专利名称：带水位检测控制的自动加水装置及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种带水位检测控制的自动加水装置及其控制方法，应用于日常煮水壶的自动加水。
背景技术：
在自动泡茶机中，有自动和手动加水功能，传统的自动加水一般是采用设定时间控制，根据时间与加水水泵的流量和乘积，确定每次加水的容量，达到每次均按事先设定的容量加水。这样受时间与水泵流量的误差影响，导致每次加水的容量存在较大的误差。另一方面，当水壶内已有水时，加水装置仍然会按原先设定的容量加水，将导致加水量不准确，甚至加水过量而溢出壶口。手动加水则需要根据加入水量多少由人工自行控制,边看水位边加水。上述加水方法，使用不方便，加水水量不准确，甚至导致溢水，耗水费电，不利于节能环保。
发明内容
针对现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种结构简单，可靠性高，加水容量准确的带水位检测控制的自动加水装置；
同时，本发明还提供一种带水位检测控制的自动加水装置的控制方法。为实现上述目的，本发明的技术方案为一种带水位检测控制的自动加水装置，包括水壶及用于给水壶加水的加水机构，还包括与水壶连接的电极A和与电极A相绝缘且位于水壶近水位线上的检测电极B，所述电极A和电极B分别连接至水位控制电路，水位控制电路与加水机构相连接，且能控制加水机构的开启或关闭。具体的，所述加水机构包括出水管、进水管、水泵电机及水泵电机控制电路，水泵电机进水口与进水管连接，出水口与出水管连接，出水管用于给水壶加水，水泵电机控制电路用于控制水泵电机的工作状态，水位控制电路与水泵电机控制电路相连接。作为第一种改进方案，所述水壶为金属壶体，电极A直接连接于金属壶体上,壶体内壁为导体直接与水接触，电极B穿过金属壶体的壁面并通过绝缘材料支承在壶体内壁，电极B的末端为裸露导体位于金属壶体内。作为第一种改进方案的替代方案，所述水壶为非金属壶体，电极A、电极B均穿过非金属壶体的壁面位于非金属壶体内。具体的，电极B的高度hB比电极A的高度hA高。作为第二种改进方案，水位控制电路包括微控制器U1、控制按键K、反相器U2及晶体三极管Ql，电极A、电极B分别与微控制器Ul的IO端口和A/D端口连接，控制按键K连接至微控制器Ul的I端口，控制按键K控制微控制器Ul的工作程式，微控制器Ul的O端口通过反相器U2、晶体三极管Ql与水泵电机控制电路相连接。作为第三种改进方案，所述水位控制电路根据电极A与电极B的电阻变化，通过水泵电机控制电路控制水泵电机的功率大小。
作为第三种改进方案的具体方案，水位控制电路包括微控制器U1、控制按键K、反相器U2及晶体三极管Q1，电极A、电极B分别与微控制器Ul的IO端口和A/D端口连接，控制按键K连接至微控制器Ul的I端口，控制按键K控制微控制器Ul的工作程式，微控制器Ul的PWM端口通过运算放大器U2、晶体三极管Ql与水泵电机控制电路相连接。同时，本发明还提出了一种利用所述带水位检测控制的自动加水装置的控制方法，其包括以下步骤
步骤a、当水位未达到电极B时，电极A与电极B之间相绝缘而呈高阻状态，水位控制电路检测到电极A和电极B之间为高阻状态时，对水泵电机开启控制；
步骤b、当水位控制电路检测到电极A和电极B之间向低阻变化时，对水泵电机关闭控
制；
并一直重复上述步骤，直至控制结束。除此之外，本发明还提供了另一种利用所述的带水位检测控制的自动加水装置的控制方法，其中，包括以下步骤
步骤a、当水位未达到电极B时，电极A与电极B之间相绝缘而呈高阻状态，水位控制电路检测到电极A和电极B之间为高阻状态时，对水泵电机开启控制；
步骤b，当水位接近电极B时，电极A与电极B之间的电阻逐渐变小，水位控制电路通过水泵电机控制电路控制水泵电机减小功率，并逐渐减小至停止。作为进一步的具体方案，本发明还一种利用权利要求8所述的带水位检测控制的自动加水装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤
a、按控制按键K，微控制器Ul进入自动加水程式；
b、当水位未达到电极B时，电极A与电极B之间相绝缘而呈高阻状态，微控制器Ul检测到电极A与电极B之间的高阻状态时，便开启水泵电机控制电路对水壶加水；
C、当水位接近电极B时，电极A与电极B之间通过水的导体而逐步从高阻状态变为低阻状态，微控制器Ul检测到电极A与电极B之间逐步从高阻状态变为低阻状态的过程，便根据电阻的变化通过微控制器Ul的PWM端口电平相应变化控制水泵电机控制电路对水壶加水量的大小，并逐渐减小至停止；
重复b、c步骤，直至控制结束。与现有技术相比较，本发明的有益效果在于，
