图仅显示与本实用新型有关的构成。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“安装在”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“与”、“和”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参考附图1、附图2，本实用新型实施例提出一种多段水位检测的加湿器，如图1所示，所述加湿器包括底壳1、水箱2、雾化腔3，所述水箱2安装于底壳1上方，所述水箱2与雾化腔3之间通过出水孔连通，所述水箱2上方设置有进水口(图中未示出)，所述加湿器还包括水位监测装置，如图2所示，所述水位监测装置包括电源模块、MCU模块、压力传感器、软管，所述电源模块、压力传感器分别与所述MCU模块电性连接，所述软管的一端与所述压力传感器连接，另一端放入至所述水箱2中，所述压力传感器用于采集所述软管内的气压数据并转换成电压传送至所述MCU模块，所述MCU模块对所述压力传感器的电压数据进行接收并转换为水位值。

在本实用新型的一些实施例中，所述加湿器还包括显示模块，所述显示模块与所述MCU模块电连接用于实时显示水位值。

具体地，在本实施例中，所述MCU模块为STM32单片机，所述单片机的型号为STM32F103RCT6，所述压力传感器的型号为WF100D，所述显示模块为LCD屏幕(图中未示出)。所述MCU模块与所述压力传感器之间为IIC通讯方式。当然，本领域技术人员也可以根据实际需要选用其它型号的单片机和压力传感器，本实施例在此不做具体的限定。

MCU即微控制单元(Micro controller Unit)，又称单片微型计算机(Single ChipMicro computer)或者单片机，是把中央处理器(Central Process Unit)的频率与规格做适当缩减，并将内存(memory)、计数器(Timer)、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口，甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。

所述STM32F103RCT6单片机的芯体为32bit，是一种嵌入式微控制器，采用2-3.6V电压对其进行供电，内核采用ARM Cortex M3，工作频率最高为72MHz，1.25Mips/MHz，单片机支持3种低功耗模式：睡眠模式、停机模式和待机模式。

本实施例应用了单片机中的ADC模块，将采集到的模拟信号(线性变化的电压值)转换为便于微处理器处理的数字信号，再由系统根据一定规律进行处理来间接地得到待测液体的水位值。单片机应用12位ADC,其为一种逐次逼近型模拟数字转换器，有18个通道，通道的A/D转换有4种执行模式，分别为单次、连续、扫描和间断，其结果将以左对齐或右对齐的方式存储在16位数据寄存器中。

其中，电压传感器是一个由4个等值电阻构成的惠斯通电桥，当受到压力时，其中一对桥臂电阻值增大，另一对则减小，根据惠斯通电桥的基本原理，电桥输出电压与所受到的压力成正比，通过对电桥输出电压的测量即可得出电桥所受的压力。其中，WF100D型压力传感器工作电压为5V，所以应使用一个5V电源为其供电。

其中，电源模块对STM32单片机供电电压一般在2-3.6V之间，不能过大，否则单片机容易被损坏。

压力传感器检测水位高度的原理是利用了水位高度与气压大小的变化曲线成正比关系，水位高度变化就会引起水压变化，水压变化就会引起水中软管内气压变化，MCU根据压强变化数据与不同水位高度对应的气压数据进行比对，得出当前检测到的水位值，通过这样的方式可以实现多段水位检测并实时反馈水位值，采样电路简单可靠。

本实施例的工作原理：本实用新型实施例提供了一种新的硬件连接方式，通过将一根软管一端与所述压力传感器连接，另一端放入加湿器的水箱2中，压力传感器与MCU模块连接，使得技术人员能够在这样的硬件配置下进行更便捷的开发过程，通过这样的硬件连接方式，此时管内的气压会随着水箱2中液位的增加或减少而产生变化，由压力传感器采集气压的数据处理后转化为线性规律的电压信号输出至STM32单片机，电压信号由STM32单片机的12位ADC进行采集并对采集到的电压信号进行进一步处理，将其转换为水位值，并在LCD屏幕上显示出来，方便实时了解加湿器中水箱2的水位情况。

具体地，在本实施例中，所述出水孔处设置有补水控制阀4，所述补水控制阀4用于控制出水孔开或关。由于补水控制阀4的结构和原理属于现有技术，在加湿器中已有应用，本实施例并没有对其结构进行改进，因此不再对其结构和原理进行详述，本领域技术人员参考现有技术即可实现。

