專(zhuān)利名稱(chēng)：一種檢測(cè)熱水器陽(yáng)極棒消耗并報(bào)警指示的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種檢測(cè)熱水器陽(yáng)極棒消耗并報(bào)警指示的方法。
背景技術(shù)：
對(duì)于電熱水器而言，陽(yáng)極棒的消耗程度、消耗快慢一直是影響熱水器使用壽命、以及用戶使用安全的重要隱患。鎂棒是陽(yáng)極棒的一種，鎂棒在熱水器中是作為犧牲陽(yáng)極使用的。因?yàn)殒V的金屬活性比鐵高，在鎂棒與普通鋼板同時(shí)暴露的情況下，鎂棒首先代替鋼板腐蝕掉，從而達(dá)到保護(hù)內(nèi)膽的目的。如何有效解決陽(yáng)極棒消耗帶來(lái)的問(wèn)題，成為電熱水器發(fā)展的直觀重要的問(wèn)題。當(dāng)鎂棒消耗殆盡，熱水器的結(jié)垢就變得尤為嚴(yán)重，而一旦結(jié)垢，對(duì)熱水器造成的損壞和帶來(lái)的安全隱患是非常嚴(yán)重的。垢硬如結(jié)石，而傳遞熱量的能力卻很差，僅及鐵質(zhì)或玻璃的都不到，這些垢會(huì)不斷增多，在熱水器的使用中會(huì)產(chǎn)生諸多不良后果a使水的吸熱量不足，水的溫度難以升高，浪費(fèi)30%左右的電費(fèi)。按每月燒水需30 元計(jì)算，約10元被浪費(fèi).b由于探頭被水垢包裹，難以檢測(cè)到水溫和水位的信號(hào)，易造成誤操作。c輔助加熱的電熱管加熱效率降低。由于電熱管被水垢包裹，熱量散發(fā)不出去，造成內(nèi)熱過(guò)高，常燒斷電熱絲或燒裂電熱管套，容易發(fā)生危險(xiǎn)，不得不經(jīng)常更換。陽(yáng)極棒還會(huì)使水中的某些腐蝕成份如H+、0H-、Cl-、Mg2+、S2-等在垢下金屬面富集并產(chǎn)生化學(xué)腐蝕反應(yīng)。腐蝕的結(jié)果是局部金屬被損傷減薄，腐蝕可以達(dá)到穿透設(shè)備鋼板，使設(shè)備泄漏、破損甚至失效的程度。從而使設(shè)備維修費(fèi)用增加。腐蝕嚴(yán)重時(shí)，會(huì)使設(shè)備提前報(bào)廢。d管道內(nèi)徑變細(xì)。由于管道內(nèi)結(jié)的水垢阻擋，使水流不暢。種種上述故障，會(huì)使熱水器的使用性能大打折扣，給用戶造成極大的不便和麻煩。e水垢對(duì)人體健康的危害。牙垢，牙周炎經(jīng)常是由水垢引起?？芍氯怂烂闹两袢詿o(wú)疫苗可預(yù)防的軍團(tuán)病菌，就藏匿在水垢中，世界上每年約15萬(wàn)人死于這種病菌，陽(yáng)極棒對(duì)于用戶人體的傷害也是十分嚴(yán)重。而目前，現(xiàn)有的電熱水器無(wú)法有效、準(zhǔn)確的檢測(cè)到熱水器的陽(yáng)極棒消耗程度并及時(shí)的提醒用戶，造成電熱水器使用壽命的減短，熱水器的使用安全性大幅下降。也無(wú)法根據(jù)不同地區(qū)水質(zhì)的差異情況，來(lái)判斷熱水器陽(yáng)極棒消耗的不同時(shí)間、以及需要更換陽(yáng)極棒的時(shí)間期限。由于水質(zhì)得不到監(jiān)測(cè)，用水環(huán)境好壞無(wú)法及時(shí)準(zhǔn)確判斷，造成水質(zhì)變差后陽(yáng)極棒消耗程度變化對(duì)用戶造成的影響，因陽(yáng)極棒消耗，熱水器結(jié)垢嚴(yán)重而污染的水質(zhì)對(duì)洗澡、洗菜做飯都帶來(lái)影響。因?yàn)闆](méi)有檢測(cè)熱水器水質(zhì)的方法，現(xiàn)有的電熱水器無(wú)法根據(jù)水質(zhì)的情況檢測(cè)電熱水器的陽(yáng)極棒消耗程度。水的導(dǎo)電性能是水質(zhì)好壞的一個(gè)重要指標(biāo)，如國(guó)標(biāo)規(guī)定自來(lái)水在 15°C時(shí)電阻率應(yīng)大于1300 Ω · cm，一般的純水在25°C時(shí)電阻率可以達(dá)到18. 3M Ω · cm。一般的城市自來(lái)水中含有Ca2+、Mg2+等電離子，如果水質(zhì)較差，所含的離子數(shù)較多，離子會(huì)直接影響陽(yáng)極棒的消耗時(shí)間，各地自來(lái)水的礦物質(zhì)含量差別很大，一般為 100-450ppm。因此可以用測(cè)試水的導(dǎo)電性能的方式來(lái)確定水質(zhì)以及陽(yáng)極棒消耗程度、消耗期限的檢測(cè)。從目前水質(zhì)檢測(cè)的現(xiàn)狀來(lái)看，對(duì)于熱水器中水質(zhì)的檢測(cè)方法，如何做到實(shí)時(shí)有效的檢測(cè)熱水器的水質(zhì)來(lái)體現(xiàn)熱水器內(nèi)部的陽(yáng)極棒消耗程度及消耗期限還是一個(gè)有待解決的問(wèn)題。目前的水質(zhì)檢測(cè)技術(shù)，并沒(méi)有涉及對(duì)熱水器水的檢測(cè)，并通過(guò)水質(zhì)檢測(cè)來(lái)監(jiān)測(cè)熱水器內(nèi)部陽(yáng)極棒的消耗狀況并將及時(shí)提醒客戶，使客戶對(duì)陽(yáng)極棒的消耗程度、更換期限做到一目了然。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供一種檢測(cè)熱水器陽(yáng)極棒消耗并報(bào)警指示的方法。