《帶水位檢測控制的自動加水裝置及其控制方法》是陳俊平於2012年12月10日申請的專利，該專利的申請號為2012105267772，公布號為CN103006073A，授權公布日為2013年4月3日，發明人是陳俊平。
《帶水位檢測控制的自動加水裝置及其控制方法》的裝置包括水壺、出水管、進水管、水泵電機及水泵電機控制電路，水泵電機進水口與進水管連線，出水口與出水管連線，出水管用於給水壺加水，水泵電機控制電路用於控制水泵電機的工作狀態，還包括與水壺連線的電極A和與電極A相絕緣且位於水壺近水位線上的檢測電極B，所述電極A和電極B分別連線至水位控制電路，水位控制電路與水泵電機控制電路相連線，用於控制水泵電機的開啟或關閉。該發明具備結構簡單，可靠性高，加水容量準確等優點。
2016年12月7日，《帶水位檢測控制的自動加水裝置及其控制方法》獲得第十八屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《帶水位檢測控制的自動加水裝置及其控制方法》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：帶水位檢測控制的自動加水裝置及其控制方法
- 公布號：CN103006073A
- 授權日：2013年4月3日
- 申請號：2012105267772
- 申請日：2012年12月10日
- 申請人：陳俊平
- 地址：廣東省潮州市饒平縣新力路新力工業園廣東海利集團有限公司
- 發明人：陳俊平
- Int.Cl.：A47J31/56(2006.01)I
- 代理機構：廣州粵高專利商標代理有限公司
- 代理人：林偉斌
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,有益效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
在自動泡茶機中，有自動和手動加水功能，傳統的自動加水一般是採用設定時間控制，根據時間與加水水泵的流量和乘積，確定每次加水的容量，達到每次均按事先設定的容量加水。這樣受時間與水泵流量的誤差影響，導致每次加水的容量存在較大的誤差。另一方面，當水壺內已有水時，加水裝置仍然會按原先設定的容量加水，將導致加水量不準確，甚至加水過量而溢出壺口。手動加水則需要根據加入水量多少由人工自行控制，邊看水位邊加水。上述加水方法，使用不方便，加水水量不準確，甚至導致溢水，耗水費電，不利於節能環保。
發明內容
專利目的
《帶水位檢測控制的自動加水裝置及其控制方法》的目的是提供一種結構簡單，可靠性高，加水容量準確的帶水位檢測控制的自動加水裝置；同時，該發明還提供一種帶水位檢測控制的自動加水裝置的控制方法。
技術方案
一種帶水位檢測控制的自動加水裝置，包括水壺及用於給水壺加水的加水機構，還包括與水壺連線的電極A和與電極A相絕緣且位於水壺近水位線上的檢測電極B，所述電極A和電極B分別連線至水位控制電路，水位控制電路與加水機構相連線，且能控制加水機構的開啟或關閉。
具體的，所述加水機構包括出水管、進水管、水泵電機及水泵電機控制電路，水泵電機進水口與進水管連線，出水口與出水管連線，出水管用於給水壺加水，水泵電機控制電路用於控制水泵電機的工作狀態，水位控制電路與水泵電機控制電路相連線。
作為第一種改進方案，所述水壺為金屬壺體，電極A直接連線於金屬壺體上，壺體內壁為導體直接與水接觸，電極B穿過金屬壺體的壁面並通過絕緣材料支承在壺體內壁，電極B的末端為裸露導體位於金屬壺體內。
作為第一種改進方案的替代方案，所述水壺為非金屬壺體，電極A、電極B均穿過非金屬壺體的壁面位於非金屬壺體內。
具體的，電極B的高度hB比電極A的高度hA高。
