一种净水器滤芯使用状态检测装置

技术领域

本发明属于净水检测领域，具体涉及到一种净水器滤芯使用状态检测装置。

背景技术

目前净水器会采用PP棉、陶瓷过滤膜、外压膜丝式等截留容纳型的滤芯，在使用较长时间后，该类型的滤芯表面都会发生明显变化，存留污垢、滋生细菌，因此需要定期更换或清洗。其中陶瓷过滤膜可因表面过滤孔堵塞导致流量降低而判断陶瓷过滤膜需要更换，而PP棉则因为其为立体结构，即使内部污垢很多，但流通量降低有限，加上管路中水压变化，因此较难通过流量判断PP棉使用状况；外压式膜丝滤芯由于膜丝众多，也无法完全通过流量判断使用情况。目前有采用透明的滤瓶内放置PP棉来观察使用状态，但是由于净水器多数采用台下以及箱体内放置的方式，因此难以让用户直观看到了解，而透明滤瓶容易因阳光照射导致水中滋生藻类。当滤芯表面污垢增加时，通常为白色的滤芯转为棕红色或黄褐色等深色，而白色与深色表面的反光存在差别。目前净水器的智能化在市场及专利中往往都是通过TDS、PH等电化学方式进行监测，而PP棉、陶瓷滤芯和超滤膜对水的TDS、PH基本无影响，因此目前尚未有理想的方式对上述滤芯进行智能监测的方法。

发明内容

如何使净水器使用者及时了解净水器滤壳内的PP棉、陶瓷过滤膜、外压膜丝式滤芯等截留容纳型滤芯的使用状态并产生信号，以提示更换或为自动更换滤芯提供电信号是本发明所要解决的问题。

本发明所采用的方案是：一种净水器滤芯使用状态检测装置，其特征在于净水器的过滤截留型滤芯滤壳内部或外部有光感组件；所述的光感组件的光感原件指向滤芯；当光感组件位于滤壳外部时，滤芯与光感组件之间的滤壳有透光通道。

所述的光感组件中包括光敏电阻、光敏二极管或摄像头中的至少1种光感原件。其中由于光敏电阻和光敏二极管成本低于摄像头，且配合简单的电器元件即可使用，因此为最佳选用。摄像头中的CCD和CMOS识别效果虽然好，但还需要增加芯片处理数据，综合成本偏高。

所述的光感组件中有辅助光源。辅助光源为LED等类型灯，发光指向滤壳内的滤芯，用于在无光的环境中提供光源。由于滤芯通常在不透光的环境中以免滋生藻类，因此无光环境属于滤芯工作常态。

所述的光感原件和辅助光源至少一处有遮光板或遮光管。遮光板或遮光管用于遮挡辅助光源，避免辅助光源散射光以及环境光对光感原件的干扰。

所述的光感组件的光敏电阻或光敏二极管与电阻或电位器相连。通过预先设定的电阻或电位器调节组成灵敏度可调，对滤芯深浅状态进行区分，从而对滤芯使用状态判断提供参数。

所述的光感组件有多个光敏电阻或光敏二极管与不同阻值的电阻或电位器相连。摄像头可以分辨物体颜色深浅，因此只需要1个摄像头通过对滤芯表面灰度识别即可反馈滤芯使用状况，而光敏电阻和光敏二极管只能通过匹配不同的电阻或调节电位器使光敏电阻和光敏二极管对滤芯表面不同颜色深浅度做出反馈动作，从而实现运行过程中滤芯表面不同颜色深浅状态以数字信号的形式反馈。

所述的光感组件与电灯、喇叭、电机、无线模块之中至少1种组成电路。光感组件将电信号通过电灯、喇叭、电机动作、无线模块实现信息传递。并根据信号源，不同的光敏电阻、光敏二极管提供的信号或摄像头提供的信号进行判断，从而指示出滤芯不同状态。通过无线模块还可联网，从而便于使用者或管理者管理并了解滤芯使用状况。当净水系统中带有已有技术双膜反冲洗结构时，可采用双膜中的一个滤膜出产的净水对另一个需要清洗的膜进行反冲洗。并可通过泵增压，提升清洗效果。

