干湿打控制系统及食物垃圾处理器的制作方法

本实用新型涉及食物垃圾处理领域,更具体地说，它涉及一种干湿打控制系统及食物垃圾处理器。

背景技术：

据统计，我国全国食物餐余垃圾量占垃圾总量的49%，具体数据为每天共有13.4万吨的食物垃圾需要处理，一年全国需要处理的食物垃圾共计4900万吨，数字触目惊心，目前我国餐厨垃圾常规处理方式为焚烧掩埋，不仅会造成严重的环境污染，而且垃圾分解效率低下，全国的年垃圾处理能力仅为8200吨，垃圾处理能力与垃圾产生量严重失衡。

因此，技术人员研发出了可以研磨食物垃圾的食物垃圾处理器，将食物垃圾打碎后由下水道排走，同济大学的研究表明，垃圾经过粉碎更易分解，故而打碎食物垃圾极大的增强了垃圾的处理能力。

目前，市场上的食物垃圾处理器在处理食物垃圾时，参照图1，通常的处理流程包括以下过程：步骤一：开始进水；步骤二：放入垃圾；步骤三：进行打磨；步骤四：停止打磨继续冲水；步骤五：停止冲水结束打磨；该处理器在经过步骤一以及步骤二后开始打磨，在打磨过程中，食物垃圾被逐渐打碎，食物垃圾的碎粒以及水掺杂形成混合物，在此过程中食物垃圾处理器不断持续向内部冲水以将小颗粒的食物垃圾冲出，打磨完成后处理器停止打磨冲水一段时间进行清洗，最终结束处理。

由于食物垃圾处理器起源于国外，而外国人食用的多为面包、汉堡、土豆等质地较软的食物，即使是肉食也为去骨后的牛排、香肠、纯鸡肉等，故而上述的食物垃圾处理的方法可以轻松完成食物的打碎处理。

但在国内的饮食习惯中，人们非常注重动物骨骼中的营养，常烹饪肉骨一体的菜肴，在打磨这些食物垃圾时，由于骨头的密度较小易随着处理器内的水一起流动，出现水和骨头碎块的混合物在处理器内形成涡流的情况，进而处理器的打磨装置不断空打水流而无法直接击中骨头碎块，造成无法继续将骨头碎块打碎成细小颗粒，或者出现将骨头碎块打成细小颗粒用时较久的情况，打磨的效果不佳，因此该食物垃圾处理器仍具有改进的空间。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的第一目的在于提供一种干湿打控制系统,具有通过干湿打结合可以将食物垃圾更有效率的打碎的优点，且粉碎效果更好。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种干湿打控制系统，包括用于检测电机工作电流大小的电流检测电路、与电流检测电路电性连接且具有电流基准信号的比较模块以及与比较模块电性连接用于控制处理器是否进水的输水控制电路，所述电流检测电路输出与电机工作电流大小相对应的电流检测信号，所述比较模块比较电流检测信号与电流基准信号的大小以输出输水控制信号，所述输水控制电路响应于输水控制信号通断以控制电磁阀是否开启；

当电流检测信号大于电流基准信号时，所述输水控制电路控制电磁阀关断以停止向处理器内输水。

采用上述技术方案，在处理食物垃圾时，食物垃圾不断被打碎，颗粒小的垃圾直接被水流冲走，剩下的颗粒较大无法冲走的垃圾与水混合后形成涡流，由于在打磨颗粒大的食物垃圾时，电机需要提供更大的扭矩，电机所需电流更大，故而电机的电流与剩余食物垃圾颗粒的大小正相关，电流检测电路实时的检测电机的电流值并输出与之对应的电流检测信号，比较模块比较电流检测信号与电流基准信号的大小以输出输水停止信号，该电流基准信号与颗粒基准大小相对应，其中颗粒基准大小为继续输水进行湿打磨时机器打磨效果变差的临界值，输水控制电路响应于输水停止信号后停止输水，机器开始进行干打磨，干打磨时，由于没有水流的缓冲，处理器可以直接撞击、切割食物，并且骨头类的食物垃圾不会漂浮，从而可以更快速的将食物垃圾打碎，且打得更碎，具有更好的粉碎效果。