通過(guò)對(duì)水質(zhì)的檢測(cè)，判斷水質(zhì)狀況，并分析出不同水質(zhì)狀況下熱水器內(nèi)部陽(yáng)極棒消耗的時(shí)間期限、不同使用年限下熱水器的陽(yáng)極棒消耗程度，并為陽(yáng)極棒的更換作出判斷，為用戶提供全面的檢測(cè)，便于用戶掌握熱水器的使用情況。本發(fā)明采用的主要技術(shù)方案包括如下步驟a、在熱水器內(nèi)膽的陽(yáng)極棒附近設(shè)置水質(zhì)傳感器來(lái)檢測(cè)陽(yáng)極棒周?chē)乃|(zhì)信號(hào)， 在所述水質(zhì)傳感器的附近設(shè)置溫度補(bǔ)償傳感器來(lái)檢測(cè)所述水質(zhì)傳感器周?chē)臏囟妊a(bǔ)償信號(hào)；b、對(duì)檢測(cè)到的水質(zhì)信號(hào)和溫度補(bǔ)償信號(hào)進(jìn)行處理，并將處理后的信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；C、轉(zhuǎn)換后的信號(hào)輸入至單片機(jī)(IC)，由單片機(jī)(IC)中的溫度補(bǔ)償模塊對(duì)信號(hào)進(jìn)行溫度補(bǔ)償運(yùn)算，以校正不同水溫下水的電阻值；d、所述單片機(jī)(IC)根據(jù)溫度補(bǔ)償信號(hào)值對(duì)水質(zhì)信號(hào)值進(jìn)行補(bǔ)償運(yùn)算，并根據(jù)補(bǔ)償運(yùn)算后的信號(hào)值來(lái)啟動(dòng)對(duì)應(yīng)時(shí)長(zhǎng)的計(jì)時(shí)周期；e、所述計(jì)時(shí)周期計(jì)時(shí)完成后由所述單片機(jī)的輸出端輸出控制信號(hào)至所述報(bào)警指示器啟動(dòng)工作，提醒用戶熱水器的陽(yáng)極棒消耗情況。本發(fā)明還采用如下附屬技術(shù)方案補(bǔ)償運(yùn)算后的信號(hào)值與計(jì)時(shí)周期一一對(duì)應(yīng)，不同大小的信號(hào)值對(duì)應(yīng)不同時(shí)長(zhǎng)的計(jì)時(shí)周期；所述單片機(jī)按周期讀取水質(zhì)信號(hào)和溫度補(bǔ)償信號(hào)，在步驟d中，單片機(jī)對(duì)每期的信號(hào)值進(jìn)行累積疊加，并將累積疊加的信號(hào)輸出至所述報(bào)警指示器，由所述報(bào)警指示器以柱狀圖或餅狀圖的形式顯示累積疊加量，以此來(lái)顯示熱水器的陽(yáng)極棒累積消耗情況；所述單片機(jī)(IC)在每個(gè)周期中，多次讀取水質(zhì)信號(hào)和溫度補(bǔ)償信號(hào)，在步驟d中， 單片機(jī)根據(jù)每個(gè)周期中的多次信號(hào)值計(jì)算出平均值，并對(duì)每個(gè)周期的平均值進(jìn)行累積疊加，所述單片機(jī)將累積疊加的信號(hào)輸出至所述報(bào)警指示器，由所述報(bào)警指示器以柱狀圖或餅狀圖的形式顯示累積疊加量，依次來(lái)顯示熱水器的陽(yáng)極棒累積消耗情況；所述單片機(jī)中設(shè)有基準(zhǔn)值，當(dāng)所述累積疊加值大于或等于所述基準(zhǔn)值時(shí)，所述單片機(jī)輸出控制信號(hào)至所述報(bào)警指示器，使所述報(bào)警指示器的柱狀圖或餅狀圖由紅色顯示， 和/或發(fā)出聲光報(bào)警；當(dāng)所述累積疊加值大于或等于所述基準(zhǔn)值時(shí)，所述單片機(jī)(IC)清零，進(jìn)行下一輪的累積疊加運(yùn)算；在步驟d中，所述單片機(jī)(IC)對(duì)補(bǔ)償運(yùn)算后的值與預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)值進(jìn)行比較如果比較后的值大于a，則計(jì)時(shí)模塊啟動(dòng)第一計(jì)時(shí)周期，所述第一計(jì)時(shí)周期的計(jì)時(shí)時(shí)間為J ；或比較后的值大于等于b而小于等于a，則計(jì)時(shí)模塊啟動(dòng)第二計(jì)時(shí)周期，所述第二計(jì)時(shí)周期的計(jì)時(shí)時(shí)間為K;或比較后的值小于b，則計(jì)時(shí)模塊啟動(dòng)第三計(jì)時(shí)周期，所述第三計(jì)時(shí)周期的計(jì)時(shí)時(shí)間為L(zhǎng)，所述J > K > L，所述第一計(jì)時(shí)周期、或第二計(jì)時(shí)周期、或第三計(jì)時(shí)周期計(jì)時(shí)完成后由所述單片機(jī)的輸出端輸出控制信號(hào)至所述報(bào)警指示器啟動(dòng)工作，提醒用戶熱水器的陽(yáng)極棒消耗情況；如果比較后信號(hào)的電壓值在單片機(jī)(IC)供電電壓的20%以下，則計(jì)時(shí)模塊啟動(dòng)第一計(jì)時(shí)周期，所述第一計(jì)時(shí)周期的計(jì)時(shí)時(shí)間為J ；或比較后信號(hào)的電壓值在單片機(jī)(IC) 供電電壓的20%至40%之間，則計(jì)時(shí)模塊啟動(dòng)第二計(jì)時(shí)周期，所述第二計(jì)時(shí)周期的計(jì)時(shí)時(shí)間為K;或比較后信號(hào)的電壓值在單片機(jī)(IC)供電電壓的40%以上，則計(jì)時(shí)模塊啟動(dòng)第三計(jì)時(shí)周期，所述第三計(jì)時(shí)周期的計(jì)時(shí)時(shí)間為L(zhǎng) ；在步驟e中，當(dāng)所述計(jì)時(shí)電路計(jì)時(shí)完成后、或當(dāng)所述報(bào)警指示器啟動(dòng)后，所述單片機(jī)(IC)清零，重復(fù)步驟a至步驟d進(jìn)行新一輪的判斷；在進(jìn)行步驟a到步驟e的過(guò)程中，為了防止熱水器斷電、開(kāi)關(guān)重啟造成數(shù)據(jù)丟失， 單片機(jī)(IC)中設(shè)置存儲(chǔ)器，對(duì)步驟a至步驟e中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。