专利名称：可控制加水量的自动加水装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种加水装置，尤其是一种可控制加水量的自动加水装置。
背景技术：
在日常的电热或电磁煮水器具中，所应用的加水装置，是利用水泵电机抽水注入煮水壶中，目前的自动加水一般是根据煮水壶容积，采用设定时间控制，按时间与水泵电机流量的乘积，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，当煮水壶内已有一定水量时，加水装置仍然会按原先设定的容量加水，将导致加水量超过标准水位线，甚至加水过多而溢出壶口，造成电器短路等安全隐患。有鉴于此，特提出本实用新型。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种防止溢水的可控制加水量的自动加水装置。为解决上述技术问题，本实用新型采用技术方案的基本构思是:一种可控制加水量的自动加水装置，包括煮水壶、水泵和水泵电机，所述水泵的出水口连接一出水管，出水管的出水端对应煮水壶的壶口为其加水，还包括一水位检测控制电路；所述水位检测控制电路包括一水位检测电极、一低位电极、控制器和水泵电机电路；所述水位检测电极和低位电极均装在所述煮水壶内，所述水位检测电极设置在水位线上，低位电极低于或与所述水位检测电极等高，当煮水壶内的水未到达水位线时，所述水位检测电极与所述低位电极绝缘，当水达到水位线时，两者通过水导通，所述水位检测电极的另一端连接所述控制器的A/D端，低位电极的另一端连接所述控制器的I/O端，所述控制器的输出端连接所述水泵电机电路，控制所述水泵电机工作或停止；当煮水壶内的水未到水位线时，所述控制器控制所述水泵电机工作，向所述煮水壶内注水，当煮水壶内的水到达水位线时，控制器控制所述水泵电机停止工作，停止注水。进一步地，所述水位检测控制电路还包括一控制按键，所述控制按键连接所述控制器的一个输入端，用以控制所述控制器的工作和停止。优选的，所述水泵电机电路包括功率放大电路和水泵电机电源电路，所述控制器的输出端连接所述功率放大电路的输入端，所述功率放大电路的输出端连接所述水泵电机电源电路的控制端。优选的，所述控制器为微控制器；所述功率放大电路包括运算放大器、晶体三极管、由第一电阻和第一电容组成的串联电路、由第二电阻和第三电阻组成的串联电路以及由第四电阻和第五电阻组成的分压电路；所述的由第一电阻和第一电容组成的串联电路连接在所述微控制器的PWM和地端之间，所述的由第二电阻和第三电阻组成的串联电路连接在所述晶体三极管的集电极和地之间，第二电阻和第三电阻的连接点连接至所述运算放大器的同相输入端，所述第一电阻和第一电容的连接点连接至所述运算放大器的反相输入端，所述运算放大器的输出端通过由第四电阻和第五电阻组成的分压电路连接至所述晶体三极管的基极，所述分压电路的另一端接地，所述晶体三极管的发射极接地，集电极连接所述所述水泵电机电源电路的控制端；当煮水壶内水位低时，所述微控制器控制PWM端输出高压，控制水泵电机转速高，当煮水壶内水位高时，所述微控制器控制PWM端输出低压，控制水泵电机转速低，当煮水壶内水达到水位线时，所述微控制器控制PWM端输出的电压呈最小值，控制水泵电机停止工作。对于上述各方案，所述煮水壶为金属材质时,所述水位检测电极和低位电极之一通过一绝缘支架固定在所述煮水壶内壁上，水位检测电极和低位电极中另一个直接装在所述煮水壶内壁上，端部各连接一根数据线，数据线穿出煮水壶连接所述控制器。对于上述各方案，所述煮水壶为绝缘材质时,所述水位检测电极和低位电极均直接装在所述煮水壶内壁上，其端部各连接一根数据线，数据线穿过所述煮水壶连接所述控制器。用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果:本实用新型自动加水装置对水位进行检测控制，当水位未到水位线时加水，到水位线时停止加水，防止水溢出导致安全隐患，更加安全，且防止浪费水电，节能环保。