本实用新型进一步设置为，所述比较模块还电性连接有用于控制处理器停止输水时间长短的计时模块，所述计时模块响应于输水控制信号开始计时并输出计时信号，所述输水控制电路响应于计时信号以控制电磁阀停止输水。

采用上述技术方案，比较模块与输水控制电路之间电性连接有计时模块，比较模块比较电流检测信号电流基准信号的大小以输出输水停止信号，计时模块响应于输水停止信号的触发开始计时并同时输出计时信号，输水控制电路接收到计时信号后停止输水，并且在计时时间内，机器进行干打磨，干打磨可以将食物垃圾打磨的更碎，但是干打磨到一定程度后即可将食物垃圾排出，故而计时模块进行计时并控制干打磨的时间，该时间长短可由多次实验确定，从而有利于避免在已经将食物垃圾打磨至可排出标准时仍旧不停进行打磨的情况，使得打磨食物垃圾更加高效。

本实用新型进一步设置为，所述比较模块以及计时模块均为单片机的功能模块。

本实用新型进一步设置为，所述电流检测电路包括运算放大器U7、电阻R6、电阻R9、电阻R17以及电阻R19，其中运算放大器U7的同向输入端串联电阻R9后耦接于电机的电源端，运算放大器U7的反向输入端串联电阻R19后接地，运算放大器U7的输出端串联电阻R17后连接于反向输入端，运算放大器U7的输出端同时串联电阻R6后输出电流检测信号。

本实用新型进一步设置为，所述输水控制电路包括光耦合器U6、N沟道增强型绝缘栅场效应管VT1、续流二极管D9、稳压二极管ZD2、电阻R5、电阻R16以及电阻R18，其中光耦合器U6的输入端串联电阻R16后连接于单片机U8以接收第一计时信号以及第二计时信号，光耦合器U6的电源端串联电阻R18后连接于+24V的电源，光耦合器U6的输出端连接于场效应管VT1的栅极，场效应管VT1的漏极接地，同时场效应管VT1的栅极与漏极之间连接有稳压二极管ZD2，场效应管VT1的源极连接有电磁阀M，而电磁阀M的一电源端连接于+24V电源，电磁阀M的另一电源端连接于场效应管VT1的源极，同时电磁阀M的两个电源端连接续流二极管D9。

采用上述技术方案，具体电路部分采用单片机作为控制芯片，并且连接一些较为便宜的元器件组成的模拟电路，共同组成的干湿打控制系统对处理器的打磨进行控制，使得打磨更加高效，更有效率，同时所采用元器件价格便宜，给控制带来方便的同时有利于节约成本。

本实用新型的第二目的在于提供一种干湿打控制系统及食物垃圾处理器,具有通过干湿打结合可以将食物垃圾更有效率的打碎的优点，且粉碎效果更好。

一种食物垃圾处理器，包括如上所述的干湿打控制系统。

采用上述技术方案，在食物垃圾处理器中集成有干湿打控制系统，在干湿打控制系统的控制下，处理器首先输水对食物垃圾进行湿打磨处理，湿打磨不容易引起机器卡死，同时在湿打磨过程中实时的检测电机的电流值，若达到基准电流，则停止输水，进行所述设定的计时时长的干打磨，干打磨时，处理器直接撞击、切割、粉碎食物垃圾，粉碎效率更高，打磨更加精细，处理效果好。

本实用新型进一步设置为，所述干湿打控制系统电性连接有用于控制机器是否开启的气动开关控制电路。

采用上述技术方案，干湿打控制系统通过连接有气动开关控制电路进行开启和关闭，气动开关与气动按钮配合使用，可以不直接接触带强电的食物垃圾处理器来控制处理器的开启与关闭，在潮湿、水源较多的厨房使用，增强了使用的安全性。

