CN104172931B - 用于烧水器具的水垢检测方法及检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于烧水器具的水垢检测方法及检测装置，其中，所述水垢检测方法，包括：获取将所述烧水器具内的水加热到指定温度的总能耗；根据所述总能耗和所述烧水器具内的水量，计算所述烧水器具将单位量的水加热到所述指定温度的单位能耗；在所述单位能耗大于或等于预定值时，判定所述烧水器具内存在水垢。通过本发明的技术方案，能够准确地对烧水器具内的水垢进行检测，进而能够精确判断是否需要清除水垢。

Description

用于烧水器具的水垢检测方法及检测装置

技术领域

本发明涉及烧水器具技术领域，具体而言，涉及一种用于烧水器具的水垢检测方法和一种用于烧水器具的水垢检测装置。

背景技术

目前，烧水器具如电水壶，通常是在壶身底部或侧壁设置一个电热元件(发热管)，利用电热元件通电时产生大量热量，与直接接触的桶壁进行热传递，桶壁再将热量传递给壶身内部的水，让水的温度上升至沸腾或上升到用户设定的温度。

由于电热元件在加热水的过程中，水中所含的碳酸钙会逐渐累积凝结在壶身内壁，特别是壶身内壁与发热管接触的部位，形成水垢。当水垢累积到一定厚度时，会影响热传递，降低电能转化成热能的有效利用率，即水垢越多，烧同等量的水所需的功耗越多，而且长期饮用被水垢污染的水，易引起人体的各种疾病，危害身体健康。

针对上述问题，相关技术中提出了在烧水器具上设置提醒用户清除水垢的功能，具体地，通过累积烧水器具烧水的次数或烧水量来判断烧水器具内的水垢是否需要清除，若需要清除，则提示用户进行相应的处理。但是，由于烧水器具每次烧水的量是不同的，同时由于水质不同，水垢的累积速度也不相同，因此，仅仅以烧水次数或烧水量作为判断是否清除水垢的依据，会造成判断结果的不准确，可能会出现烧水器具内的水垢已经较多，但仍未进行提醒，或者烧水器具内的水垢很少，但已经提醒用户清除水垢的问题。

因此，如何能够准确地对烧水器具内的水垢进行检测，以精确判断是否需要清除水垢成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出了一种能够准确地对烧水器具内的水垢进行检测，进而能够精确判断是否需要清除水垢的水垢检测方法及检测装置。

为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例，提出了一种用于烧水器具的水垢检测方法，包括：获取将所述烧水器具内的水加热到指定温度的总能耗；根据所述总能耗和所述烧水器具内的水量，计算所述烧水器具将单位量的水加热到所述指定温度的单位能耗；在所述单位能耗大于或等于预定值时，判定所述烧水器具内存在水垢。

根据本发明的实施例的用于烧水器具的水垢检测方法，由于烧水器具内的水垢达到一定厚度时，会降低电能转化成热能的利用率，即烧等量的水需要消耗更多的能耗，因此，通过根据将烧水器具内的水加热到指定温度的总能耗和烧水器具内的水量，计算烧水器具将单位量(单位体积或单位质量)的水加热到指定温度的单位能耗，并根据单位能耗与预定值之间的关系，判定烧水器具内是否存在水垢，能够在烧水器具内的水垢达到一定厚度(如设定的需要清除的厚度)时，准确地检测到烧水器具内的水垢，进而能够及时通知用户清除水垢或自动清除水垢。同时，由于是通过烧单位量的水所需的能耗判断烧水器具内是否存在水垢的，因此，相比于相关技术中通过累计烧水的次数和烧水量判断烧水器具内是否存在水垢，本申请能够排除水质不同、每次烧水量不同而造成的误判断，提高了判断烧水器具内是否存在水垢的准确性，进而能够精确地判断是否需要清除水垢。