采用本發(fā)明帶來(lái)的有益效果為(1)本發(fā)明通過(guò)對(duì)水質(zhì)的檢測(cè)，來(lái)判斷熱水器所用水質(zhì)的好壞，并根據(jù)判斷結(jié)果來(lái)分析不同水質(zhì)下陽(yáng)極棒消耗的時(shí)間周期，以及該周期后陽(yáng)極棒消耗的程度，并及時(shí)提醒用戶。使用戶實(shí)時(shí)的了解和掌握熱水器目前的使用情況，陽(yáng)極棒消耗程度，是否需要更換陽(yáng)極棒。不僅大大提高了熱水器的使用壽命，而且對(duì)用戶的使用安全性上也做出改進(jìn)。用戶能夠及時(shí)的掌握陽(yáng)極棒的使用情況，有效避免了因陽(yáng)極棒消耗殆盡，熱水器結(jié)垢、腐蝕對(duì)內(nèi)膽水質(zhì)造成污染，帶來(lái)用水安全性隱患。( 溫度補(bǔ)償模塊為水質(zhì)傳感器的檢測(cè)提供水溫溫差校隊(duì)，避免水質(zhì)傳感器因水溫變化造成檢測(cè)失準(zhǔn)的情況出現(xiàn)，使檢測(cè)更為準(zhǔn)確。( 本發(fā)明通過(guò)檢測(cè)水的導(dǎo)電性能以及溫度并轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)， 通過(guò)溫度補(bǔ)償運(yùn)算對(duì)水的電阻值進(jìn)行校正，并根據(jù)溫度補(bǔ)償運(yùn)算后的值的大小來(lái)啟動(dòng)對(duì)應(yīng)不同時(shí)長(zhǎng)的計(jì)時(shí)周期，當(dāng)計(jì)時(shí)周期完成后，啟動(dòng)報(bào)警指示器，為用戶提供熱水器陽(yáng)極棒消耗的情況。(4)在本發(fā)明提供的進(jìn)一步改進(jìn)方案中，單片機(jī)按周期對(duì)水質(zhì)信號(hào)進(jìn)行累積疊加運(yùn)算，并通過(guò)報(bào)警指示器中的餅狀圖或柱狀圖顯示累積疊加量的變化過(guò)程，不僅能夠?qū)崟r(shí)、 動(dòng)態(tài)的檢測(cè)熱水器的陽(yáng)極棒消耗變化程度，也為用戶提供了實(shí)時(shí)的陽(yáng)極棒消耗程度監(jiān)測(cè)顯示，使用戶實(shí)時(shí)的了解熱水器當(dāng)下的陽(yáng)極棒消耗情況。累積疊加的處理方法可以有效的避免熱水器用水環(huán)境變化造成水質(zhì)變化帶來(lái)的檢測(cè)不準(zhǔn)確的誤差問(wèn)題。( 在本發(fā)明提供的更為進(jìn)一步的解決方案中，為更為準(zhǔn)確的檢測(cè)和避免用水環(huán)境變化帶來(lái)的檢測(cè)誤差，單片機(jī)在每個(gè)周期中多次讀取水質(zhì)信號(hào)，并取平均值，然后以每個(gè)周期的平均值進(jìn)行累積疊加， 周期可以為1個(gè)月，在1個(gè)月的周期內(nèi)可以分4次來(lái)讀取水質(zhì)信號(hào)，這樣使得動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)更為準(zhǔn)確，避免水質(zhì)環(huán)境變化帶來(lái)的檢測(cè)誤差，使陽(yáng)極棒消耗監(jiān)測(cè)更為準(zhǔn)確。(6)本發(fā)明提供的另一種方案中，單片機(jī)中設(shè)有比較模塊。檢測(cè)水的導(dǎo)電性能以及溫度并轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，通過(guò)溫度補(bǔ)償運(yùn)算對(duì)水的電阻值進(jìn)行校正，并將溫度補(bǔ)償運(yùn)算后的值與單片機(jī)設(shè)定的基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較的不同結(jié)果來(lái)啟動(dòng)相對(duì)應(yīng)的計(jì)時(shí)電路計(jì)時(shí)，當(dāng)計(jì)時(shí)完成后，啟動(dòng)報(bào)警指示器工作提醒用戶目前熱水器的陽(yáng)極棒消耗程度。由于水質(zhì)導(dǎo)電性能的好壞直接反應(yīng)了水質(zhì)的好壞，即水中鈣鎂離子的多少，這也直接反應(yīng)了陽(yáng)極棒消耗的程度、快慢。通過(guò)檢測(cè)分辨水質(zhì)的好壞，來(lái)啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的計(jì)時(shí)電路。能夠更準(zhǔn)確的為用戶提供熱水器的陽(yáng)極棒消耗程度，為客戶提供是否需要更換陽(yáng)極棒的信息。(7)由于對(duì)熱水器的水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，能夠準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)和顯示水質(zhì)情況，為用戶實(shí)時(shí)了解掌握陽(yáng)極棒的消耗情況提供保證，更有利于用戶的使用，洗澡、洗菜做飯等。也提高了用戶使用的安全性。更有利于人體的健康，避免疾病的發(fā)生。(8)采用柱狀電極或平板電極可以有效增大電極與水的接觸面積，以避免電極陽(yáng)極棒消耗對(duì)檢測(cè)帶來(lái)影響，同時(shí)電極表面做光滑處理，并采用不易陽(yáng)極棒消耗的不銹鋼材料制作，以延長(zhǎng)電極表面陽(yáng)極棒消耗的時(shí)間，從而延長(zhǎng)電極的使用時(shí)間。