本实用新型进一步设置为，所述干湿打控制系统还电性连接有用于接收无线控制信号的无线信号接收电路。

本实用新型进一步设置为，所述气动开关控制电路包括光耦合器U5、电阻R3、电阻R4、电阻R5以及气动开关J3，其中光耦合器U5的输出端连接于单片机，同时光耦合器U5的输出端串联电阻R3后连接于+5V电源，光耦合器U5的一输入端串联电阻R4后连接于+5V电源且同时串联电阻R5后接地，光耦合器U5的另一输入端以及气动开关J3的另一端接地。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

在处理食物垃圾时，首先输水进行对食物垃圾湿打磨处理，湿打磨不容易引起机器卡死，同时在湿打磨过程中检测电机的电流值，若达到基准电流，则停止输水，进行所述设定的计时时长的干打磨，干打磨时，处理器直接撞击、切割、粉碎食物垃圾，粉碎效率更高，打磨更加精细，处理效果好。

附图说明

图1为本实用新型中食物垃圾处理器的原理框图；

图2为本实用新型中控制系统的原理框图；

图3为本实用新型中电机控制电路的原理框图；

图4为本实用新型中电流检测电路的电路原理图；

图5为本实用新型中单片机及其外围电路的电路原理图；

图6为本实用新型中输水控制电路的电路原理图；

图7为本实用新型中气动开关控制电路的电路原理图；

图8为本实用新型中无线信号接收电路的电路原理图。

图中：1、电流检测电路；21、比较模块；22、计时模块；3、输水控制电路；4、气动开关控制电路；5、无线信号接收电路。

具体实施方式

下面结合附图及实施例，对本实用新型进行详细描述。

一种食物垃圾处理器，参照图1，包括用于控制处理器进行干打磨还是湿打磨的干湿打控制系统、与干湿打控制系统电性连接的气动开关控制电路4以及无线信号接收电路5，气动开关控制电路4用于手动控制处理器的开启以及关闭，而无线信号接收电路5用于接收遥控终端发送的无线信号以进行遥控。

参照图2，干湿打控制系统包括用于检测电机工作电流值大小的电流检测电路1、与电流检测电路1电性连接的比较模块21、与比较模块21电性连接的计时模块22以及与计时电路电性连接的输水控制电路3。

参照图3，电流检测电路1电性连接有用于控制电机工作的电机控制电路，电机控制电路包括电阻R7、电阻R8、电阻R10、电阻R11、NPN型的三极管VT2、继电器REL2、继电器REL3、二极管D7、二极管ZD1、电容C8以及电容RM1，其中三极管VT2的基极串联电阻R11后连接于单片机以接收转向切换信号，同时三极管VT2的基极串联电阻R10后连接于三极管VT2的发射极，三极管VT2的发射极接地，三极管VT2的集电极连接于继电器REL3线圈的一端以及继电器REL2线圈的一端，继电器REL3线圈的另一端以及继电器REL2的另一端同时连接于+12V电源，继电器REL2的定触点与电机的一端相连以给电机供电，而继电器REL2的定触点连接于电机的另一端，继电器REL2的常闭触点连接于+300V电源，而继电器REL2的常开触点则连接于继电器REL3的常闭触点，继电器REL3的常开触点连接于+300V电源，继电器REL3的常闭触点串联电阻R8后接地，继电器REL3的常闭触点同时串联电阻R7后与电阻R9相连以供电流检测电路检测电机的电流，同时电阻R7与电阻R9相连的一端连接电容C8以及二极管ZD1，其中二极管ZD1的阳极接地。

