CN200983111Y - 太阳能热水器水位自动控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种太阳能热水器水位自动控制装置，适用于城市及农村的家庭用太阳能热水器，储水箱顶部两侧分别制有进水口和出水口，在靠近进水口一侧的储水箱内上下排列安装有二个液位传感器，上液位传感器用于控制加水信号，下液位传感器用于控制水位下限指示；储水箱底部制有出水喷头设备，在出水喷头内侧安装有水流传感器，以便于控制流水速度和流水量；二个液位传感器和水流传感器分别与单片机芯片电连通，形成程序控制电路，上液位传感器串联一非门后电连接单片机，本实用新型与现有技术相比其电路控制原理简单可靠，采用多个传感器综合控制进水和出水以及出水流量，可以确保热水器的使用安全性，并实现节约用水。
Description
技术领域：
本实用新型涉及一种太阳能热水器水位自动控制装置，适用于城市及农村的家庭用太阳能热水器。
技术背景：
现在市场上销售的大多为普通太阳能热水器，这些热水器无法避免人们充水过多溢出造成的水资源浪费或忘记充水造成的人在洗澡时出现缺水或没水的情况，为人们的日常生活带来不便。现在，虽然某些高档太阳能热水器已经安装有自动补水及水满报警等装置，但产品应用并不广泛，且成本太高，不易于推广。
发明内容：
本实用新型的发明目的在于克服现有热水器存在的存水量和水位不易智能化控制的缺点，寻求设计一种使普通的太阳能热水器也具备高档热水器所具有的功能，能方便的使用太阳能热水器。
为了实现上述发明目的，本实用新型主要是通过单片机、传感器及电磁阀对热水器储水箱的储水情况进行控制，实现其自动充水和少水报警。基本原理是：在热水器的储水箱侧面安装两个液位传感器，检测储水箱水位的高低情况，同时在喷头附近安装水流传感器，检测有无水流通过，这样单片机根据传感器输出的不同信号来实现自动充水、水满停止充水及少水报警，用户可以放心的使用太阳能热水器，不用担心忘记充水及洗澡时出现没水的现象。
本实用新型总体结构是在现有太阳能热水器储水箱上改进而成，储水箱顶部两侧分别制有进水口和出水口，在靠近进水口一侧的储水箱内上下排列安装有二个液位传感器，上液位传感器用于控制加水信号，下液位传感器用于控制水位下限指示；储水箱底部制有出水喷头设备，在出水喷头内侧安装有水流传感器，以便于控制流水速度和流水量；二个液位传感器和水流传感器分别与单片机芯片电连通，形成程序控制电路，上液位传感器串联一非门后电连接单片机。
本装置设计的主要思想是通过传感器和单片机对热水器进行控制。在太阳能储水箱的侧面上端附近安装上液位传感器，当水箱内水位低于上液位传感器时，传感器给出低电平充水信号；由于在用水时不能充水，为此在出水喷头内的出水口附近安装了一水流传感器，检测有无水流；当其检测到无水流时，即无方波信号；在上液位传感器给出的低电平和水流传感器给出信号的共同作用下，通过单片机和继电器自动控制电磁阀开关打开，给水箱充水；考虑到家庭中不止一个成员洗澡用水，所以在一人用完水后，还不能立即充水，这就要求通过程序使单片机控制信号延时2小时，如在这段时间内无其他人用水，则充水；若有人用水，则延时信号取消，待人用完水后，重新恢复上述的延时2小时。在自动充水的情况下，当水箱水位高于上液位传感器时，传感器给出一高电平信号，通过单片机和继电器控制将电磁阀关掉，让其停止充水。在储水箱底部附近安装下液位传感器，目的在于当人们用水过量，使水位降到很低时，通过其输出一低电平信号，控制单片机发出报警信号(LED灯)，提醒人们适当用水；本实用新型按照此原理过程由单片机实现控制。
本实用新型与现有技术相比其电路控制原理简单可靠，采用多个传感器综合控制进水和出水以及出水流量，可以确保热水器的使用安全性，并实现节约用水。
附图说明：
图1为本实用新型的主体结构原理示意图。
图2为本实用新型的工作流程图。
图3为本实用新型的电路原理示意图。
具体实施方式：
本实用新型总体结构是在现有太阳能热水器储水箱1上改进而成，储水箱1顶部两侧分别制有进水口3和出水口2，在靠近进水口3一侧的储水箱1内上下排列安装有二个液位传感器4和5，上液位传感器4用于控制加水信号，下液位传感器5用于控制水位下限指示；储水箱1底部制有出水喷头7，在出水喷头7内侧安装有水流传感器6，以便于控制流水速度和流水量；二个液位传感器4和5和水流传感器6分别与单片机芯片U1电连通，形成程序控制电路，上液位传感器4串联一非门U7后连接单片机。
液位传感器的工作状态：当有水位高于液位传感器，传感器输出高电平，反之为低电平。上液位传感器4串接非门U7与INT0连接，下液位传感器5直接与INT1连接，用外部中断INT0和INT1(下降沿触发)检测传感器的状态，即只有当水位高于上液位传感器4时，INT0才会产生中断，只有当水位低于下液位传感器5时，INT1才会产生中断。
水流传感器6的工作状态：当有水流流过水流传感器6时，输出方波信号，用单片机U1的定时器T0检测脉冲个数。