圖1為本發(fā)明檢測(cè)方法的工藝流程圖；圖2為本發(fā)明熱水器的電路圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳述如圖1所示，為本發(fā)明提供的一種檢測(cè)熱水器陽(yáng)極棒消耗并報(bào)警指示的方法，包括如下步驟a、在熱水器內(nèi)膽的陽(yáng)極棒附近設(shè)置水質(zhì)傳感器來(lái)檢測(cè)陽(yáng)極棒周?chē)乃|(zhì)信號(hào)， 在所述水質(zhì)傳感器的附近設(shè)置溫度補(bǔ)償傳感器來(lái)檢測(cè)所述水質(zhì)傳感器周?chē)臏囟妊a(bǔ)償信號(hào)；b、對(duì)檢測(cè)到的水質(zhì)信號(hào)和溫度補(bǔ)償信號(hào)進(jìn)行處理，并將處理后的信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；C、轉(zhuǎn)換后的信號(hào)輸入至單片機(jī)(IC)，由單片機(jī)(IC)中的溫度補(bǔ)償模塊對(duì)信號(hào)進(jìn)行溫度補(bǔ)償運(yùn)算，以校正不同水溫下水的電阻值；d、所述單片機(jī)(IC)根據(jù)溫度補(bǔ)償信號(hào)值對(duì)水質(zhì)信號(hào)值進(jìn)行補(bǔ)償運(yùn)算，并根據(jù)補(bǔ)償運(yùn)算后的信號(hào)值來(lái)啟動(dòng)對(duì)應(yīng)時(shí)長(zhǎng)的計(jì)時(shí)周期；e、所述計(jì)時(shí)周期計(jì)時(shí)完成后由所述單片機(jī)的輸出端輸出控制信號(hào)至所述報(bào)警指示器啟動(dòng)工作，提醒用戶熱水器的陽(yáng)極棒消耗情況。所述單片機(jī)IC對(duì)輸入的電壓信號(hào)、溫度補(bǔ)償運(yùn)算的值、比較結(jié)果以及計(jì)時(shí)電路的計(jì)時(shí)時(shí)間數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。這里所述的溫度補(bǔ)償運(yùn)算，是為了避免水質(zhì)傳感器受溫度影響而對(duì)水的電阻檢測(cè)失去準(zhǔn)確性。確切的講，溫度補(bǔ)償是彌補(bǔ)水溫過(guò)高或過(guò)低對(duì)水的電阻值檢測(cè)帶來(lái)的影響。一般水的電阻值檢測(cè)在25度的水溫下進(jìn)行。溫度補(bǔ)償?shù)淖饔檬钱?dāng)實(shí)際水溫高于25度或低于25度時(shí)，對(duì)電阻值進(jìn)行校正。比如，當(dāng)水溫為60度時(shí)，水質(zhì)傳感器檢測(cè)到的電阻值的信號(hào)為2K，那么溫度補(bǔ)償運(yùn)算則會(huì)將高出25度的水溫即35度對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償值 5% MK從實(shí)際的I數(shù)值中減去，S卩2K-I*5%= 1.9K。同樣的道理，如果溫度低于25度， 則溫度補(bǔ)償運(yùn)算會(huì)在實(shí)際電阻值的基礎(chǔ)上加上一定的補(bǔ)償值。在本方案中，補(bǔ)償運(yùn)算后的信號(hào)值與計(jì)時(shí)周期一一對(duì)應(yīng)，不同大小的信號(hào)值對(duì)應(yīng)不同時(shí)長(zhǎng)的計(jì)時(shí)周期。形成一個(gè)列表形式，不同大小的信號(hào)值各自對(duì)應(yīng)不同時(shí)長(zhǎng)的計(jì)時(shí)周期，如信號(hào)值的電壓為lv，對(duì)應(yīng)計(jì)時(shí)周期為3年，為2ν對(duì)應(yīng)計(jì)時(shí)周期為2年，為3ν對(duì)應(yīng)計(jì)時(shí)周期為1年。為了檢測(cè)的準(zhǔn)確性，可以將數(shù)值和計(jì)時(shí)周期做的更細(xì)化。