另外，根据本发明上述实施例的用于烧水器具的水垢检测方法，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，获取将所述烧水器具内的水加热到指定温度的总能耗的步骤具体为：检测所述烧水器具的加热功率，以及记录将所述烧水器具内的水加热到所述指定温度所需的加热时间；根据所述加热功率和所述加热时间计算所述总能耗。具体地，总能耗为加热功率和加热时间的乘积。

根据本发明的一个实施例，检测所述烧水器具的加热功率的步骤具体为：检测所述烧水器具内加热器件两端的电压和流过所述加热器件的电流；根据所述加热器件两端的电压和流过所述加热器件的电流计算所述烧水器具的加热功率。具体地，加热功率为加热器件两端的电压和流过加热器件的电流的乘积。

获取烧水器具内部的水量的方式可以采用设置在烧水器具内部的水量感应器检测烧水器具内的水量。其中，水量传感器有多种体现形式，具体地，如水量传感器可以是设置在所述烧水器具底部的重力传感器检测所述烧水器具内水的重量，以确定所述烧水器具内的水量；当然水量感应器还可以包括但不限于红外传感器、液位计、浮子阀、液压计中的一种或多种，以通过检测所述烧水器具内水的深度，并根据所述烧水器具的容积和所述深度计算所述烧水器具内的水量。

根据本发明的另一个实施例，通过设置在所述烧水器具内的红外传感器检测所述烧水器具内水的深度，根据所述烧水器具的容积和所述深度计算所述烧水器具内的水量。

根据本发明的一个实施例，在判定所述烧水器具内存在水垢时，还包括：执行清理水垢的操作；和/或发出提示信息，以通知用户清理所述烧水器具内的水垢。

根据本发明的实施例的用于烧水器具的水垢检测方法，可以通过声(如蜂鸣器)和/或光(指示灯)的方式发出提示信息，也可以通过数码管或液晶屏等显示相应的提示信息。

根据本发明的第二方面，还提出了一种用于烧水器具的水垢检测装置，包括：获取单元，用于获取将所述烧水器具内的水加热到指定温度的总能耗；处理单元，用于根据所述总能耗和所述烧水器具内的水量，计算所述烧水器具将单位量的水加热到所述指定温度的单位能耗，以及在所述单位能耗大于或等于预定值时，判定所述烧水器具内存在水垢。

根据本发明的实施例的用于烧水器具的水垢检测装置，由于烧水器具内的水垢达到一定厚度时，会降低电能转化成热能的利用率，即烧等量的水需要消耗更多的能耗，因此，通过根据将烧水器具内的水加热到指定温度的总能耗和烧水器具内的水量，计算烧水器具将单位量(单位体积或单位质量)的水加热到指定温度的单位能耗，并根据单位能耗与预定值之间的关系，判定烧水器具内是否存在水垢，能够在烧水器具内的水垢达到一定厚度(如设定的需要清除的厚度)时，准确地检测到烧水器具内的水垢，进而能够及时通知用户清除水垢或自动清除水垢。同时，由于是通过烧单位量的水所需的能耗判断烧水器具内是否存在水垢的，因此，相比于相关技术中通过累计烧水的次数和烧水量判断烧水器具内是否存在水垢，本申请能够排除水质不同、每次烧水量不同而造成的误判断，提高了判断烧水器具内是否存在水垢的准确性，进而能够精确地判断是否需要清除水垢。

根据本发明的一个实施例，所述获取单元包括：检测单元，用于检测所述烧水器具的加热功率；记录单元，用于记录将所述烧水器具内的水加热到所述指定温度所需的加热时间；计算单元，用于根据所述检测单元检测到的所述加热功率和所述记录单元记录的所述加热时间计算所述总能耗。具体地，总能耗为加热功率和加热时间的乘积。

根据本发明的一个实施例，所述检测单元具体用于：检测所述烧水器具内加热器件两端的电压和流过所述加热器件的电流，并根据所述加热器件两端的电压和流过所述加热器件的电流计算所述烧水器具的加热功率。具体地，加热功率为加热器件两端的电压和流过加热器件的电流的乘积。