参照图3以及图4，电流检测电路1检测电机工作电流的大小并输出与电流大小相对应的电流检测信号，电流检测电路11包括运算放大器U7、电阻R6、电阻R9、电阻R17以及电阻R19，其中运算放大器U7的同向输入端串联电阻R9后连接于电机的阴极以检测电机阴极的电压，由于电机阴极电压大小与电机的工作电流正相关，即为检测电机的电流大小，运算放大器U7的反向输入端串联电阻R19后接地，运算放大器U7的输出端串联电阻R17后连接于反向输入端，运算放大器U7的输出端同时串联电阻R6后输出电流检测信号。

参照图5，比较模块21与电流检测电路1电性连接以接收电流检测信号，并比较电流检测信号与电流基准信号的大小以输出输水控制信号，计时模块22在接收到输水停止信号后即开始计时同时输出计时信号，本实施例中，比较模块21、计时模块22为单片机U8的基本功能模块。

参照图6，输水控制电路3与单片机U8电性连接以接收计时信号并响应于计时信号停止输水，输水控制电路3包括光耦合器U6、N沟道增强型绝缘栅场效应管VT1、续流二极管D9、稳压二极管ZD2、电阻R5、电阻R16以及电阻R18，其中光耦合器U6的输入端串联电阻R16后连接于单片机U8以接收第一计时信号以及第二计时信号，光耦合器U6的电源端串联电阻R18后连接于+24V的电源，光耦合器U6的输出端连接于场效应管VT1的栅极，场效应管VT1的漏极接地，同时场效应管VT1的栅极与漏极之间连接有稳压二极管ZD2，场效应管VT1的源极连接有电磁阀M，而电磁阀M的一电源端连接于+24V电源，电磁阀M的另一电源端连接于场效应管VT1的源极，同时电磁阀M的两个电源端连接有续流二极管D9。

参照图7，气动开关控制电路4与单片机U8电性连接，并响应于人的触发以打开或关闭控制系统，气动开关控制电路4的具体连接为：包括光耦合器U5、电阻R3、电阻R4、电阻R5以及气动开关J3，其中光耦合器U5的输出端连接于单片机，同时光耦合器U5的输出端串联电阻R3后连接于+5V电源，光耦合器U5的一输入端串联电阻R4后连接于+5V电源且同时串联电阻R5后接地，光耦合器U5的另一输入端以及气动开关J3的另一端接地。

参照图8，无线信号接收电路5与单片机U8电性连接，用于接收遥控器的无线信号并将无线信号转化为单片机U8可识别的电平信号。

本实施例的工作原理以及工作过程：

在处理食物垃圾时，首先放入食物垃圾，接着手动开启气动开关，气动开关控制电路4受到触发后输出高电平的开启信号，单片机U8接收到高电平的开启信号后控制处理器开始运行；或者可以通过遥控中断发射无线信号，处理器的无线接收电路接收到无线信号后即向单片机U8输出开启的信号。

随着食物垃圾不断被打碎，颗粒小的垃圾直接被水流冲走，剩下的颗粒较大无法冲走的垃圾与水混合后形成涡流，涡流中食物垃圾的颗粒越大，电机打磨时需要的扭矩越大，电机的工作电流越大，电流检测电路1时刻检测电机的工作电流并输出电流检测信号，比较模块21比较电流检测信号与电流基准信号的大小以输出输水停止信号，当食物颗粒变小后，由于涡流效应的影响，处理器无法将食物垃圾打磨的更碎，如继续湿打磨下去则浪费电能与水源，无任何意义，而此时电流检测电路1输出的电流检测信号将小于电流基准信号，比较模块21输出的输水停止信号另计时模块22开始信号，计时模块22在计时的同时输出计时信号令输水控制电路3截止，输水控制电路3截止从而停止给电磁阀M供电，电磁阀M关断后停止给处理器输水，处理器开始进行干打磨，干打磨时，没有水流的缓冲，处理器可以直接撞击、切割食物，并且骨头类的食物垃圾不会漂浮，从而可以打得更碎，具有更好的粉碎效果。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。