本方案通過(guò)檢測(cè)水的導(dǎo)電性能以及溫度并轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，通過(guò)溫度補(bǔ)償運(yùn)算對(duì)水的電阻值進(jìn)行校正，并根據(jù)溫度補(bǔ)償運(yùn)算后的值的大小來(lái)啟動(dòng)對(duì)應(yīng)不同時(shí)長(zhǎng)的計(jì)時(shí)周期，當(dāng)計(jì)時(shí)周期完成后，啟動(dòng)報(bào)警指示器，為用戶提供熱水器陽(yáng)極棒消耗的情況。在本發(fā)明提供的進(jìn)一步優(yōu)選方案中所述單片機(jī)按周期讀取水質(zhì)信號(hào)和溫度補(bǔ)償信號(hào)，在步驟d中，單片機(jī)對(duì)每期的信號(hào)值進(jìn)行累積疊加，并將累積疊加的信號(hào)輸出至所述報(bào)警指示器，由所述報(bào)警指示器以柱狀圖或餅狀圖的形式顯示累積疊加量，以此來(lái)顯示熱水器的陽(yáng)極棒累積消耗情況。在本方案中，該方案的最大優(yōu)點(diǎn)在于能夠?qū)崟r(shí)、動(dòng)態(tài)的檢測(cè)熱水器的陽(yáng)極棒消耗程度，為用戶提供了實(shí)時(shí)的陽(yáng)極棒消耗程度監(jiān)測(cè)顯示，使用戶實(shí)時(shí)的了解熱水器當(dāng)下的陽(yáng)極棒消耗情況以及陽(yáng)極棒消耗的程度提供了解決方案。累積疊加的處理方法可以有效的避免熱水器用水環(huán)境變化造成水質(zhì)變化帶來(lái)的檢測(cè)不準(zhǔn)確的誤差問(wèn)題。如在使用的過(guò)程中水質(zhì)變化，或熱水器改變了安裝使用的環(huán)境，在接下來(lái)的這個(gè)月的檢測(cè)中就會(huì)實(shí)時(shí)的體現(xiàn)出來(lái)，并通過(guò)柱狀圖或餅狀圖來(lái)體現(xiàn)。在本發(fā)明提供的進(jìn)一步優(yōu)選方案中所述單片機(jī)(IC)在每個(gè)周期中，多次讀取水質(zhì)信號(hào)和溫度補(bǔ)償信號(hào)，在步驟d中，單片機(jī)根據(jù)每個(gè)周期中的多次信號(hào)值計(jì)算出平均值， 并對(duì)每個(gè)周期的平均值進(jìn)行累積疊加，所述單片機(jī)將累積疊加的信號(hào)輸出至所述報(bào)警指示器，由所述報(bào)警指示器以柱狀圖或餅狀圖的形式顯示累積疊加量，依此來(lái)顯示熱水器的陽(yáng)極棒消耗累積情況。所述單片機(jī)中設(shè)有基準(zhǔn)值，當(dāng)所述累積疊加值大于或等于所述基準(zhǔn)值時(shí)，所述單片機(jī)輸出控制信號(hào)至所述報(bào)警指示器，使所述報(bào)警指示器的柱狀圖或餅狀圖由紅色顯示，和/或發(fā)出聲光報(bào)警。當(dāng)所述累積疊加值大于或等于所述基準(zhǔn)值時(shí)，所述單片機(jī) IC清零，進(jìn)行下一輪的累積疊加運(yùn)算。本方案的改進(jìn)之處在于，可以更為準(zhǔn)確的檢測(cè)和避免用水環(huán)境變化帶來(lái)的檢測(cè)誤差，單片機(jī)在每個(gè)周期中多次讀取水質(zhì)信號(hào)，并取平均值，然后以每個(gè)周期的平均值進(jìn)行累積疊加，周期可以為1個(gè)月，在1個(gè)月的周期內(nèi)可以分4次來(lái)讀取水質(zhì)信號(hào)，這樣使得動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)更為準(zhǔn)確，避免水質(zhì)環(huán)境變化帶來(lái)的檢測(cè)誤差，使陽(yáng)極棒消耗監(jiān)測(cè)更為準(zhǔn)確。可以根據(jù)各地的情況，來(lái)調(diào)整周期時(shí)間，1個(gè)月或1個(gè)季度或半年為一個(gè)周期。周期越短，對(duì)水質(zhì)變化造成的誤差就越小，水質(zhì)檢測(cè)以及陽(yáng)極棒消耗的監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性就更高。本發(fā)明還提供另一種方案，在步驟d中，所述單片機(jī)(IC)對(duì)補(bǔ)償運(yùn)算后的值與預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)值進(jìn)行比較如果比較后的值大于a，則計(jì)時(shí)模塊啟動(dòng)第一計(jì)時(shí)周期，所述第一計(jì)時(shí)周期的計(jì)時(shí)時(shí)間為J ；或比較后的值大于等于b而小于等于a，則計(jì)時(shí)模塊啟動(dòng)第二計(jì)時(shí)周期，所述第二計(jì)時(shí)周期的計(jì)時(shí)時(shí)間為K;或比較后的值小于b，則計(jì)時(shí)模塊啟動(dòng)第三計(jì)時(shí)周期，所述第三計(jì)時(shí)周期的計(jì)時(shí)時(shí)間為L(zhǎng)，所述J > K > L，所述第一計(jì)時(shí)周期、或第二計(jì)時(shí)周期、或第三計(jì)時(shí)周期計(jì)時(shí)完成后由所述單片機(jī)的輸出端輸出控制信號(hào)至所述報(bào)警指示器啟動(dòng)工作，提醒用戶熱水器的陽(yáng)極棒消耗情況。在本方案中，如果比較后信號(hào)的電壓值在單片機(jī)(IC)供電電壓的20%以下，則計(jì)時(shí)模塊啟動(dòng)第一計(jì)時(shí)周期，所述第一計(jì)時(shí)周期的計(jì)時(shí)時(shí)間為J ；或比較后信號(hào)的電壓值在單片機(jī)(IC)供電電壓的20%至40%之間，則計(jì)時(shí)模塊啟動(dòng)第二計(jì)時(shí)周期，所述第二計(jì)時(shí)周期的計(jì)時(shí)時(shí)間為K;或比較后信號(hào)的電壓值在單片機(jī)(IC)供電電壓的40%以上，則計(jì)時(shí)模塊啟動(dòng)第三計(jì)時(shí)周期，所述第三計(jì)時(shí)周期的計(jì)時(shí)時(shí)間為L(zhǎng)。