作為第二種改進方案，水位控制電路包括微控制器U1、控制按鍵K、反相器U2及晶體三極體Q1，電極A、電極B分別與微控制器U1的IO連線埠和A/D連線埠連線，控制按鍵K連線至微控制器U1的I連線埠，控制按鍵K控制微控制器U1的工作程式，微控制器U1的O連線埠通過反相器U2、晶體三極體Q1與水泵電機控制電路相連線。
作為第三種改進方案，所述水位控制電路根據電極A與電極B的電阻變化，通過水泵電機控制電路控制水泵電機的功率大小。
作為第三種改進方案的具體方案，水位控制電路包括微控制器U1、控制按鍵K、反相器U2及晶體三極體Q1，電極A、電極B分別與微控制器U1的IO連線埠和A/D連線埠連線，控制按鍵K連線至微控制器U1的I連線埠，控制按鍵K控制微控制器U1的工作程式，微控制器U1的PWM連線埠通過運算放大器U2、晶體三極體Q1與水泵電機控制電路相連線。
同時，《帶水位檢測控制的自動加水裝置及其控制方法》還提出了一種利用所述帶水位檢測控制的自動加水裝置的控制方法，其包括以下步驟：
步驟a、當水位未達到電極B時，電極A與電極B之間相絕緣而呈高阻狀態，水位控制電路檢測到電極A和電極B之間為高阻狀態時，對水泵電機開啟控制；
步驟b、當水位控制電路檢測到電極A和電極B之間向低阻變化時，對水泵電機關閉控制；
並一直重複上述步驟，直至控制結束。
除此之外，《帶水位檢測控制的自動加水裝置及其控制方法》還提供了另一種利用所述的帶水位檢測控制的自動加水裝置的控制方法，其中，包括以下步驟：
步驟a、當水位未達到電極B時，電極A與電極B之間相絕緣而呈高阻狀態，水位控制電路檢測到電極A和電極B之間為高阻狀態時，對水泵電機開啟控制；
步驟b，當水位接近電極B時，電極A與電極B之間的電阻逐漸變小，水位控制電路通過水泵電機控制電路控制水泵電機減小功率，並逐漸減小至停止。
作為進一步的具體方案，《帶水位檢測控制的自動加水裝置及其控制方法》還一種利用權利要求8所述的帶水位檢測控制的自動加水裝置的控制方法，其特徵在於，包括以下步驟：
a、按控制按鍵K，微控制器U1進入自動加水程式；
b、當水位未達到電極B時，電極A與電極B之間相絕緣而呈高阻狀態，微控制器U1檢測到電極A與電極B之間的高阻狀態時，便開啟水泵電機控制電路對水壺加水；
c、當水位接近電極B時，電極A與電極B之間通過水的導體而逐步從高阻狀態變為低阻狀態，微控制器U1檢測到電極A與電極B之間逐步從高阻狀態變為低阻狀態的過程，便根據電阻的變化通過微控制器U1的PWM連線埠電平相應變化控制水泵電機控制電路對水壺加水量的大小，並逐漸減小至停止；
重複b、c步驟，直至控制結束。
有益效果
《帶水位檢測控制的自動加水裝置及其控制方法》通過在水壺上設定電極A和電極B，檢測水壺內的水位變化，來控制水泵電機的工作狀態，對水壺進行加水，能精確、方便地對水壺水位進行控制；同時，水位線的控制由電極A、電極B精確控制，避免了2012年12月前技術的時間限定加水的容易造成加水水量不準確，甚至導致溢水，耗水費電，不利於節能環保的缺陷。
附圖說明
圖1為《帶水位檢測控制的自動加水裝置及其控制方法》實施例1的結構示意圖；
圖1
圖2為該發明實施例2、3的結構示意圖。
圖2
技術領域
《帶水位檢測控制的自動加水裝置及其控制方法》涉及一種帶水位檢測控制的自動加水裝置及其控制方法，套用於日常煮水壺的自動加水。
權利要求
1.一種帶水位檢測控制的自動加水裝置的控制方法，所述自動加水裝置包括水壺及用於給水壺加水的加水機構，還包括與水壺連線的電極A和與電極A相絕緣且位於水壺近水位線上的檢測電極B，所述電極A和電極B分別連線至水位控制電路，水位控制電路與加水機構相連線，且能控制加水機構的開啟或關閉；所述加水機構包括出水管、進水管、水泵電機及水泵電機控制電路，水泵電機進水口與進水管連線，出水口與出水管連線，出水管用於給水壺加水，水泵電機控制電路用於控制水泵電機的工作狀態，水位控制電路與水泵電機控制電路相連線；其包括以下步驟：