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作进一步详细的描述。
图1是本实用新型的原理图；图2是煮水壶为金属材质时的煮水壶的煮水壶内部示意图；图3是煮水壶为绝缘材质时的煮水壶的煮水壶内部示意图；图4是本实用新型可控制加水量的自动加水装置的电路图。
具体实施方式
第一种实施例:如图1所示，一种可控制加水量的自动加水装置，包括金属材质的煮水壶1、水泵2和水泵电机3，所述水泵电机3进水口与所述进水管4连接，所述水泵2的出水口连接一出水管5，出水管5的出水端对应煮水壶I的壶口为其加水或在出水管5处连接一加水管6，用加水管6给所述煮水壶I加水；还包括一水位检测控制电路7 ；所述水位检测控制电路7包括一水位检测电极B、一低位电极A、控制器8和水泵电机电路9 ;参照图2，水位检测电极B通过一绝缘支架10固定在所述煮水壶I内壁上，位于水位线上，低位电极A直接装在所述煮水壶I内壁上，高度低于所述水位检测电极B，水位检测电极B和低位电极A的一端各连接一数据线，在煮水壶I侧壁上开设进线孔，上述两根数据线从进线孔中伸进到煮水壶I的手柄中，最后从手柄的孔中伸出，最后用绝缘材料封住进线孔和手柄的孔，参照图4，水位检测电极B的数据线连接所述控制器8的A/D端，低位电极A的数据线连接所述控制器8的I/O端，所述控制器8的输出端连接所述水泵电机电路9，控制所述水泵电机3工作或停止；当煮水壶I内的水未到水位线时，所述控制器8控制所述水泵电机3工作，向所述煮水壶I内注水，当煮水壶I内的水到达水位线时，控制器8控制所述水泵电机3停止工作，
停止注水。也可以是低位电极A通过绝缘支架固定在煮水壶I的内壁上，水位检测电极B直接装在煮水壶I的内壁上，或两者均通过一个绝缘支架固定在煮水壶I内，只要保持在水未到水位线时两者绝缘，水到达水位线时两者导通即可。低位电极A也可以和水位检测电极B等高。第二种实施例:如图1所示，一种可控制加水量的自动加水装置，包括绝缘材质的煮水壶1、水泵2和水泵电机3，所述水泵电机3进水口与所述进水管4连接，所述水泵2的出水口连接一出水管5，出水管5的出水端对应煮水壶I的壶口为其加水或在出水管5处连接一加水管6，用加水管6给所述煮水壶I加水，还包括一水位检测控制电路7 ；所述水位检测控制电路7包括一水位检测电极B、一低位电极A、控制器8和水泵电机电路9 ;参照图3，所述水位检测电极B和低位电极A均直接装在所述煮水壶I内壁上，所述水位检测电极B设置在水位线上，低位电极A低于所述水位检测电极B，其端部各连接一根数据线，在煮水壶I侧壁上开设进线孔，上述两根数据线从进线孔中伸进到煮水壶I的手柄中，最后从手柄的孔中伸出，最后用绝缘材料封住进线孔和手柄的孔，参照图4，水位检测电极B连接的数据线穿过所述煮水壶I连接所述控制器8的A/D端，低位电极A连接的数据线穿过所述煮水壶I连接所述控制器8的I/O端，所述控制器8的输出端连接所述水泵电机电路9，控制所述水泵电机3工作或停止；当煮水壶I内的水未到水位线时，所述控制器8控制所述水泵电机3工作，向所述煮水壶I内注水，当煮水壶I内的水到达水位线时，控制器8控制所述水泵电机3停止工作，
停止注水。上述两种实施例的工作原理为:当水位未达到水位检测电极B时，低位电极A与水位检测电极B之间相绝缘而呈高阻状态，控制器8检测到低位电极A与水位检测电极B之间的高阻状态时，输出较大电压，开启水泵电机电路9，水泵电机电路9控制启动水泵电机3对煮水壶I加水，水由进水管4被抽进水泵2，流经出水管5或出水管5和加水管向煮水壶I壶内注水。当水位到达水位线上的水位检测电极B时，水便与水位检测电极B相接触，因为水是导体，这时，低位电极A通过水的导体作用和水位检测电极B相导通而呈低阻状态，控制器8检测到低位电极A与水位检测电极B之间的低阻状态时，输出的电压低，从而控制水泵电机电路9使停止对煮水壶I加水。