假定水箱内水满，当储水箱1的水位下降至低于上液位传感器4处时，INT0不产生中断，不用水时，喷头7处无水流，水流传感器6不输出方波信号，此时用定时器T1计时，通过程序使充水计时2小时，此过程中，若有方波信号出现，则取消计时并恢复到初始状态；反之自动充水，当充水至水位高于上液位传感器4时，产生中断信号，停止充水。当用水过量，使水位低于下液位传感器5时，产生中断信号，控制数码二极管D2灯闪烁，发出报警。
本实用新型的控制电路的核心是单片机U1(ATMEL89C51)，两个液位传感器4和5的输出端分别与单片机芯片U1的中断请求INT0、INT1口相连，下降沿有效，水流传感器6的输出端与单片机芯片U1的T0口相连，三极管U10的基极通过串联电阻R1接到P0.0口，发射极接+5V，集电极接继电器U2和二极管D1的负端，继电器U2控制电磁阀U3，当P0.0输出为低电平时三极管U10导通，继电器U2工作，将电磁阀U3打开。单片机芯片U1的P2.7接数码二极管D2作为指示灯，用于控制LED灯闪烁。单片机芯片U1的RESET口接由电容器C3、电阻器R3和R4组成的复位电路，单片机芯片U1的X1、X2分别串联电容器C1和C2后连接晶体振荡回路U9，作为***工作的时钟信号。
本实用新型在普通太阳能热水器的基础上安装了自成电路体系的自动控制装置，实现了水箱自动充水、水满停止充水及少水报警等功能，使热水器使用更加节水、方便，充分体现人性化。
本实用新型实施中各电路元器件的参数选择为：U1为89C51；U2为普通继电器；U3为普通电磁阀；U4和U5为液位传感器；U6为水流传感器；U7为非门；U9为晶振；U10为普通晶体三极管；R1为5.6KΩ；R2为5KΩ；R3为1KΩ；R4为51K；C1为30pf；C2为30pf；C3为1uf；D1为普通晶体二极管；D2为数码二极管。
将各元件按质量参数选取后，根据其电路原理示意图布接，按常规的制版工艺加工成一体式控制单元安装于热水器主体机体上的相应位置，并连电接通即可实现附图2的工作流程控制。
Claims (2)
1.一种太阳能热水器水位自动控制装置，其特征在于储水箱顶部两侧分别制有进水口和出水口，在靠近进水口一侧的储水箱内上下排列安装有二个液位传感器；储水箱底部制有出水喷头设备，在出水喷头内侧安装有水流传感器；二个液位传感器和水流传感器分别与单片机芯片电连通，上液位传感器串联一非门后电连接单片机芯片。
2.根据权利要求1所述的太阳能热水器水位自动控制装置，其特征在于两个液位传感器的输出端分别与单片机芯片的中断请求口相连，水流传感器的输出端与单片机芯片的T0口相连，三极管的基极通过串联电阻接到P0.0口，发射极接+5V，集电极接继电器和二极管的负端，单片机芯片的RESET口接由电容器、电阻器组成的复位电路，单片机芯片的X1、X2口分别串联电容器后连接晶体振荡回路。
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|---|---|---|---|
| CN 200620161731 CN200983111Y (zh) | 2006-12-06 | 2006-12-06 | 太阳能热水器水位自动控制装置 |
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| CN 200620161731 CN200983111Y (zh) | 2006-12-06 | 2006-12-06 | 太阳能热水器水位自动控制装置 |
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| CN200983111Y true CN200983111Y (zh) | 2007-11-28 |
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| CN (1) | CN200983111Y (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103470507A (zh) * | 2013-09-30 | 2013-12-25 | 章丘市绿洲机械有限公司 | 可连续注油的罗茨风机油箱自动注油装置 |
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2006
- 2006-12-06 CN CN 200620161731 patent/CN200983111Y/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN103470507A (zh) * | 2013-09-30 | 2013-12-25 | 章丘市绿洲机械有限公司 | 可连续注油的罗茨风机油箱自动注油装置 |
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