获取烧水器具内部的水量的方式可以采用设置在烧水器具内部的水量感应器检测烧水器具内的水量。其中，水量传感器有多种体现形式，具体地，如水量传感器可以是设置在所述烧水器具底部的重力传感器检测所述烧水器具内水的重量，以确定所述烧水器具内的水量；当然水量感应器还可以包括但不限于红外传感器、液位计、浮子阀、液压计中的一种或多种，以通过检测所述烧水器具内水的深度，并根据所述烧水器具的容积和所述深度计算所述烧水器具内的水量。

根据本发明的一个实施例，还包括：功能执行单元，用于在判定所述烧水器具内存在水垢时，执行清理水垢的操作；和/或提示单元，用于在判定所述烧水器具内存在水垢时，发出提示信息，以通知用户清理所述烧水器具内的水垢。

根据本发明的实施例的用于烧水器具的水垢检测装置，可以通过声(如蜂鸣器)和/或光(指示灯)的方式发出提示信息，也可以通过数码管或液晶屏等显示相应的提示信息。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了根据本发明的实施例的用于烧水器具的水垢检测方法的示意流程图；

图2示出了根据本发明的实施例的用于烧水器具的水垢检测装置的示意框图；

图3示出了根据本发明的实施例的电水壶的结构示意图；

图4示出了图3中所示的电水壶的示意框图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

图1示出了根据本发明的实施例的用于烧水器具的水垢检测方法的示意流程图。

如图1所示，根据本发明的实施例的用于烧水器具的水垢检测方法，包括：步骤102，获取将所述烧水器具内的水加热到指定温度的总能耗；步骤104，根据所述总能耗和所述烧水器具内的水量，计算所述烧水器具将单位量的水加热到所述指定温度的单位能耗；步骤106，在所述单位能耗大于或等于预定值时，判定所述烧水器具内存在水垢。

由于烧水器具内的水垢达到一定厚度时，会降低电能转化成热能的利用率，即烧等量的水需要消耗更多的能耗，因此，通过根据将烧水器具内的水加热到指定温度的总能耗和烧水器具内的水量，计算烧水器具将单位量(单位体积或单位质量)的水加热到指定温度的单位能耗，并根据单位能耗与预定值之间的关系，判定烧水器具内是否存在水垢，能够在烧水器具内的水垢达到一定厚度(如设定的需要清除的厚度)时，准确地检测到烧水器具内的水垢，进而能够及时通知用户清除水垢或自动清除水垢。同时，由于是通过烧单位量的水所需的能耗判断烧水器具内是否存在水垢的，因此，相比于相关技术中通过累计烧水的次数和烧水量判断烧水器具内是否存在水垢，本申请能够排除水质不同、每次烧水量不同而造成的误判断，提高了判断烧水器具内是否存在水垢的准确性，进而能够精确地判断是否需要清除水垢。

另外，根据本发明上述实施例的用于烧水器具的水垢检测方法，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，获取将所述烧水器具内的水加热到指定温度的总能耗的步骤具体为：检测所述烧水器具的加热功率，以及记录将所述烧水器具内的水加热到所述指定温度所需的加热时间；根据所述加热功率和所述加热时间计算所述总能耗。具体地，总能耗为加热功率和加热时间的乘积。

根据本发明的一个实施例，检测所述烧水器具的加热功率的步骤具体为：检测所述烧水器具内加热器件两端的电压和流过所述加热器件的电流；根据所述加热器件两端的电压和流过所述加热器件的电流计算所述烧水器具的加热功率。具体地，加热功率为加热器件两端的电压和流过加热器件的电流的乘积。