所述單片機(jī)(IC)的供電電壓為5V，在步驟e中比較后的信號(hào)，其電壓如果在IV 以下，則計(jì)時(shí)模塊啟動(dòng)第一計(jì)時(shí)周期，所述第一計(jì)時(shí)周期的計(jì)時(shí)時(shí)間在2年到3年之間；或比較后的信號(hào)，其電壓如果在IV至2V之間，則計(jì)時(shí)模塊啟動(dòng)第二計(jì)時(shí)周期，所述第二計(jì)時(shí)周期的計(jì)時(shí)時(shí)間在1年到2年之間；或比較后的信號(hào)，其電壓如果在2V以上，則計(jì)時(shí)模塊啟動(dòng)第三計(jì)時(shí)周期，所述第三計(jì)時(shí)周期的計(jì)時(shí)時(shí)間在1年以?xún)?nèi)。如圖2所示，所述信號(hào)預(yù)處理電路包括水質(zhì)檢測(cè)電路，溫度補(bǔ)償電路，所述水質(zhì)檢測(cè)電路通過(guò)水質(zhì)傳感器R檢測(cè)水的電阻信號(hào)并轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)輸入至所述信號(hào)轉(zhuǎn)換電路， 所述溫度補(bǔ)償電路通過(guò)所述溫度傳感器RT檢測(cè)水的溫度信號(hào)并轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)輸入至所述信號(hào)轉(zhuǎn)換電路。所述檢測(cè)電路還包括第一電阻Rl，所述第一電阻Rl的一端接地，所述水質(zhì)傳感器 R的一端與Vcc連接，所述第一電阻Rl的另一端和所述水質(zhì)傳感器R的另一端一同接入所述單片機(jī)IC的1號(hào)輸入端口。所述溫度補(bǔ)償電路還包括第二電阻R2和第一電容Cl，所述第二電阻R2和所述第一電容Cl并聯(lián)，且并聯(lián)后的一端與Vcc相連、另一端與所述溫度傳感器RT的一端共同接入所述單片機(jī)IC的2號(hào)輸入端口，所述溫度傳感器RT的另一端接地。 所述提醒電路包括LED顯示器，所述LED顯示器與所述單片機(jī)IC的3號(hào)、4號(hào)和5號(hào)輸出端口相連。當(dāng)水質(zhì)好時(shí)，水質(zhì)傳感器R的阻值較大，Vcc通過(guò)水質(zhì)傳感器R和第一電阻Rl的分壓，在單片機(jī)ICl號(hào)輸入端口的電壓較低；當(dāng)水質(zhì)壞時(shí)，水質(zhì)傳感器R的阻值較小，Vcc通過(guò)水質(zhì)傳感器R和第一電阻Rl的分壓，在單片機(jī)IC的1號(hào)輸入端口的電壓較高。即較好的水質(zhì)對(duì)應(yīng)較低的電壓，較差的水質(zhì)對(duì)應(yīng)較高的電壓。當(dāng)水溫較高時(shí)，溫度傳感器RT的阻值較小，Vcc通過(guò)第二電阻R2和溫度傳感器RT的分壓，在單片機(jī)IC的2號(hào)輸入端口的電壓較?。划?dāng)水溫較低時(shí)，溫度傳感器RT的阻值較大，Vcc通過(guò)第二電阻R2和溫度傳感器RT 的分壓，在單片機(jī)IC的2號(hào)端入端口的電壓較大。第一電容Cl作濾波用。較高的溫度對(duì)應(yīng)較低的電壓。單片機(jī)IC中的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路對(duì)1號(hào)輸入端口和2號(hào)輸入端口輸入的信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后由溫度補(bǔ)償模塊進(jìn)行溫度補(bǔ)償運(yùn)算，溫度補(bǔ)償運(yùn)算后的值與設(shè)定的基準(zhǔn)值由比較模塊進(jìn)行比較，根據(jù)不同的比較結(jié)果啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的計(jì)時(shí)電路計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)完成后啟動(dòng)提醒電路中對(duì)應(yīng)的led管點(diǎn)亮，提醒用戶目前熱水器的結(jié)垢程度。在本方案中，通過(guò)檢測(cè)水的導(dǎo)電性能以及溫度并轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，通過(guò)溫度補(bǔ)償運(yùn)算對(duì)水的電阻值進(jìn)行校正，并將溫度補(bǔ)償運(yùn)算后的值與單片機(jī)設(shè)定的基準(zhǔn)值進(jìn)行比較， 并根據(jù)比較的不同結(jié)果來(lái)啟動(dòng)相對(duì)應(yīng)的計(jì)時(shí)電路計(jì)時(shí)，當(dāng)計(jì)時(shí)完成后，啟動(dòng)提醒電路亮燈或報(bào)警來(lái)提醒用戶目前熱水器的陽(yáng)極棒消耗程度。由于水質(zhì)導(dǎo)電性能的好壞直接反應(yīng)了水質(zhì)的好壞，即水中鈣鎂離子的多少，這也直接反應(yīng)了陽(yáng)極棒消耗的程度、快慢。通過(guò)檢測(cè)分辨水質(zhì)的好壞，來(lái)啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的計(jì)時(shí)電路。