CN102113832B - 一种饮水装置及其出水恒温控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种饮水装置，该装置包括有水斗，该水斗中安装有用于检测原水温度的原水温度传感器；水泵，；加热体，该加热体上安装有用于检测加热体表面温度的加热体温度传感器；所述饮水装置还包括自动控制装置，该自动控制装置可以根据所述原水温度传感器和加热体温度传感器所检测到的温度值控制所述水泵的开闭及水流量。与现有技术相比，本饮水装置通过对水泵的控制，使进入到加热体中的水流量由原水温度和已加热的水的温度决定，从而保证了加热体中的水不论在何种情况下均为恒温。
Description
技术领域
本发明涉及一种饮水装置，尤其涉及一种具有加热功能的无热胆饮水装置。
背景技术
加热是饮水装置的一个重要功能，其中无热胆的饮水装置由于其体积小巧使用方便而备受欢迎。但是在温度很低的天气里，或者饮水装置开启后的第一杯水，现有技术的无热胆饮水装置所加热得到的水温常常无法达到满意的温度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种饮水装置，该饮水装置能够保证在任何条件下的任何一杯水均能达到设定温度。
本发明所述饮水装置包括：水斗，用于盛装未经加热的原水，该水斗中安装有用于检测原水温度的原水温度传感器；水泵，用于抽取水斗中的原水以供加热；加热体，用于对经水泵抽取过来的原水进行加热，该加热体上安装有用于检测加热体表面温度的加热体温度传感器；所述饮水装置还包括自动控制装置，该自动控制装置可以根据所述原水温度传感器和加热体温度传感器所检测到的温度值控制所述水泵的开闭及水流量。
优选地，所述自动控制装置包括单片机和过零检测电路，所述过零检测电路检测到交流市电的过零点时，该单片机在设定的时间范围内对通往水泵的电压进行截波，使水泵停止工作，以控制水泵的水流量。
优选地，所述过零检测电路为两个与变压器连接的二极管并联后依次与第一电阻、三极管、第二电阻串联。
本发明还包括一种饮水装置的出水恒温控制方法，包括以下步骤：原水温度传感器检测原水的温度并传递至自动控制装置中的单片机；加热体温度传感器检测加热体表面的温度并传递至自动控制装置中的单片机；过零检测电路对通往水泵的电压进行过零点检测；自动控制装置中的单片机根据原水温度传感器发送的温度数值和加热体温度传感器发送的温度数值，在设定的时间范围内对通往水泵的电压进行截波。
与现有技术相比，本饮水装置通过对水泵的控制，使进入到加热体中的水流量由原水温度和已加热的水的温度决定，从而保证了加热体中的水不论在何种情况下均为恒温。
附图说明
图1是是本发明实施例饮水装置的控制电路图；
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
本饮水装置包括一个壳体，壳体的顶部设有用于安装水桶及储水的水斗，壳体内部安装有水路上顺序相联的水泵PUMP、加热体和出水装置。所述水斗中安装有用于检测原水温度的原水温度传感器CN102，加热体表面上安装有用于检测加热体表面温度的加热体温度传感器CN101。在水泵的作用下，水桶中的水流经水斗进到加热体加热，在加热到设定的温度后从出水装置中流出。
该壳体内还安装有一自动控制装置，该自动控制装置中安装有单片机IC101，该单片机IC101分别与水泵PUMP、原水温度传感器CN102和加热体温度传感器CN101电路相连。所述单片机IC101在接收到原水温度传感器CN102和加热体温度传感器CN101所检测到的温度信号后，在设定的时间范围内对通往水泵PUMP的电压进行截波，从而控制水泵PUMP的开闭及水流量。