获取烧水器具内部的水量的方式可以采用设置在烧水器具内部的水量感应器检测烧水器具内的水量，其中水量传感器有多种体现形式，以下列举其中的两种实施方式：

实施方式一

通过设置在所述烧水器具底部的重力传感器检测所述烧水器具内水的重量，以确定所述烧水器具内的水量。

实施方式二

通过设置在所述烧水器具内的红外传感器、液位计、浮子阀、液压计中的一种或多种检测所述烧水器具内水的深度，根据所述烧水器具的容积和所述深度计算所述烧水器具内的水量。

根据本发明的一个实施例，在判定所述烧水器具内存在水垢时，还包括：执行清理水垢的操作；和/或发出提示信息，以通知用户清理所述烧水器具内的水垢。

具体地，可以通过声(如蜂鸣器)和/或光(指示灯)的方式发出提示信息，也可以通过数码管或液晶屏等显示相应的提示信息。

图2示出了根据本发明的实施例的用于烧水器具的水垢检测装置的示意框图。

如图2所示，根据本发明的实施例的用于烧水器具的水垢检测装置200，包括：获取单元202，用于获取将所述烧水器具内的水加热到指定温度的总能耗；处理单元204，用于根据所述总能耗和所述烧水器具内的水量，计算所述烧水器具将单位量的水加热到所述指定温度的单位能耗，以及在所述单位能耗大于或等于预定值时，判定所述烧水器具内存在水垢。

由于烧水器具内的水垢达到一定厚度时，会降低电能转化成热能的利用率，即烧等量的水需要消耗更多的能耗，因此，通过根据将烧水器具内的水加热到指定温度的总能耗和烧水器具内的水量，计算烧水器具将单位量(单位体积或单位质量)的水加热到指定温度的单位能耗，并根据单位能耗与预定值之间的关系，判定烧水器具内是否存在水垢，能够在烧水器具内的水垢达到一定厚度(如设定的需要清除的厚度)时，准确地检测到烧水器具内的水垢，进而能够及时通知用户清除水垢或自动清除水垢。同时，由于是通过烧单位量的水所需的能耗判断烧水器具内是否存在水垢的，因此，相比于相关技术中通过累计烧水的次数和烧水量判断烧水器具内是否存在水垢，本申请能够排除水质不同、每次烧水量不同而造成的误判断，提高了判断烧水器具内是否存在水垢的准确性，进而能够精确地判断是否需要清除水垢。

根据本发明的一个实施例，所述获取单元202包括：检测单元2022，用于检测所述烧水器具的加热功率；记录单元2024，用于记录将所述烧水器具内的水加热到所述指定温度所需的加热时间；计算单元2026，用于根据所述检测单元2022检测到的所述加热功率和所述记录单元2024记录的所述加热时间计算所述总能耗。具体地，总能耗为加热功率和加热时间的乘积。

根据本发明的一个实施例，所述检测单元2022具体用于：检测所述烧水器具内加热器件两端的电压和流过所述加热器件的电流，并根据所述加热器件两端的电压和流过所述加热器件的电流计算所述烧水器具的加热功率。具体地，加热功率为加热器件两端的电压和流过加热器件的电流的乘积。

根据本发明的一个实施例，还包括：设置在所述烧水器具内部的水量感应器206，用以检测所述烧水器具内的水量，所述水量感应器206包括以下之一或多个的组合：重力传感器、红外传感器、液位计、浮子阀、液压计；其中，所述重力传感器设置在所述烧水器具的底部，通过检测所述烧水器具内水的重量，以确定所述烧水器具内的水量，所述红外传感器、所述液位计、所述浮子阀、所述液压计通过检测所述烧水器具内水的深度，以根据所述烧水器具的容积和所述深度计算所述烧水器具内的水量。

根据本发明的一个实施例，还包括：功能执行单元208，用于在判定所述烧水器具内存在水垢时，执行清理水垢的操作；和/或提示单元210，用于在判定所述烧水器具内存在水垢时，发出提示信息，以通知用户清理所述烧水器具内的水垢。