本发明通过在水壶上设置电极A和电极B，检测水壶内的水位变化，来控制水泵电机的工作状态，对水壶进行加水，能精确、方便地对水壶水位进行控制；同时，水位线的控制由电极A、电极B精确控制，避免了现有技术的时间限定加水的容易造成加水水量不准确，甚至导致溢水，耗水费电，不利于节能环保的缺陷。
图1为本发明实施例1的结构示意 图2为本发明实施例2、3的结构示意图。
具体实施例方式以下结合实施例及附图对本发明进行详细的描述。
实施例1
如图1所示，本发明公开了一种带水位检测控制的自动加水装置，包括水壶1、出水管2、进水管3、水泵电机4及水泵电机控制电路，水泵电机4进水口与进水管3连接，出水口与出水管2连接，出水管2用于给水壶I加水，水泵电机控制电路用于控制水泵电机4的工作状态，还包括与水壶I连接的电极A和与电极A相绝缘且位于水壶I近水位线上的检测电极B，所述电极A和电极B分别连接至水位控制电路，水位控制电路与水泵电机4控制电路相连接，用于控制水泵电机4的开启或关闭。进一步的，电极B的高度hB比电极A的高度hA高。本实施例中，所述水壶I为金属壶体，电极A直接连接于金属壶体上，壶体内壁为导体直接与水接触，电极B穿过金属壶体的壁面并通过绝缘材料支承在壶体内壁，电极B的末端为裸露导体位于金属壶体内。当加水水位未达到水位线时，电极A和电极B之间呈高阻状态，当加水水位达到水位线时,水位线处的检测电极B与水面相接触，这时通过水的导电作用，电极A与电极B之间呈低阻状态，水位控制电路根据电极A和电极B之间的电阻状态高低，对加水水泵实行开启与关闭控制。在加水过程中，当电极A和电极B之间呈高阻状态时，说明壶内水位尚未达到水位线，这时水位控制电路便根据这一状态便继续开启加水水泵电机，使水位继续上升。当水位上升至水面接触到设置于水位线上的检测电极B时，电极A和电极B之间通过水的导电作用而呈低阻状态，水位控制电路根据这一状态便立即关闭加水水泵电机，这样水壶内的水便保持在水位线上。通过对加水水泵的开启和关闭控制，实现自动加水。进一步的，水位控制电路具体包括微控制器Ul、控制按键K、反相器U2及晶体三极管Q1，电极A、电极B分别与微控制器Ul的IO端口和A/D端口连接，控制按键K连接至微控制器Ul的I端口，控制按键K控制微控制器Ul的工作程式，微控制器Ul的O端口通过反相器U2、晶体三极管Ql与水泵电机控制电路相连接。另外，本实施例还公开了一种带水位检测控制的自动加水装置的控制方法，其包括以下步骤
步骤a、当水位未达到电极B时，电极A与电极B之间相绝缘而呈高阻状态，水位控制电路检测到电极A和电极B之间为高阻状态时，对水泵电机开启控制；
步骤b、当水位控制电路检测到电极A和电极B之间向低阻变化时，对水泵电机关闭控
制；
并一直重复上述步骤，直至控制结束。实施例2
如图2所示，本实施例与实施例1方案相近似，其区别在于，所述水壶I为非金属壶体，且电极A、电极B均穿过非金属壶体的壁面位于非金属壶体内。实施例3
如图2所示，本实施例与实施例1方案相近似，其区别在于，所述水位控制电路根据电极A与电极B的电阻变化，通过水泵电机控制电路控制水泵电机4的功率大小。本实施例公开了一种利用带水位检测控制的自动加水装置的控制方法，其中，步骤a、当水位未达到电极B时，电极A与电极B之间相绝缘而呈高阻状态，水位控制电路检测到电极A和电极B之间为高阻状态时，对水泵电机开启控制；
步骤b，当水位接近电极B时，电极A与电极B之间的电阻逐渐变小，水位控制电路通过水泵电机控制电路控制水泵电机减小功率，并逐渐减小至停止。本实施例的水位控制电路包括微控制器U1、控制按键K、反相器U2及晶体三极管Ql，电极A、电极B分别与微控制器Ul的IO端口和A/D端口连接，控制按键K连接至微控制器Ul的I端口，控制按键K控制微控制器Ul的工作程式，微控制器Ul的PWM端口通过运算放大器U2、晶体三极管Ql与水泵电机控制电路相连接。本实施例的带水位检测控制的自动加水装置的控制方法，其进一步包括以下步骤
a、按控制按键K，微控制器Ul进入自动加水程式；
b、当水位未达到电极B时，电极A与电极B之间相绝缘而呈高阻状态，微控制器Ul检测到电极A与电极B之间的高阻状态时，便开启水泵电机控制电路对水壶加水；
C、当水位接近电极B时，电极A与电极B之间通过水的导体而逐步从高阻状态变为低阻状态，微控制器Ul检测到电极A与电极B之间逐步从高阻状态变为低阻状态的过程，便根据电阻的变化通过微控制器Ul的PWM端口电平相应变化控制水泵电机控制电路对水壶加水量的大小，并逐渐减小至停止；
重复b、c步骤，直至控制结束。
权利要求
1.一种带水位检测控制的自动加水装置，包括水壶及用于给水壶加水的加水机构，其特征在于，还包括与水壶连接的电极A和与电极A相绝缘且位于水壶近水位线上的检测电极B，所述电极A和电极B分别连接至水位控制电路，水位控制电路与加水机构相连接，且能控制加水机构的开启或关闭。