步驟a、當水位未達到電極B時，電極A與電極B之間相絕緣而呈高阻狀態，水位控制電路檢測到電極A和電極B之間為高阻狀態時，對水泵電機開啟控制；
步驟b、當水位控制電路檢測到電極A和電極B之間向低阻變化時，對水泵電機關閉控制；並一直重複上述步驟，直至控制結束。
2.一種帶水位檢測控制的自動加水裝置的控制方法，所述自動加水裝置包括水壺及用於給水壺加水的加水機構，還包括與水壺連線的電極A和與電極A相絕緣且位於水壺近水位線上的檢測電極B，所述電極A和電極B分別連線至水位控制電路，水位控制電路與加水機構相連線，且能控制加水機構的開啟或關閉；所述加水機構包括出水管、進水管、水泵電機及水泵電機控制電路，水泵電機進水口與進水管連線，出水口與出水管連線，出水管用於給水壺加水，水泵電機控制電路用於控制水泵電機的工作狀態，水位控制電路與水泵電機控制電路相連線；所述水位控制電路根據電極A與電極B的電阻變化，通過水泵電機控制電路控制水泵電機的功率大小；其包括以下步驟：
步驟a、當水位未達到電極B時，電極A與電極B之間相絕緣而呈高阻狀態，水位控制電路檢測到電極A和電極B之間為高阻狀態時，對水泵電機開啟控制；
步驟b，當水位接近電極B時，電極A與電極B之間的電阻逐漸變小，水位控制電路通過水泵電機控制電路控制水泵電機減小功率，並逐漸減小至停止。
3.一種帶水位檢測控制的自動加水裝置的控制方法，所述自動加水裝置包括水壺及用於給水壺加水的加水機構，還包括與水壺連線的電極A和與電極A相絕緣且位於水壺近水位線上的檢測電極B，所述電極A和電極B分別連線至水位控制電路，水位控制電路與加水機構相連線，且能控制加水機構的開啟或關閉；所述加水機構包括出水管、進水管、水泵電機及水泵電機控制電路，水泵電機進水口與進水管連線，出水口與出水管連線，出水管用於給水壺加水，水泵電機控制電路用於控制水泵電機的工作狀態，水位控制電路與水泵電機控制電路相連線；所述水位控制電路根據電極A與電極B的電阻變化，通過水泵電機控制電路控制水泵電機的功率大小；水位控制電路包括微控制器U1、控制按鍵K、反相器U2及晶體三極體Q1，電極A、電極B分別與微控制器U1的IO連線埠和A/D連線埠連線，控制按鍵K連線至微控制器U1的I連線埠，控制按鍵K控制微控制器U1的工作程式，微控制器U1的PWM連線埠通過反相器U2、晶體三極體Q1與水泵電機控制電路相連線；其包括以下步驟：
a、按控制按鍵K，微控制器U1進入自動加水程式；
b、當水位未達到電極B時，電極A與電極B之間相絕緣而呈高阻狀態，微控制器U1檢測到電極A與電極B之間的高阻狀態時，便開啟水泵電機控制電路對水壺加水；
c、當水位接近電極B時，電極A與電極B之間通過水的導體而逐步從高阻狀態變為低阻狀態，微控制器U1檢測到電極A與電極B之間逐步從高阻狀態變為低阻狀態的過程，便根據電阻的變化通過微控制器U1的PWM連線埠電平相應變化控制水泵電機控制電路對水壺加水量的大小，並逐漸減小至停止；
重複b、c步驟，直至控制結束。
實施方式
實施例1
如圖1所示，《帶水位檢測控制的自動加水裝置及其控制方法》公開了一種帶水位檢測控制的自動加水裝置，包括水壺1、出水管2、進水管3、水泵電機4及水泵電機控制電路，水泵電機4進水口與進水管3連線，出水口與出水管2連線，出水管2用於給水壺1加水，水泵電機控制電路用於控制水泵電機4的工作狀態，還包括與水壺1連線的電極A和與電極A相絕緣且位於水壺1近水位線上的檢測電極B，所述電極A和電極B分別連線至水位控制電路，水位控制電路與水泵電機4控制電路相連線，用於控制水泵電機4的開啟或關閉。