具体来说，可以通过声(如蜂鸣器)和/或光(指示灯)的方式发出提示信息，也可以通过数码管或液晶屏等显示相应的提示信息。

以下结合图3至图4以电水壶为例详细说明本发明的技术方案。

图3示出了根据本发明的实施例的电水壶的结构示意图。

如图3所示，根据本发明的实施例的电水壶，包括：底座2和壶身1，其中壶身1放置在底座2上。

壶身1的底部设置有用于加热的电热元件(如电热管)，以及用于检测壶身1内水温的温度检测单元5。

底座2上设置有用于对电水壶进行供电和进行相应处理控制的电路模块3，用于检测壶身1内的水量的重力传感器4，以及用于提醒用户清理水垢的警示单元6(即图2中所示的提示单元210)。

图4示出了图3中所示的电水壶的示意框图。

如图4所示，图3中所示的电路模块3包括中央处理单元31、电压检测单元32和电流检测单元33。其中，中央处理单元31包括图2中所示的处理单元204、记录单元2024和计算单元2026；图2中所示的检测单元2022包括电压检测单元32和电流检测单元33。各个单元之间的交互过程如下：

温度检测单元5对壶身1内的水温进行检测，并将采集到的温度数据传送给中央处理单元31，中央处理单元31在判定水温未达到设定的温度值时，控制电热元件7进行加热；对应的，中央处理单元在判定水温达到设定的温度值时，控制电热元件7停止加热。

重力传感器4用于检测壶身1内所烧水的重量，并将检测到的数据传送给中央处理单元31，以由中央处理单元31分析计算出壶身1内水的容量。

电压检测单元32和电流检测单元33分别采集电热元件7两端的电压和流过的电流，并将采集到的电压和电流数据传送至中央处理单元31，以由中央处理单元31根据采集到的电压和电流数据以及其内部的计时功能，计算出烧水过程中电热元件7所产生的总能耗。

中央处理单元31根据得到的总功耗以及水的容量，计算烧单位容量的水所需的能耗，并在烧单位容量的水所需的能耗作为判断是否进行水垢清除的依据。具体地，当烧单位容量的水所需的能耗大于设定值时，中央处理单元31发生指令给警示单元6，以由警示单元6提醒用户清除水垢。

具体地，如重力传感器4检测到壶身1内所烧水的重量为a，并将检测到的重量数据传送给中央处理单元31，中央处理单元31分析计算出壶身1内水的容量为b。

同时，中央处理单元31根据电压检测单元32采集到电热元件7两端的电压为c与电流检测单元33检测到的流过电热元件7的电流d，以及中央处理单元31内部的计时功能记录的烧水时间t，计算出烧水过程中，电热元件7所产生的总能耗Q＝c×d×t。

进而，中央处理单元31根据得到的总功耗Q以及水的容量b，得到烧单位容量的水所需的能耗q＝Q/b；当q大于或等于设定的作为基准的功耗值q1时，中央处理单元31发送指令给警示单元6，由警示单元6提醒用户清除水垢；当q<q1时，不进行任何处理。

以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，考虑到相关技术中提出的通过累积烧水器具烧水的次数或烧水量来判断烧水器具内的水垢是否需要清除的方案，由于烧水器具每次烧水的量是不同的，同时由于水质不同，水垢的累积速度也不相同，因此，仅仅以烧水次数或烧水量作为判断是否清除水垢的依据，会造成判断结果的不准确，可能会出现烧水器具内的水垢已经较多，但仍未进行提醒，或者烧水器具内的水垢很少，但已经提醒用户清除水垢的问题。因此，本发明提出了一种新的水垢检测方案，能够准确地对烧水器具内的水垢进行检测，进而能够精确判断是否需要清除水垢，相比于相关技术中通过累计烧水的次数和烧水量判断烧水器具内是否存在水垢，本申请能够排除水质不同、每次烧水量不同而造成的误判断，提高了判断烧水器具内是否存在水垢的准确性。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于烧水器具的水垢检测方法，其特征在于，包括：

