本发明涉及一种检测装置及系统，特别是涉及一种直饮设备的水质检测装置。
背景技术
直饮设备也称为终端净水设备，是对市政原水进行过滤净化处理以生产出可供人直接饮用水的净水机器。具体地，直饮设备以水质符合《生活饮用水》(gb5749-2006)规定的市政自来水为原水，通过各种过滤和吸附单元，滤除水中的污染物，例如铁锈、胶体物质、异味和异臭、余氯和一些消毒副产物、有机污染物，重金属等，生产出可供直接饮用的水。
随着人们的生活品质不断提高，在一些家庭和办公场所，都设置了直饮设备。但是，目前大部分的直饮设备都不具备一个实时水质检测的功能。而能够提供实时水质检测的专用设备通常售价高昂，且安装需要大改整个家庭或办公场所的水路结构，不利于推广使用。
技术实现要素：
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种直饮设备的水质检测装置，能够实时检测经直饮设备处理后的水质，且便于安装，用户体验良好。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种直饮设备的水质检测装置，包括水管、主控模块、温度传感模块、tds检测模块、流量检测模块、显示模块和触发模块；所述温度传感模块、所述tds检测模块和所述流量检测模块均设置在所述水管上；所述温度传感模块、所述tds检测模块、所述流量检测模块、所述显示模块和所述触发模块均与所述主控模块相连；所述水管的入水口与直饮设备的出水口相连；所述温度传感模块用于检测所述水管内的水温，并传送至所述主控模块；所述tds检测模块用于在所述主控模块的控制下检测所述水管内的溶解性固体总量，并传送至所述主控模块；所述流量检测模块用于检测所述水管内的水流量，并传送至所述主控模块；所述触发模块用于产生一触发信号，并传送至所述主控模块；所述主控模块用于根据接收到的所述触发信号控制所述tds检测模块检测所述水管内的溶解性固体总量，以及根据所述水管内的水温和溶解性固体总量计算修正后的溶解性固体总量，并控制所述显示模块显示当前水管内的水温、水流量和修正后的溶解性固体总量。
于本发明一实施例中，所述tds检测模块采用tds探针。
于本发明一实施例中，所述触发模块采用按钮、红外触发模块、蓝牙触发模块中的一种或多种组合。
于本发明一实施例中，所述触发模块和所述显示模块均采用智能终端；所述智能终端通过无线通信方式与所述主控模块连接。
于本发明一实施例中，还包括供电模块，所述供电模块包括水轮模组和充电电池；所述水轮模组设置在所述水管内，用于将所述水管中水流动能转换为电能；所述充电电池用于存储水轮模组产生的电能，并为所述直饮设备的水质检测装置提供电能。
于本发明一实施例中，所述水轮模组和所述充电电池之间还设置有电池管理模块，所述电池管理模块用于控制所述充电电池的充电和放电操作。
于本发明一实施例中，还包括外壳，所述外壳内设有第一空间和第二空间，所述主控模块设置在所述第一空间，所述水管、所述温度传感模块、所述tds检测模块所述和流量检测模块设置在所述第二空间；所述第一空间和所述第二空间相互隔离。
于本发明一实施例中，所述外壳外部采用橡胶材料密封。
于本发明一实施例中，所述第一空间内设置有若干个漏水检测模块，所述漏水检测模块与所述主控模块相连，用于检测第一空间内是否有漏水，以便所述主控模块在判断漏水时切断供电。
于本发明一实施例中，所述漏水检测模块包括两个不相连接的金属触点。
如上所述，本发明的直饮设备的水质检测装置，具有以下有益效果：
(1)能够实时检测直饮设备所生产的水中溶解性固体总量(totaldissolvedsolids，tds)；
(2)能够实时检测直饮设备所生产的水的流量、温度；
(3)能够利用水流自动发电，无需外接电源；
(4)能够进行漏电检测，保证了装置运行的安全性；
(5)仅在接收到用户请求时才计算最终的溶解性固体总量，节省了功耗；
(6)安装简单，提升了用户体验。
附图说明
图1显示为本发明的直饮设备的水质检测装置的整体结构示意图；
图2显示为本发明的直饮设备的水质检测装置的部分结构示意图；
图3显示为本发明的直饮设备的水质检测装置的一个实施例的外部结构示意图；
图4显示为本发明的直饮设备的水质检测装置的一个实施例的内部电路结构示意图。
元件标号说明
1水管
2主控模块
3温度传感模块
4tds检测模块
5流量检测模块
6显示模块
7触发模块
8水轮模组
31上盖
32下盖
33入水口
34出水口
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