在本实用新型的一些实施例中，所述水位监测装置还包括水位报警装置，所述水位报警装置与所述MCU模块电连接，当所述水箱2内的水位低于预设值时，所述MCU模块控制所述水位报警装置发出警报。具体地，所示水位报警装置具体可以是蜂鸣器或者是LED闪烁灯等。通过设置水位报警装置，有助于提供用户及时往水箱2中加水，避免水箱2水量不足的问题。

在本实用新型的一些实施例中，所述加湿器还包括水质监测模块，所述水质监测模块包括pH值传感器、水温传感器、溶解氧传感器(图中未示出)，所述pH值传感器、水温传感器、溶解氧传感器均设置在所述水箱2内部且与所述MCU模块电性连接。

本实用新型通过设置pH值传感器，可以实时监测加入水箱2中的水的PH值情况；通过设置水温传感器，可以实时监测加入水箱2中的水的水温情况；通过设置溶解氧传感器，可以实时监测加入水箱2中的水的溶解氧含量情况。

具体地，在本实施例中，所述雾化腔3内设置有用于根据雾化腔3水位来控制所述补水控制阀4运动的阀芯控制机构5。当所述雾化腔3中水位充足时，所述阀芯控制机构5不工作，此时，补水控制阀4完全把出水孔堵住，水箱2中的水不能够流进雾化腔3中，当所述雾化腔3中水位不足时，所述阀芯控制机构5工作，此时，补水控制阀4与出水孔分离，水箱2中的水能够流进雾化腔3中进行雾化处理。

具体地，所述阀芯控制机构5可以采用复位弹簧和浮子配合的方式，由于阀芯控制机构5属于现有技术，在加湿器中已有应用，本实施例并没有对其结构进行改进，因此不再对其结构和原理进行详述，本领域技术人员参考现有技术即可实现。

本实施例的有益效果：本实用新型通过压力传感器配合MCU监测软管内气压的方式，可以实现加湿器水箱2的多段水位检测并实时反馈水位值，检测方式灵活，并且不会出现因为水垢问题影响水位检测的风险，增加缺水保护可靠性。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种多段水位检测的加湿器，其特征在于，所述加湿器包括底壳、水箱、雾化腔，所述水箱与雾化腔之间通过出水孔连通，所述水箱上方设置有进水口，所述加湿器还包括水位监测装置，所述水位监测装置包括电源模块、MCU模块、压力传感器、软管，所述电源模块、压力传感器分别与所述MCU模块电性连接，所述软管的一端与所述压力传感器连接，另一端放入至所述水箱中，所述压力传感器用于采集所述软管内的气压数据并传送至所述MCU模块，所述MCU模块对所述压力传感器的气压数据进行接收并转换为水位值。

2.根据权利要求1所述的一种多段水位检测的加湿器，其特征在于，所述出水孔处设置有补水控制阀，所述补水控制阀用于控制出水孔开或关。

3.根据权利要求1所述的一种多段水位检测的加湿器，其特征在于，所述水位监测装置还包括水位报警装置，所述水位报警装置与所述MCU模块电连接，当所述水箱内的水位低于预设值时，所述MCU模块控制所述水位报警装置发出警报。

4.根据权利要求1所述的一种多段水位检测的加湿器，其特征在于，所述加湿器还包括显示模块，所述显示模块与所述MCU模块电连接用于实时显示水位值。

5.根据权利要求1所述的一种多段水位检测的加湿器，其特征在于，所述MCU模块为STM32单片机。

6.根据权利要求1所述的一种多段水位检测的加湿器，其特征在于，所述压力传感器用于采集所述软管内的气压数据并转换成电压传送至所述MCU模块，所述MCU模块对所述压力传感器的电压数据进行接收并转换为水位值。

7.根据权利要求1所述的一种多段水位检测的加湿器，其特征在于，所述压力传感器的型号为WF100D。

8.根据权利要求4所述的一种多段水位检测的加湿器，其特征在于，所述显示模块为LCD屏幕。

9.根据权利要求1所述的一种多段水位检测的加湿器，其特征在于，所述加湿器还包括水质监测模块，所述水质监测模块包括pH值传感器、水温传感器、溶解氧传感器，所述pH值传感器、水温传感器、溶解氧传感器均设置在所述水箱内部且与所述MCU模块电性连接。

10.根据权利要求2所述的一种多段水位检测的加湿器，其特征在于，所述雾化腔内设置有用于根据雾化腔水位来控制所述补水控制阀运动的阀芯控制机构。

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