分配器及应用该分配器的耗材监控系统的制作方法

本发明涉及耗材分配器领域，特别是涉及一种分配器及应用该分配器的耗材监控系统。

背景技术：

在一些例如洗手间中的典型的消耗产品，如纸张，一般由分配器储藏并在用户需要时进行分配。而此类消耗品若不及时补充，则会出现一些令人尴尬的问题。目前，一般安排管理人员或维护人员在他们负责的区域内进行例行巡视，以保证商业洗手间内消耗产品的供需。但是，由于洗手间在商业区域内的分布、用户总是习惯使用最方便的洗手间、用户流量不同的原因，均会导致现有的例行巡视不能够很有效地保证分配器内消耗产品的供需。即使经过优化，根据时间与区间的不同进行调整，也无法解决这个问题。从而，会导致洗手间中的纸张被使用完后不能及时补充，或者出现过多的补充，造成纸张的浪费。

为了解决上述问题，目前有些分配器内通过设置光眼(光电传感器)来探测分配器内纸张是否用尽以便尽快补充。但是，纸张在使用时一般会产生纸粉，这些纸粉很容易导致光眼堵塞，造成故障。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题是提供一种分配器及应用该分配器的耗材监控系统，能够解决现有技术中分配器中的探测部件容易出现故障的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种分配器，该分配器包括：分配单元，包括壳体与轴芯；传感器单元，包括磁体与线圈，磁体与线圈其中之一设置于壳体上，另一个设置于轴芯上， 以使轴芯转动时，磁体与线圈相对运动，从而使线圈内产生感应电流；控制单元，包括功能单元与计数单元，功能单元包括信号提示模块，用于通过声、光、显示或发送信号的形式进行提示，计数单元与传感器单元中的线圈连接，并在传感器单元产生感应电流时进行一次计数，发送控制信号，并激活功能单元。

其中，壳体包括一背板、两个与背板连接并相对设置的侧板以及一与背板或两个侧板连接的前盖；轴芯包括与侧板连接的固定轴以及与固定轴转动连接的筒体。

其中，磁体设置于线圈中的一个设置于筒体的侧壁朝向对应侧板的表面上，另一个设置于侧板朝向对应侧壁的表面上，并且对应设置。

其中，轴芯转动连接与壳体上，磁体与线圈其中之一设置于轴芯连接壳体的一端上，另一个设置于壳体上，且磁体与线圈之间的间隔小于预定距离。

其中，轴芯的表面上设置有凹槽或棱条。

其中，控制单元进一步包括存储单元，存储单元中存储有预设文本、图像或声音信息中的一种或多种，并与功能单元连接。

其中，控制单元进一步包括信号放大电路单元，连接于线圈与计数单元之间。

其中，功能单元包括显示部件、音频组建或通信模块中的至少一种。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种分配器，该分配器包括：分配单元，包括壳体与轴芯，壳体包括一背板、两个与背板连接并相对设置的侧板以及一与背板或两个侧板连接的前盖，轴芯包括与侧壁连接的固定轴，套设于固定轴上并与固定轴转动连接的筒体；传感器单元，包括磁体与线圈，磁体与线圈其中之一设置于筒体上，另一个设置于固定轴上，以使轴芯转动时，磁体与线圈相对运动，从而使线圈内产生感应电流；控制单元，包括功能单元与计数单元，功能单元包括信号提示模块，用于通过声、光、显示或发送信号的形式进行提示，计数单元与传感器单元中的线圈连接，并在传感器单元产生感应电流时进行一次计数，发送控制信号，并激活功能单元。

其中，筒体为圆柱形，固定轴至少部分设置于筒体中，磁体与线圈其中之一设置于筒体的内表面上，另一个设置于筒体内部的固定轴上的对应位置。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种耗材监控系统，该耗材监控系统包括分配器、控制中心以及至少一信息接收终端，控制中心与分配器通信连接，能够接收分配器的控制信号，并根据控制信号发送提示信息；信息接收终端与控制中心通信连接，并接收由控制中心发送的提示信息；其中，分配器为上述各项中的分配器。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明的分配器及应用该分配器的耗材监控系统中使用磁体与线圈作为感应装置，通过磁体与线圈的相对转动所产生的感应电流来判断耗材的消耗情况，并且控制单元在预估耗材消耗完毕时会进行提示，而由于磁体和线圈不用接触，因此分配器内纸巾的纸粉对所述传感器单元不会产生影响，所述分配器及应用该分配器的系统不易出现故障。