所述的热水温度传感器CN101和原水温度传感器CN102为负温度系数的电子器件。随着检测点的温度的变化，传感器反应出来的是电阻值的变化。负温度系数的意思是当温度越高时，传感器的电阻值越小。当温度越低时，传感器的电阻值越大。如图1所示，加热体温度传感器的与电阻R105和电容C101相连。加热体温度传感器就相当于一个随温度变化而变化的电阻。连接后，加热体温度传感器与R105串联形成分压电路。中间的分压点与单片机的一个输入口相连接。随着温度的变化，分压点的电压随即发生变化。此电压值将被单片机的输入口所采集，由此可知当前所检测点的温度值。其中的电容C101起着过滤干扰信号的作用。
所述单片机是这样控制水泵的开闭和水流量的：
如图1所示，该自动控制装置中包括有一过零检测电路。所述过零检测电路由变压器T101、二极管D101、D102、电阻R101、R102、三极管Q101组成。交流220V的市电压从A、B两端接入。A、B两端的电压波形是一个正弦波曲线。通过两只二极管D101、D102整流后，C点波形变成正半周的半波。再通过三极管Q101和电阻R102整形后输入到单片机IC101的一个I/O口，输入单片机IC101的波形变成一串方形脉冲波。当单片机IC101的I/O口检测到一个方形脉冲波的高电平的时候，即认为是交流市电的正弦波的过零点的到来。过零检测电路检测到过零点时立即反馈到单片机IC101的一个输入口，此时由单片机IC101输出口输出一个低电平，通过电阻R103加到可控硅T101的控制极上，此时可控硅T101截止，开始对通往水泵的电压进行截波，水泵PUMP停止工作。此时单片机程序开始累计时间，累计到一个设定的截波时间后，单片机IC101输出一个5V的电压，加到可控硅T101的控制极上，结束对水泵供电电压的截波，水泵开始运转。
根据原水温度和加热体温度，水泵电压的截波时间设定分别为：
当原水温度传感器检测到的原水温度在32℃以上时，水泵工作后的第一秒钟，固定截波2.0ms；水泵工作后的第二秒钟，截波时间增至4.0ms；水泵工作后的第三秒钟，截波时间增至5.0ms；水泵工作后的第四秒钟，截波时间固定5.0ms；从第五秒钟开始，检测加热体表面的温度，当加热体的温度在91℃以下时，截波时间控制在5.0ms，当加热体的温度超过91℃时，每超过1℃，截波时间减少0.1MS。
当原水温度传感器检测到的原水温度在25-32℃之间时，水泵工作后的第一秒钟，固定截波2.0ms；水泵工作后的第二秒钟，截波时间增至4.0ms；水泵工作后的第三秒钟，截波时间增至5.2ms；水泵工作后的第四秒钟，截波时间固定5.2ms；从第五秒钟开始，检测加热体表面的温度，当加热体的温度在91℃以下时，截波时间控制在5.2ms，当加热体的温度超过91℃时，每超过1℃，截波时间减少0.1MS。
当原水温度传感器检测到的原水温度在18-25℃之间时，水泵工作后的第一秒钟，固定截波1.7ms；水泵工作后的第二秒钟，截波时间增至3.3ms；水泵工作后的第三秒钟，截波时间增至4.8ms；水泵工作后的第四秒钟，截波时间增至5.3ms；从第五秒钟开始，检测加热体表面的温度，当加热体的温度在93℃以下时，截波时间控制在5.2ms，当加热体的温度超过93℃时，每超过1℃，截波时间减少0.1MS。
当原水温度传感器检测到的原水温度在18℃以下时，水泵工作后的第一秒钟，固定截波2.0ms；水泵工作后的第二秒钟，截波时间增至3.6ms；水泵工作后的第三秒钟，截波时间增至5.5ms；水泵工作后的第四秒钟，截波时间固定5.5ms；从第五秒钟开始，检测加热体表面的温度，当加热体的温度在93℃以下时，截波时间控制在5.2ms，当加热体的温度超过93℃时，每超过1℃，截波时间减少0.1MS。
与现有技术相比，本饮水装置通过对水泵的控制，使进入到加热体中的水流量由原水温度和已加热体表面的温度决定，从而保证了加热体中的水不论在何种情况下均为恒温。