能夠更準(zhǔn)確的為用戶提供熱水器的陽(yáng)極棒消耗程度，為客戶提供是否需要清洗內(nèi)膽、除垢的信息。如分辨水質(zhì)導(dǎo)電性較差，鈣鎂離子較少，熱水器內(nèi)膽在該水質(zhì)環(huán)境下使用2到3年后陽(yáng)極棒消耗會(huì)達(dá)到一定程度，則啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的計(jì)時(shí)電路計(jì)時(shí)，待熱水器使用滿2年到3年后熄滅(或點(diǎn)亮)LED燈，告訴用戶目前熱水器內(nèi)膽的陽(yáng)極棒消耗程度，如用戶不做除垢處理，則熱水器會(huì)繼續(xù)分析判斷水質(zhì)，如導(dǎo)電性好，說(shuō)明鈣鎂等離子多，熱水器內(nèi)膽在該水質(zhì)環(huán)境下不到1年陽(yáng)極棒消耗程度就會(huì)加重，陽(yáng)極棒消耗也會(huì)更為嚴(yán)重，則會(huì)在計(jì)時(shí)滿1年后熄滅(或點(diǎn)亮)第二盞燈，告訴用戶目前內(nèi)膽陽(yáng)極棒消耗程度較為嚴(yán)重，水質(zhì)已經(jīng)較差。如果繼續(xù)檢測(cè)水質(zhì)環(huán)境繼續(xù)變差，則會(huì)在更短的時(shí)間內(nèi)熄滅(或點(diǎn)亮)第三盞燈，告訴用戶目前水質(zhì)已經(jīng)很差，熱水器內(nèi)膽的陽(yáng)極棒接近消耗殆盡。必須進(jìn)行更換。在步驟e中，當(dāng)所述計(jì)時(shí)電路計(jì)時(shí)完成后、或當(dāng)所述報(bào)警指示器啟動(dòng)后，所述單片機(jī)(IC)清零，重復(fù)步驟a至步驟e進(jìn)行新一輪的比較判斷。在步驟b中，對(duì)所述檢測(cè)到的信號(hào)進(jìn)行處理，將水質(zhì)傳感器(R)檢測(cè)的水的電阻信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)，將所述溫度傳感器(RT)檢測(cè)的水的溫度信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)。在上述優(yōu)選方案中，所述水質(zhì)傳感器為兩個(gè)電極，所述電極為柱狀電極或平板電極，且所述電機(jī)采用不銹鋼材料制成。以避免電極陽(yáng)極棒消耗對(duì)檢測(cè)帶來(lái)影響，同時(shí)電極表面做光滑處理，并采用不易陽(yáng)極棒消耗的不銹鋼材料制作，以延長(zhǎng)電極表面陽(yáng)極棒消耗的時(shí)間，從而延長(zhǎng)電極的使用時(shí)間。
權(quán)利要求
1.一種檢測(cè)熱水器陽(yáng)極棒消耗并報(bào)警指示的方法，其特征在于包括如下步驟a、在熱水器內(nèi)膽的陽(yáng)極棒附近設(shè)置水質(zhì)傳感器來(lái)檢測(cè)陽(yáng)極棒周?chē)乃|(zhì)信號(hào)，在所述水質(zhì)傳感器的附近設(shè)置溫度補(bǔ)償傳感器來(lái)檢測(cè)所述水質(zhì)傳感器周?chē)臏囟妊a(bǔ)償信號(hào)；b、對(duì)檢測(cè)到的水質(zhì)信號(hào)和溫度補(bǔ)償信號(hào)進(jìn)行處理，并將處理后的信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；C、轉(zhuǎn)換后的信號(hào)輸入至單片機(jī)(IC)，由單片機(jī)(IC)中的溫度補(bǔ)償模塊對(duì)信號(hào)進(jìn)行溫度補(bǔ)償運(yùn)算，以校正不同水溫下水的電阻值；d、所述單片機(jī)(IC)根據(jù)溫度補(bǔ)償信號(hào)值對(duì)水質(zhì)信號(hào)值進(jìn)行補(bǔ)償運(yùn)算，并根據(jù)補(bǔ)償運(yùn)算后的信號(hào)值來(lái)啟動(dòng)對(duì)應(yīng)時(shí)長(zhǎng)的計(jì)時(shí)周期；e、所述計(jì)時(shí)周期計(jì)時(shí)完成后由所述單片機(jī)的輸出端輸出控制信號(hào)至所述報(bào)警指示器啟動(dòng)工作，提醒用戶熱水器的陽(yáng)極棒消耗情況。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于補(bǔ)償運(yùn)算后的信號(hào)值與計(jì)時(shí)周期一一對(duì)應(yīng)，不同大小的信號(hào)值對(duì)應(yīng)不同時(shí)長(zhǎng)的計(jì)時(shí)周期。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述單片機(jī)按周期讀取水質(zhì)信號(hào)和溫度補(bǔ)償信號(hào)，在步驟d中，單片機(jī)對(duì)每期的信號(hào)值進(jìn)行累積疊加，并將累積疊加的信號(hào)輸出至所述報(bào)警指示器，由所述報(bào)警指示器以柱狀圖或餅狀圖的形式顯示累積疊加量，以此來(lái)顯示熱水器的陽(yáng)極棒累積消耗情況。