tds的测量单位为毫克/升(mg/l)，用于表明1升水中溶有多少毫克溶解性固体。tds值越高，表示水中含有的溶解物越多。总溶解固体指水中全部溶质的总量，包括无机物和有机物两者的含量。一般可用电导率值大概了解溶液中的盐份，一般情况下，电导率越高，盐份越高，tds越高。在无机物中，除溶解成离子状的成分外，还可能有呈分子状的无机物。由于天然水中所含的有机物以及呈分子状的无机物一般可以不考虑，所以一般也把含盐量称为总溶解固体。对于饮用水而言，tds的大小直接关系到水质的好坏。故本发明的直饮设备的水质检测模块主要用于检测直饮设备所生产的水的tds值。
参照图1，本发明的直饮设备的水质检测装置包括水管1、主控模块2、温度传感模块3、tds检测模块4、流量检测模块5、显示模块6和触发模块7。温度传感模块3、tds检测模块4和流量检测模块5均设置在水管1上；温度传感模块3、tds检测模块4、流量检测模块5、显示模块6和触发模块7均与主控模块2相连。
水管1的入水口与直饮设备的出水口相连，出水口与水龙头或用水设备相连。
优选地，水管1采用ppr材质。
温度传感模块3用于检测水管内的水温，并传送至主控模块。
其中，所检测的水温还用于后续对tds值的修正。优选地，温度传感模块3采用pt100温度探头。
tds检测模块4用于在主控模块2的控制下检测水管内的溶解性固体总量，并传送至主控模块2。
优选地，tds检测模块4采用tds探针。
流量检测模块5用于检测水管内的水流量，并传送至主控模块2。
优选地，流量检测模块5采用流量计。流量计是指示被测流量和(或)在选定的时间间隔内流体总量的仪表。简单来说就是用于测量管道或明渠中流体流量的一种仪表，工程上常用单位m3/h，它可分为瞬时流量(flowrate)和累计流量(totalflow)，瞬时流量即单位时间内过封闭管道或明渠有效截面的量，流过的物质可以是气体、液体、固体；累计流量即为在某一段时间间隔内(一天、一周、一月、一年)流体流过封闭管道或明渠有效截面的累计量。通过瞬时流量对时间积分亦可求得累计流量，所以瞬时流量计和累计流量计之间也可以相互转化。在本发明中，流量计优选用于检测水管内的瞬时水流量。
具体地，当水管内的水流动时，流量计里的小叶片开始转动，同时将所获取的水流量信号发送至主控模块。
触发模块7用于产生一触发信号，并传送至主控模块2。
优选地，触发模块7通过有线和/或无线的方式与主控模块2相连。因此，触发模块7采用按钮、红外触发模块、蓝牙触发模块中的一种或多种组合。
更为优选地，触发模块7可以采用智能终端。需要说明的是，本发明中所涉及的智能终端包括并不限于智能手机、平板电脑、pda，以及其他具有数据处理功能的终端设备。通常，智能终端是指具有独立的操作系统，可以由用户自行安装软件、游戏等第三方服务商提供的程序，通过此类程序来不断对手持设备的功能进行扩充，并可以通过移动通讯网络来实现无线网络接入的这样一类终端设备。智能终端通过蓝牙、wifi、zigbee等无线通信方式与主控模块连接。
主控模块2用于根据接收到的触发信号控制tds检测模块检测水管内的溶解性固体总量，以及根据水管内的水温和溶解性固体总量计算修正后的溶解性固体总量，并控制显示模块6显示当前水管内的水温、水流量和修正后的溶解性固体总量。
对应地，主控模块2包括蓝牙模块、wifi模块、zigbee模块中的一种或多种组合，用于接收触发信号。
由于tds检测模块4需要在接收到激励信号后才能够进行tds检测，且检测tds的过程中需要进行信号采集和数值换算，故在本发明中tds检测模块4无需全天候工作，只需根据用户的触发请求实时计算tds值。例如，当采用tds探针时，需要主控模块2提供50mhz的方波信号作为激励信号才能开始工作；当tds探针开始工作时，需要进行信号采集和数据换算才能得到所需的tds值。因此，当主控模块2接收到触发信号后，才向tds探针提供50mhz的方波信号，以使tds探针开始工作。
优选地，当智能终端用作触发模块时，智能终端的显示屏可用作显示模块，以在主控模块的控制下显示当前水管内的水温、水流量和修正后的溶解性固体总量。具体地，通过智能终端上的应用发送一触发信号至主控模块，主控模块基于该触发信号获取当前水管内的水温、水流量和修正后的溶解性固体总量等信息，并传送至智能终端，通过智能终端的显示屏进行显示。