附图说明

图1是本发明第一实施例的分配器的结构示意图；

图2是图1中的分配器在使用时的截面示意图；

图3是图2中的轴芯部分的截面放大示意图；

图4是图1中的传感器单元的工作原理图；

图5是本发明第二实施例的分配器的结构示意图；

图6是本发明第三实施例的分配器的结构示意图；

图7是本发明第四实施例的耗材监控系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明进行详细说明。

参阅图1，图1是本发明第一实施例的分配器的结构示意图。在本实施例中，分配器10包括分配单元110、传感器单元120以及控制单元130。其中，控制单元130又包括计数单元131与功能单元132。

进一步参阅图2，图2是图1中的分配器在使用时的截面示意图。 分配单元110包括壳体111与轴芯115。壳体111中形成有一个容纳空间119，轴芯115与消耗品160设置于容纳空间119中。在本实施例中，壳体111包括一背板(未图示)、两个与背板连接并相对设置的侧板(未标识)以及一与两个侧板连接的前盖(未标识)。一般来说，背板安装到墙壁上或类似的垂直表面上。其中，前盖与侧板的连接方式为转动连接，并且连接位置为侧板与背板连接处的远离地面的一端上，以使前盖能够打开，从而重复放置消耗品160于容纳空间119中。在其他实施例中，前盖可以与背板连接，并优选为转动连接或可拆卸连接。或者，至少一个侧板与背板或前盖的连接为可拆卸连接或转动连接，从而使至少一个侧板能够打开，从而重复放置消耗品160于容纳空间119中。可拆卸连接或转动连接的方式包括但不限制于铰接、螺栓、螺钉连接。壳体111上形成有抽取口，消耗品160的一部分由抽取口伸出壳体111，从而可以供用户使用。抽取口的位置可以是壳体119的下部、中部或上部。在抽取口上还可以设置锯齿状边，或另外附带有锯齿，用以方便用户切断消耗品160。壳体111的材料不限，例如纸、塑料、金属或聚合物等，优选为塑料。

消耗品160为片材164，且该片材164通过一圆芯管162卷起来，圆芯管162为管状，内部有中空通道。一般来说，消耗品160为卷装卫生纸。

轴芯115转动设置在壳体119内，并连接在相对设置的两个侧板的至少一个上。进一步参阅图3，图3是图2中的轴芯部分的截面放大示意图。在本实施例中，轴芯115包括固定轴116以及与固定轴116同轴设置的筒体117。固定轴116为圆柱体，筒体117为圆环体。固定轴116与筒体117均为两个，两个固定轴116分别连接壳体119的两个侧板，筒体117转动连接在固定轴116远离固定其的侧板的一端。其中，两个筒体117相互朝向的内表面713上形成有凸起部711，两个凸起部711相对设置。凸起部711远离内表面713的一端的径向截面面积呈渐小变化，从而形成一个斜坡712，使凸起部711的轴向截面为梯形。凸起部711远离内表面713的表面的直径小于圆芯管162内部的中空通道的内 径，凸起部711与内表面713连接处的表面的内径大于或等于圆芯管162内部的中空通道的内径。两个凸起部711之间的间距小于消耗品160的长度，两个内表面713之间的间距大于或等于消耗品160的长度，优选为等于。通过上述方式，可以使消耗品160能够可拆卸的安装于轴芯115上。另外，为了增加圆芯管162与轴芯115之间的摩擦力，使得圆芯管162与轴芯115同步转动，可以在轴芯115与圆芯管162连接处的表面上设置有凹槽或棱条。