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述單片機(jī)(IC)在每個(gè)周期中，多次讀取水質(zhì)信號(hào)和溫度補(bǔ)償信號(hào)，在步驟d中，單片機(jī)根據(jù)每個(gè)周期中的多次信號(hào)值計(jì)算出平均值，并對(duì)每個(gè)周期的平均值進(jìn)行累積疊加，所述單片機(jī)將累積疊加的信號(hào)輸出至所述報(bào)警指示器，由所述報(bào)警指示器以柱狀圖或餅狀圖的形式顯示累積疊加量，以此來(lái)顯示熱水器的陽(yáng)極棒累積消耗情況。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的熱水器，其特征在于所述單片機(jī)中設(shè)有基準(zhǔn)值，當(dāng)所述累積疊加值大于或等于所述基準(zhǔn)值時(shí)，所述單片機(jī)輸出控制信號(hào)至所述報(bào)警指示器，使所述報(bào)警指示器的柱狀圖或餅狀圖由紅色顯示，和/或發(fā)出聲光報(bào)警。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱水器，其特征在于當(dāng)所述累積疊加值大于或等于所述基準(zhǔn)值時(shí)，所述單片機(jī)(IC)清零，進(jìn)行下一輪的累積疊加運(yùn)算。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱水器，其特征在于在步驟d中，所述單片機(jī)(IC)對(duì)補(bǔ)償運(yùn)算后的值與預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)值進(jìn)行比較如果比較后的值大于a，則計(jì)時(shí)模塊啟動(dòng)第一計(jì)時(shí)周期，所述第一計(jì)時(shí)周期的計(jì)時(shí)時(shí)間為J ；或比較后的值大于等于b而小于等于a，則計(jì)時(shí)模塊啟動(dòng)第二計(jì)時(shí)周期，所述第二計(jì)時(shí)周期的計(jì)時(shí)時(shí)間為K;或比較后的值小于b，則計(jì)時(shí)模塊啟動(dòng)第三計(jì)時(shí)周期，所述第三計(jì)時(shí)周期的計(jì)時(shí)時(shí)間為L(zhǎng)，所述J > K > L，所述第一計(jì)時(shí)周期、或第二計(jì)時(shí)周期、或第三計(jì)時(shí)周期計(jì)時(shí)完成后由所述單片機(jī)的輸出端輸出控制信號(hào)至所述報(bào)警指示器啟動(dòng)工作，提醒用戶熱水器的陽(yáng)極棒消耗情況。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于如果比較后信號(hào)的電壓值在單片機(jī)(IC) 供電電壓的20%以下，則計(jì)時(shí)模塊啟動(dòng)第一計(jì)時(shí)周期，所述第一計(jì)時(shí)周期的計(jì)時(shí)時(shí)間為J ； 或比較后信號(hào)的電壓值在單片機(jī)(IC)供電電壓的20%至40%之間，則計(jì)時(shí)模塊啟動(dòng)第二計(jì)時(shí)周期，所述第二計(jì)時(shí)周期的計(jì)時(shí)時(shí)間為K;或比較后信號(hào)的電壓值在單片機(jī)(IC)供電電壓的40%以上，則計(jì)時(shí)模塊啟動(dòng)第三計(jì)時(shí)周期，所述第三計(jì)時(shí)周期的計(jì)時(shí)時(shí)間為L(zhǎng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在步驟e中，當(dāng)所述計(jì)時(shí)電路計(jì)時(shí)完成后、或當(dāng)所述報(bào)警指示器啟動(dòng)后，所述單片機(jī)(IC)清零，重復(fù)步驟a至步驟d進(jìn)行新一輪的判斷。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在進(jìn)行步驟a到步驟e的過(guò)程中，為了防止熱水器斷電、開(kāi)關(guān)重啟造成數(shù)據(jù)丟失，單片機(jī)(IC)中設(shè)置存儲(chǔ)器，對(duì)步驟a至步驟e中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種檢測(cè)熱水器陽(yáng)極棒消耗并報(bào)警指示的方法，通過(guò)對(duì)水質(zhì)的檢測(cè)，來(lái)判斷熱水器所用水質(zhì)的好壞，并根據(jù)判斷結(jié)果來(lái)分析不同水質(zhì)下陽(yáng)極棒消耗的時(shí)間周期，并及時(shí)提醒用戶。使用戶實(shí)時(shí)的了解和掌握陽(yáng)極棒目前的使用情況，陽(yáng)極棒消耗程度，是否需要更換。不僅大大提高了熱水器的使用壽命，而且對(duì)用戶的使用安全性上也做出改進(jìn)。用戶能夠及時(shí)的清洗內(nèi)膽，除垢，有效避免了因內(nèi)膽水質(zhì)受到污染，而造成用水的安全性隱患。
文檔編號(hào)C23F13/22GK102373476SQ20101026311
公開(kāi)日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2010年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月20日
發(fā)明者張慧寶, 洪銀燦, 鄒國(guó)營(yíng) 申請(qǐng)人:寧波帥康熱水器有限公司