于本发明一实施例中，主控模块包括微处理模块、温度采样电路和tds激励及采样电路。其中，微处理模块用于根据接收到的触发信号控制tds检测模块检测水管内的溶解性固体总量，以及根据水管内的水温和溶解性固体总量计算修正后的溶解性固体总量，并控制显示模块显示当前水管内的水温、水流量和修正后的溶解性固体总量；温度采样电路用于对温度传感模块所检测的水管内的水温进行采样，以获得水温的最终值；tds激励及采样电路用于发送激励信号至tds检测模块，并采样tds模块所检测的水管内的溶解性固体总量以获得溶解性固体总量的最终值。其中，温度采样电路主要是利用惠斯通电桥原理，当pt100热敏电阻的阻值发生变化时，温度采样电路的输出电压也会发生改变，然后通过算法换算成温度值。
需要说明的是，由于耗能少且算法简单，温度传感模块、流量检测模块可以在主控模块的控制下进行数据采集，也可以全天候进行数据采集。
于本发明一优选实施例中，本发明的直饮设备的水质检测装置还包括供电模块，所述供电模块包括水轮模组8和充电电池；水轮模组8设置在水管1内，用于将水管1中水流动能转换为电能；充电电池用于存储水轮模组8产生的电能，并为直饮设备的水质检测装置提供电能。优选地，充电电池采用聚合物锂离子电池。因此，无需额外的供电电源，只要水管内有水流流动就会为充电电池充电，从而为整个直饮设备的水质检测装置供电。若水管内一段时间没有水流流动，可能会导致充电电池没电，则待再次有水流流动时，便可以再次向充电电池充电，从而激活整个直饮设备的水质检测装置。
更为优选地，所述水轮模组和充电电池之间还设置有电池管理模块，用于控制充电电池的充电和放电操作，以防止由于过充或者过放而损伤充电电池，这样能够提升整个装置的寿命与迭代周期。
于本发明一实施例中，本发明的直饮设备的水质检测装置还包括外壳，所述外壳内设有第一空间和第二空间，主控模块设置在第一空间，水管、温度传感模块、tds检测模块和流量检测模块设置在第二空间；第一空间和第二空间相互隔离。需要说明的是，由于主控模块与温度传感模块、tds检测模块和流量检测模块进行连接，故第一空间和第二空间之间仅有信号线连接，其他部分彼此严格隔离。优选地，外壳外部采用橡胶材料密封，从而使得整个直饮设备的水质检测装置与外部隔离，提高耐用性。
更为优选地，第一空间内设置有若干个漏水检测模块，漏水检测模块与主控模块相连，用于检测第一空间内是否有漏水。其中，漏水检测模块包括两个不相连接的金属触点。当有水接触到两个触点时，触点间形成短路，就可以判定出现漏水。在实际使用中，为了降低误报的可能性，当检测到漏水的漏水检测模块的个数超过预设阈值时，主控模块才判定第一空间漏水，从而主动切断供电，防止产生不必要的危险及损失。
下面通过具体实施例来进一步阐述本发明的直饮设备的水质检测装置。
如图3所示，在该实施例中，本发明的直饮设备的水质检测装置结构很简洁，包括上盖31和下盖32，上盖31和下盖32之间设置有一块亚克力板，以将上盖和下盖内的空间分为第一空间和第二空间。整个装置预留对外的接口只有一个入水口33和一个出水口34，上盖31和下盖32之间有橡胶材料加以密封，使得外界的水无法渗入到盒子内，提高整个设备的耐用性。
包括主控模块等的控制电路板设置在第一空间，温度传感模块、tds检测模块、流量检测模块和微型水轮模组均设置在第二空间。上盖和下盖内部的亚克力板上开孔，以使连接温度传感模块、tds检测模块、流量检测模块和主控模块的信号线穿过。当信号线穿过后再用胶水堵路缝隙，从而真正意义上做到水电分离设计，这样能够提高整个产品的使用寿命。
如图4所示，为了降低整个装置的功耗，主控模块采用ti公司的cc2640超低功耗蓝牙模块。当有水流流过流量计时，流量计产生电脉冲信号，主控模块通过算法将脉冲信号转化成水流量信号。触发模块采用智能手机等移动设备。当有移动设备通过蓝牙连接发送触发信号至主控模块后，tds检测模块才开始工作，主控模块以最快的速度将检测到的所有数据发送至移动设备显示。具体地，tds检测模块需要50mhz的方波信号作为激励信号，检测到数字信号后，然后td再通过ad转换电路将采集到的模拟电信号，转化成主控芯片能够识别的数字信号，最终通过算法换算出tds值，并利用温度检测电路测得的温度对上述算出的tds值进行补偿，获得修正后的tds值。
综上所述，本发明的直饮设备的水质检测装置能够实时检测直饮设备所生产的水中溶解性固体总量；能够实时检测直饮设备所生产的水的流量、温度；能够利用水流自动发电，无需外接电源；能够进行漏电检测，保证了装置运行的安全性；仅在接收到用户请求时才计算最终的溶解性固体总量，节省了功耗；安装简单，提升了用户体验。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。