進一步的，電極B的高度hB比電極A的高度hA高。
該實施例中，所述水壺1為金屬壺體，電極A直接連線於金屬壺體上，壺體內壁為導體直接與水接觸，電極B穿過金屬壺體的壁面並通過絕緣材料支承在壺體內壁，電極B的末端為裸露導體位於金屬壺體內。
當加水水位未達到水位線時，電極A和電極B之間呈高阻狀態，當加水水位達到水位線時，水位線處的檢測電極B與水面相接觸，這時通過水的導電作用，電極A與電極B之間呈低阻狀態，水位控制電路根據電極A和電極B之間的電阻狀態高低，對加水水泵實行開啟與關閉控制。
在加水過程中，當電極A和電極B之間呈高阻狀態時，說明壺內水位尚未達到水位線，這時水位控制電路便根據這一狀態便繼續開啟加水水泵電機，使水位繼續上升。當水位上升至水面接觸到設定於水位線上的檢測電極B時，電極A和電極B之間通過水的導電作用而呈低阻狀態，水位控制電路根據這一狀態便立即關閉加水水泵電機，這樣水壺內的水便保持在水位線上。通過對加水水泵的開啟和關閉控制，實現自動加水。
進一步的，水位控制電路具體包括微控制器U1、控制按鍵K、反相器U2及晶體三極體Q1，電極A、電極B分別與微控制器U1的IO連線埠和A/D連線埠連線，控制按鍵K連線至微控制器U1的I連線埠，控制按鍵K控制微控制器U1的工作程式，微控制器U1的O連線埠通過反相器U2、晶體三極體Q1與水泵電機控制電路相連線。
另外，該實施例還公開了一種帶水位檢測控制的自動加水裝置的控制方法，其包括以下步驟：
步驟a、當水位未達到電極B時，電極A與電極B之間相絕緣而呈高阻狀態，水位控制電路檢測到電極A和電極B之間為高阻狀態時，對水泵電機開啟控制；
步驟b、當水位控制電路檢測到電極A和電極B之間向低阻變化時，對水泵電機關閉控制；
並一直重複上述步驟，直至控制結束。
實施例2
如圖2所示，該實施例與實施例1方案相近似，其區別在於，所述水壺1為非金屬壺體，且電極A、電極B均穿過非金屬壺體的壁面位於非金屬壺體內。
實施例3
如圖2所示，該實施例與實施例1方案相近似，其區別在於，所述水位控制電路根據電極A與電極B的電阻變化，通過水泵電機控制電路控制水泵電機4的功率大小。
該實施例公開了一種利用帶水位檢測控制的自動加水裝置的控制方法，其中，步驟a、當水位未達到電極B時，電極A與電極B之間相絕緣而呈高阻狀態，水位控制電路檢測到電極A和電極B之間為高阻狀態時，對水泵電機開啟控制；
步驟b，當水位接近電極B時，電極A與電極B之間的電阻逐漸變小，水位控制電路通過水泵電機控制電路控制水泵電機減小功率，並逐漸減小至停止。
該實施例的水位控制電路包括微控制器U1、控制按鍵K、反相器U2及晶體三極體Q1，電極A、電極B分別與微控制器U1的IO連線埠和A/D連線埠連線，控制按鍵K連線至微控制器U1的I連線埠，控制按鍵K控制微控制器U1的工作程式，微控制器U1的PWM連線埠通過運算放大器U2、晶體三極體Q1與水泵電機控制電路相連線。
該實施例的帶水位檢測控制的自動加水裝置的控制方法，其進一步包括以下步驟：
a、按控制按鍵K，微控制器U1進入自動加水程式；
b、當水位未達到電極B時，電極A與電極B之間相絕緣而呈高阻狀態，微控制器U1檢測到電極A與電極B之間的高阻狀態時，便開啟水泵電機控制電路對水壺加水；
c、當水位接近電極B時，電極A與電極B之間通過水的導體而逐步從高阻狀態變為低阻狀態，微控制器U1檢測到電極A與電極B之間逐步從高阻狀態變為低阻狀態的過程，便根據電阻的變化通過微控制器U1的PWM連線埠電平相應變化控制水泵電機控制電路對水壺加水量的大小，並逐漸減小至停止；
重複b、c步驟，直至控制結束。
榮譽表彰
2016年12月7日，《帶水位檢測控制的自動加水裝置及其控制方法》獲得第十八屆中國專利優秀獎。