获取将所述烧水器具内的水加热到指定温度的总能耗；

根据所述总能耗和所述烧水器具内的水量，计算所述烧水器具将单位量的水加热到所述指定温度的单位能耗；

在所述单位能耗大于或等于预定值时，判定所述烧水器具内存在水垢；

获取将所述烧水器具内的水加热到指定温度的总能耗的步骤具体为：

检测所述烧水器具的加热功率，以及记录将所述烧水器具内的水加热到所述指定温度所需的加热时间；

根据所述加热功率和所述加热时间计算所述总能耗；

检测所述烧水器具的加热功率的步骤具体为：

检测所述烧水器具内加热器件两端的电压和流过所述加热器件的电流；

根据所述加热器件两端的电压和流过所述加热器件的电流计算所述烧水器具的加热功率。

2.根据权利要求1所述的用于烧水器具的水垢检测方法，其特征在于，还包括：

通过设置在所述烧水器具内部的水量感应器检测所述烧水器具内的水量，所述水量感应器包括以下之一或多个的组合：

重力传感器、红外传感器、液位计、浮子阀、液压计；

其中，所述重力传感器设置在所述烧水器具的底部，通过检测所述烧水器具内水的重量，以确定所述烧水器具内的水量，

所述红外传感器、所述液位计、所述浮子阀、所述液压计通过检测所述烧水器具内水的深度，以根据所述烧水器具的容积和所述深度计算所述烧水器具内的水量。

3.根据权利要求1或2所述的用于烧水器具的水垢检测方法，其特征在于，在判定所述烧水器具内存在水垢时，还包括：

执行清理水垢的操作；和/或

发出提示信息，以通知用户清理所述烧水器具内的水垢。

4.一种用于烧水器具的水垢检测装置，其特征在于，包括：

获取单元，用于获取将所述烧水器具内的水加热到指定温度的总能耗；

处理单元，用于根据所述总能耗和所述烧水器具内的水量，计算所述烧水器具将单位量的水加热到所述指定温度的单位能耗，以及

在所述单位能耗大于或等于预定值时，判定所述烧水器具内存在水垢；

所述获取单元包括：

检测单元，用于检测所述烧水器具的加热功率；

记录单元，用于记录将所述烧水器具内的水加热到所述指定温度所需的加热时间；

计算单元，用于根据所述检测单元检测到的所述加热功率和所述记录单元记录的所述加热时间计算所述总能耗；

所述检测单元具体用于：

检测所述烧水器具内加热器件两端的电压和流过所述加热器件的电流，并根据所述加热器件两端的电压和流过所述加热器件的电流计算所述烧水器具的加热功率。

5.根据权利要求4所述的用于烧水器具的水垢检测装置，其特征在于，还包括：

设置在所述烧水器具内部的水量感应器，用以检测所述烧水器具内的水量，所述水量感应器包括以下之一或多个的组合：

重力传感器、红外传感器、液位计、浮子阀、液压计；

其中，所述重力传感器设置在所述烧水器具的底部，通过检测所述烧水器具内水的重量，以确定所述烧水器具内的水量，

所述红外传感器、所述液位计、所述浮子阀、所述液压计通过检测所述烧水器具内水的深度，以根据所述烧水器具的容积和所述深度计算所述烧水器具内的水量。

6.根据权利要求4或5所述的用于烧水器具的水垢检测装置，其特征在于，还包括：

功能执行单元，用于在判定所述烧水器具内存在水垢时，执行清理水垢的操作；和/或

提示单元，用于在判定所述烧水器具内存在水垢时，发出提示信息，以通知用户清理所述烧水器具内的水垢。

7.根据权利要求6中所述的用于烧水器具的水垢检测装置，其特征在于，所述提示单元包括以下之一或多个的组合：

蜂鸣器、指示灯、数码管、液晶屏。