以上公开的仅为本发明的一个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种饮水装置，包括：
水斗，用于盛装未经加热的原水，该水斗中安装有用于检测原水温度的原水温度传感器；
水泵，用于抽取水斗中的原水以供加热；
加热体，用于对经水泵抽取过来的原水进行加热，该加热体上安装有用于检测加热体表面温度的加热体温度传感器；
其特征在于，所述饮水装置还包括自动控制装置，该自动控制装置可以根据所述原水温度传感器和加热体温度传感器所检测到的温度值控制所述水泵的开闭及水流量；
所述自动控制装置包括单片机和过零检测电路，所述过零检测电路检测到交流市电的过零点时，该单片机在设定的时间范围内对水泵的电压进行截波，使水泵停止工作，以控制水泵的水流量。
2.根据权利要求1所述的饮水装置，其特征在于，所述过零检测电路为两个与变压器连接的二极管并联后依次与第一电阻、三极管、第二电阻串联，用于检测交流市电的过零点。
3.根据权利要求2所述的饮水装置，其特征在于，所述自动控制装置还包括水泵截波电路，该水泵截波电路由一个电阻和单向可控硅组成。
4.一种饮水装置的出水恒温控制方法，包括以下步骤：
原水温度传感器检测原水的温度并传递至自动控制装置中的单片机；
加热体温度传感器检测加热体表面的温度并传递至自动控制装置中的单片机；
过零检测电路对水泵的电压进行过零点检测；
自动控制装置中的单片机根据原水温度传感器发送的温度数值和加热体温度传感器发送的温度数值，在设定的时间范围内对水泵的电压进行截波。
5.根据权利要求4所述的饮水装置的出水恒温控制方法，其特征在于，当原水温度传感器检测到的原水温度在32℃以上时，水泵工作后的第一秒钟，固定截波2.0ms；水泵工作后的第二秒钟，截波时间增至4.0ms；水泵工作后的第三秒钟，截波时间增至5.0ms；水泵工作后的第四秒钟，截波时间固定为5.0ms；从第五秒钟开始，检测加热体表面的温度，当加热体的温度在91℃以下时，截波时间控制在5.0ms，当加热体的温度超过91℃时，每超过1℃，截波时间减少0.1MS。
6.根据权利要求4所述的饮水装置的出水恒温控制方法，其特征在于，当原水温度传感器检测到的原水温度在25-32℃之间时，水泵工作后的第一秒钟，固定截波2.0ms；水泵工作后的第二秒钟，截波时间增至4.0ms；水泵工作后的第三秒钟，截波时间增至5.2ms；水泵工作后的第四秒钟，截波时间固定为5.2ms；从第五秒钟开始，检测加热体表面的温度，当加热体的温度在91℃以下时，截波时间控制在5.2ms，当加热体的温度超过91℃时，每超过1℃，截波时间减少0.1MS。
7.根据权利要求4所述的饮水装置的出水恒温控制方法，其特征在于，当原水温度传感器检测到的原水温度在18-25℃之间时，水泵工作后的第一秒钟，固定截波1.7ms；水泵工作后的第二秒钟，截波时间增至3.3ms；水泵工作后的第三秒钟，截波时间增至4.8ms；水泵工作后的第四秒钟，截波时间增至5.3ms；从第五秒钟开始，检测加热体表面的温度，当加热体的温度在93℃以下时，截波时间控制在5.2ms，当加热体的温度超过93℃时，每超过1℃，截波时间减少0.1MS。
8.根据权利要求4所述的饮水装置的出水恒温控制方法，其特征在于，当原水温度传感器检测到的原水温度在18℃以下时，水泵工作后的第一秒钟，固定截波2.0ms；水泵工作后的第二秒钟，截波时间增至3.6ms；水泵工作后的第三秒钟，截波时间增至5.5ms；水泵工作后的第四秒钟，截波时间固定5.5ms；从第五秒钟开始，检测加热体表面的温度，当加热体的温度在93℃以下时，截波时间控制在5.2ms，当加热体的温度超过93℃时，每超过1℃，截波时间减少0.1MS。
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