传感器单元120包括磁体122与线圈124。在本实施例中，线圈124其中之一设置于壳体111上，另一个设置于轴芯115上。轴芯115转动时，磁体122与线圈124相对运动，从而使线圈124内产生感应电流。在其他实施例中，也可以调换线圈124与磁体122的位置。具体的，磁体122设置于线圈124中的一个设置于筒体117的侧壁朝向对应侧板的表面上，另一个设置于侧板朝向对应侧壁的表面上，并且对应设置。当轴芯115转动时，将带动设置在轴芯115上的磁体122转动，并从线圈124附近通过。更具体的，磁体122将从远离线圈124的位置运动到接近线圈124的位置并在次远离线圈124，轴芯115每转动一次则使得磁体122从线圈124附近通过一次，由于磁体122从线圈124附近扫过则相当于线圈124相对于磁体122运动并切割磁感线，使得线圈124内产生感应电流。磁体122固定线圈124转动时也是同理，只要磁体122与线圈124发生相对运动即可。

在其他实施例中，可以是固定轴116与侧板之间为转动连接，而筒体117与固定轴116之间为固定连接。或者，固定轴116为一体结构，与壳体111之间为转动连接。而此时，磁体122与线圈124其中之一设置于轴芯115连接壳体111的一端上，另一个设置于壳体111上，且磁体122与线圈124之间的间隔小于预定距离。该预定距离为磁体122与线圈124相对运动时能产生感应电流的极限距离。

控制单元130，包括功能单元132与计数单元131。功能单元132包括信号提示模块(未图示)，用于通过声、光、显示或发送信号的形式进行提示。优选的，功能单元132包括显示部件、音频组建或通信模 块中的至少一种。显示部件为显示屏、显示器、灯组、色灯、色标或指示灯等。例如，在显示屏上直接显示片材164数量等信息，通过灯组的排列显示片材164余量不足等信息，通过色灯/色标的颜色变化来显示片材164余量不足等信息，通过指示灯的亮起或闪动来显示片材164余量不足等信息。优选地，显示部件安装在朝向用户的一侧的面板上，便于用户和维护人员看到这些信息，方便使用和维护。

可以理解的，显示单元并不限于显示片材164余量不足等信息，其它需要的信息也可以通过显示单元进行显示，维护人员通过解读这些信息获知是否需要更换片材164。

音频组件是用声音提示用户或维护人员片材164的使用量信息或即将用尽等信息。可以理解，音频组件并不限于提示片材164使用量信息或即将用尽的信息，也可以用于提示其它需要的信息。

通信模块为无线通信模块或有线通信模块中的至少一种。无线通信指双绞线电话网，因特网，光纤传输网等，的无线通信包括WLAN、GSM、CDMA、LTE、蓝牙、红外等。本实施例中，功能单元132为一灯具，电路接通，灯具发光，提醒用户及维护人员纸张使用情况的信息或纸张用尽信息。

计数单元131与传感器单元120中的线圈124连接，并在传感器单元120产生感应电流时进行一次计数，发送控制信号，并激活功能单元132，使功能单元132进行提示。在其他实施例中，控制单元130中存储有一阈值数字，该阈值数字为消耗品160从满至无所需要转动的圈数。也就是说，当计数单元131的计数达到阈值数字时，消耗品160恰好消耗完毕，才会使计数单元131发送控制信号，并激活功能单元132。另外由于消耗品160具有厚度，造成每一圈的直径不同，因此也可以根据消耗品的厚度结合圆芯管的外径得出消耗品的使用量，具体的使用如下公式可以得出剩余消耗品的量：

若：圆芯管外径为R，消耗品160的厚度为h，消耗品总层数为n

则第n层的长度：π(R+2nh)

剩余消耗品的量：L＝(πR+π(R+2nh))*n/2＝π*(2R+nh)*n/2

进一步参阅图4，图4是图1中的传感器单元的工作原理图。如图所示，磁体122与线圈124相对运动时，会产生一个远离——靠近——远离的过程，在此过程中，磁感线与线圈124产生一个切割现象，因此线圈124中会出现感应电流。

在工作时，先将消耗品160安装于轴芯115上，然后当消耗品160被使用时，会带动轴芯115转动，此时设置于轴芯115上的磁体122转动，每靠近远离线圈124一次则线圈124产生一次感应电流，感应电流传送至控制单元130的计数单元131上，计数单元131进行一次计数。当计数的数值达到阈值数字时，则发送控制信号，并激活功能单元132，功能单元132通过声、光、显示或发送信号的形式进行提示。此时派遣工作人员去放置消耗品160即可，然后进入下一个循环。