2.根据权利要求1所述的带水位检测控制的自动加水装置，其特征在于，所述加水机构包括出水管、进水管、水泵电机及水泵电机控制电路，水泵电机进水口与进水管连接，出水口与出水管连接，出水管用于给水壶加水，水泵电机控制电路用于控制水泵电机的工作状态，水位控制电路与水泵电机控制电路相连接。
3.根据权利要求2所述的带水位检测控制的自动加水装置，其特征在于，所述水壶为金属壶体，电极A直接连接于金属壶体上，壶体内壁为导体直接与水接触，电极B穿过金属壶体的壁面并通过绝缘材料支承在壶体内壁，电极B的末端为裸露导体位于金属壶体内。
4.根据权利要求2所述的带水位检测控制的自动加水装置，其特征在于，所述水壶为非金属壶体，电极A、电极B均穿过非金属壶体的壁面位于非金属壶体内。
5.根据权利要求2所述的带水位检测控制的自动加水装置，其特征在于，电极B的高度 hB比电极A的高度hA高。
6.根据权利要求2所述的带水位检测控制的自动加水装置，其特征在于，水位控制电路包括微控制器U1、控制按键K、反相器U2及晶体三极管Q1，电极A、电极B分别与微控制器Ul的IO端口和A/D端口连接，控制按键K连接至微控制器Ul的I端口，控制按键K控制微控制器Ul的工作程式，微控制器Ul的O端口通过反相器U2、晶体三极管Ql与水泵电机控制电路相连接。
7.根据权利要求2所述的带水位检测控制的自动加水装置，其特征在于，所述水位控制电路根据电极A与电极B的电阻变化，通过水泵电机控制电路控制水泵电机的功率大小。
8.根据权利要求7所述的带水位检测控制的自动加水装置，其特征在于，水位控制电路包括微控制器U1、控制按键K、反相器U2及晶体三极管Q1，电极A、电极B分别与微控制器Ul的IO端口和A/D端口连接，控制按键K连接至微控制器Ul的I端口，控制按键K控制微控制器Ul的工作程式，微控制器Ul的PWM端口通过运算放大器U2、晶体三极管Ql与水泵电机控制电路相连接。
9.一种利用权利要求6所述带水位检测控制的自动加水装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤步骤a、当水位未达到电极B时，电极A与电极B之间相绝缘而呈高阻状态，水位控制电路检测到电极A和电极B之间为高阻状态时，对水泵电机开启控制；步骤b、当水位控制电路检测到电极A和电极B之间向低阻变化时，对水泵电机关闭控制；并一直重复上述步骤，直至控制结束。
10.一种利用权利要求7所述的带水位检测控制的自动加水装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤步骤a、当水位未达到电极B时，电极A与电极B之间相绝缘而呈高阻状态，水位控制电路检测到电极A和电极B之间为高阻状态时，对水泵电机开启控制；步骤b，当水位接近电极B时，电极A与电极B之间的电阻逐渐变小，水位控制电路通过水泵电机控制电路控制水泵电机减小功率，并逐渐减小至停止。
11.一种利用权利要求8所述的带水位检测控制的自动加水装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤a、按控制按键K，微控制器Ul进入自动加水程式；b、当水位未达到电极B时，电极A与电极B之间相绝缘而呈高阻状态，微控制器Ul检测到电极A与电极B之间的高阻状态时，便开启水泵电机控制电路对水壶加水；C、当水位接近电极B时，电极A与电极B之间通过水的导体而逐步从高阻状态变为低阻状态，微控制器Ul检测到电极A与电极B之间逐步从高阻状态变为低阻状态的过程，便根据电阻的变化通过微控制器Ul的PWM端口电平相应变化控制水泵电机控制电路对水壶加水量的大小，并逐渐减小至停止；重复b、c步骤，直至控制结束。
全文摘要
本发明提供一种带水位检测控制的自动加水装置及其控制方法，该装置包括水壶、出水管、进水管、水泵电机及水泵电机控制电路，水泵电机进水口与进水管连接，出水口与出水管连接，出水管用于给水壶加水，水泵电机控制电路用于控制水泵电机的工作状态，还包括与水壶连接的电极A和与电极A相绝缘且位于水壶近水位线上的检测电极B，所述电极A和电极B分别连接至水位控制电路，水位控制电路与水泵电机控制电路相连接，用于控制水泵电机的开启或关闭。本发明具备结构简单，可靠性高，加水容量准确等优点。
文档编号A47J31/56GK103006073SQ20121052677
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月10日 优先权日2012年12月10日
发明者陈俊平 申请人:陈俊平