所述的光感组件与水流开关或电磁阀电连接。光敏电阻受环境温度影响，且响应速度较慢，且当滤芯处于工作状态，水流可能在工作状态波动时产生气泡等因素对光感原件工作产生干扰，因此采用在净水器滤芯处于非工作状态时进行检测。当水流开关检测水流动或电磁阀处于开启状态，即有水流动时，光感组件处于非工作状态，当水流开关检测没有水流动或电磁阀处于关闭状态，即无水流动时，光感组件可工作。对于持续工作、工况较为复杂的净水器，采用间断性，多次检测，在单位时间段内多次结果达到设定值即判断该滤芯到达使用寿命，需要更换。

所述的光感组件表面或透光通道与水接触处为顶部向滤芯方向靠近，底部远离滤芯方向的斜面。截留容纳型的滤芯往往作为初级过滤，水质中泥沙细菌较多，容易沉积在透光通道表面，造成光感失效，因此采用光感组件表面或透光通道倾斜的方式，防止污物沉积表面。

所述的光感组件位于滤壳内部时，当采用PP棉滤芯时，光感组件位于PP棉滤芯中心。光感组件数据传输通过无线方式或防水电线经滤壳或滤瓶盖中心穿出。由于PP棉滤芯外部污垢较多，而经过滤芯过滤后的内部相对污垢较少，不易污染光感组件表面透光通道，因此采用1个感光组件对应1个PP棉滤芯时，优选感光组件位于PP棉滤芯内部。

本发明的有益效果是：通过光感识别为PP棉等外观颜色随使用程度而发生变化的截留容纳型滤芯提供电信号指示，为滤芯维护提供智能化解决方案，从而提升净水器智能化程度，进一步降低人工成本。

附图说明

图中1、光感组件；11、光敏电阻；12、光敏二极管；13、LED灯；131、黄色LED信号灯；132、红色LED信号灯； 14、透明密封胶；15、遮光管；16、电磁水阀；17、电位器；18、继电器；19、主控板； 2、防水电线、3、滤瓶盖； 4、滤壳；5、PP棉；6、外压式膜丝滤芯；7、透明圆管。

图1表示本发明的实施案例1的剖视示意图；

图2表示本发明的实施案例1的感光组件结构示意图；

图3表示本发明的实施案例1的电路原理图；

图4表示本发明的实施案例2的剖视示意图；

图5表示本发明的实施案例2的电路原理图。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

具体实施案例1，如图1、图2和图3所示，光感组件1中间安装有LED灯13，LED灯13上下两侧有光敏电阻11，其中1个光敏电阻11连接电位器17和黄色信号灯131。调节电位器至滤芯污染但尚不需要清洗时即颜色较浅如黄色。另1个光敏电阻11连接常开继电器18和另一个电位器17，调节该电位器17至滤芯污染需清洗时即颜色褐色时，常开继电器18闭合。继电器18控制反冲洗电磁阀16、红色信号灯131工作。LED灯13发光面和光敏电阻11均有遮光管15套合，遮光管15内填充有透明密封胶14用于密封防水。遮光管15开孔方向、LED灯13发光面和光敏电阻11感光面均指向滤芯。光感组件1贴合在滤壳4的内壁中部，通过防水电线2由滤壳4穿出连向外部。光感组件1透明端表面成上部突出，下部收缩的形状。滤壳4内装有外压式膜丝滤芯6作为滤芯。

具体实施案例2，如图3所示，装有PP棉5的滤壳4底部中心通过螺纹密封连接有高10厘米的一端封闭的透明圆管7。透明圆管7内装有光感组件1。光感组件1的感光面指向PP棉5，光感组件1内的两个带有电位器的光敏二极管和一个发光二极管通过防水电线2从滤壳4底部连向主控板19。分别调节2个电位器阻值在PP棉呈现黄色和褐色时输出信号发生变化。主控板19在滤芯外部连接有喇叭、信号灯、无线模块和继电器，并通过继电器控制电磁阀关闭开启水路。

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