在上述方式中，由于磁体和线圈不用接触，因此分配器内纸巾的纸粉对所述传感器单元不会产生影响，所述分配器及应用该分配器的系统不易出现故障。另外，产生的感应电流也可以为分配器系统的供电系统充电，延长电池的使用时间。

进一步参阅图5，图5是本发明第二实施例的分配器的结构示意图。在本实施例中，分配器20同样包括分配单元、传感器单元与控制单元。与上一实施例所不同的是，在本实施例中，磁体222设置于筒体217上，线圈224设置于固定轴216上。当轴芯215转动时，由于筒体217转动而固定轴216不转动，因此磁体222与线圈224相对运动，从而使线圈224内产生感应电流。

其中，筒体217为圆环形，固定轴216至少部分设置于筒体217中。磁体设置于筒体217的内表面上，另一个设置于筒体217内部的固定轴216上的对应位置。

在本实施例中，必须要固定轴216不转动而筒体217转动才可实现。但是，磁体222与线圈224之间的位置可调换。

进一步参阅图6，图6是本发明第三实施例的分配器的结构示意图。在本实施例中，分配器30同样包括分配单元310、传感器单元320以及控制单元330。在本实施例中，与第一实施例所不同的是，控制单元330 除了计数单元331与功能单元332外，还包括信号放大电路单元333与存储单元334。并且，还包括一与控制单元330连接并为控制单元330进行供电的电源340。

信号放大电路单元333连接于传感器单元320的线圈(未图示)与计数单元331之间。由于传感器单元320中的线圈上所产生的感应电流有时会很小，无法激活计数单元331计数，因此需要在线圈与计数单元331间加入一个能够将感应电流进行放大的信号放大电路单元333。信号放大电路单元333可以采用三极管或场效应管的信号放大电路。例如，信号放大电路单元333为一NPN型三极管，线圈与该三极管的集电极和发射极电连接，电源340、计数单元331与三极管集电极、发射极电连接。线圈切割磁感线产生弱电流，使连接在三极管集电极、发射极端的输出端电路接通，使计数单元331计数。

存储单元334中存储有预设文本、图像或声音信息中的一种或多种，如“纸张用尽，请换纸”等，并与功能单元332连接，通过功能单元将其存储的信息进行显示或发送。

此控制单元330同样可以应用于第二实施例中。

进一步参阅图7，图7是本发明第四实施例的耗材监控系统的结构示意图。在本实施例中，耗材监控系统包括分配器40、控制中心50以及至少一信息接收终端60。

控制中心50与分配器40通信连接，能够接收分配器40的控制信号，并根据控制信号发送提示信息。信息接收终端60与控制中心50通信连接，并接收由控制中心50发送的提示信息。提示信息包括纸张消耗情况或纸张用尽等信息。信息接收终端60为手机、掌上电脑、传真机、电话机、电视机中的一种。其中，分配器40为上述各实施例中的分配器10、20、30。

并且，一个控制雄心50可以对应多个分配器40与多个信息接收终端60。

本发明进一步提供一种耗材监控系统的使用方法，该使用方法包括一下步骤：

在步骤S1中，消耗产品被使用；

在步骤S2中，传感器单元测量消耗产品容量，并通过一通信单元向控制中心发送消耗产品使用量和/或剩余量信息；

在步骤S3中，控制中心接收到所述消耗产品使用量和/或剩余量信息，并向信息接收终端发送消耗产品使用量和/或剩余量信息；

在步骤S4中，信息接收终端收到由控制中心发送的消耗产品使用量和/或剩余量信息；

在步骤S5中，维护人员或使用者解读所述消耗产品使用量和/或剩余量信息。

通过上述方式，本发明的分配器及应用该分配器的耗材监控系统中使用磁体与线圈作为感应装置，通过磁体与线圈的相对转动所产生的感应电流来判断耗材的消耗情况，并且控制单元在预估耗材消耗完毕时会进行提示，而由于磁体和线圈不用接触，因此分配器内纸巾的纸粉对所述传感器单元不会产生影响，所述分配器及应用该分配器的系统不易出现故障。

以上仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。