本实用新型自动加水装置对水位进行检测控制，当水位未到水位线时加水，到水位线时停止加水，防止水溢出导致安全隐患，更加安全，且防止浪费水电，节能环保。低位电极A也可以和水位检测电极B等高。对于上述两种实施例，优选的，所述水位检测控制电路7还可包括一控制按键，所述控制按键连接所述控制器8的一个输入端，用以控制所述控制器8工作或不工作，不工作时，该煮水壶可以作为一个普通水壶使用，煮水壶的功用更多(见下文)。对于上述所有实施例，优选的，所述水泵电机电路9包括功率放大电路11和水泵电机电源电路12，所述控制器8的输出端连接所述功率放大电路11的输入端，所述功率放大电路11的输出端连接所述水泵电机电源电路12的控制端。利用功率放大电路11驱动水泵电机3的工作。参照图4，优选的，所述控制器为微控制器Ul ;所述功率放大电路包括微控制器U2、晶体三极管Ql、由第一电阻Rl和第一电容El组成的串联电路、由第二电阻R2和第三电阻R3组成的串联电路以及由第四电阻R4和第五电阻R5组成的分压电路；所述的由第一电阻Rl和第一电容El组成的串联电路连接在所述微控制器Ul的PWM和微控制器Ul的地端GND之间，所述的由第二电阻R2和第三电阻R3组成的串联电路连接在所述晶体三极管Ql的集电极和地之间，第二电阻R2和第三电阻R3的连接点连接至所述微控制器U2的同相输入端，所述第一电阻Rl和第一电容El的连接点连接至所述微控制器U2的反相输入端，所述微控制器U2的输出端通过由第四电阻R4和第五电阻R5组成的分压电路连接至所述晶体三极管Ql的基极，所述分压电路的另一端接地，所述晶体三极管Ql的发射极接地，集电极连接所述所述水泵电机电源电路12的控制端；当煮水壶I内水位低时，所述微控制器Ul控制PWM端输出高压，控制水泵电机3转速高，当煮水壶I内水位高时，所述微控制器Ul控制PWM端输出低压，控制水泵电机3转速低，当煮水壶I内水达到水位线时，所述微控制器Ul控制PWM端输出的电压呈最小值，控制水泵电机3停止工作。控制按键Kl连接微控制器Ul的I/O端，用以控制所述微控制器Ul的工作和停止。对于低位电极A低于水位检测电极B的情况，可通过软件设计使煮水壶I壶内水位尚未达到水位线时，低位电极A和水位检测电极B之间呈高阻状态，证明水未到达水位线，这时微控制器Ul便根据这一状态继续控制水泵电机3工作，使水位继续上升；在水位上升过程，低位电极A和水位检测电极B之间的电阻值有一个由高变低的暂变过程，微控制器Ul便根据电阻值的变化控制PWM端口输出的电压也相应由高变低，这使水泵电机3加水速度也从快变慢；当水位上升至水位线时,低位电极A和水位检测电极B之间通过水的导电作用导通而呈低阻状态，微控制器Ul输出的电压呈最小值，控制水泵电机3立即断电停止工作，水泵电机3停止加水，这样煮水壶I内的水便保持在水位线位置上防止溢水。本方案随着水位升高水位低时水泵电机3转速逐渐变慢，防止水到达水位线时，快速制停高速旋转的电机，对水泵电机3损耗大，另一方面，由于惯性，水泵电机3无法立即停转，还会继续注水而无法实现到达水位线时立即停止注水的目的。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，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的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种可控制加水量的自动加水装置，包括煮水壶、水泵和水泵电机，所述水泵的出水口连接一出水管，出水管的出水端对应煮水壶的壶口为其加水，其特征在于:还包括一水位检测控制电路； 所述水位检测控制电路包括一水位检测电极、一低位电极、控制器和水泵电机电路；所述水位检测电极和低位电极均装在所述煮水壶内，所述水位检测电极设置在水位线上，低位电极低于或与所述水位检测电极等高，当煮水壶内的水未到达水位线时，所述水位检测电极与所述低位电极绝缘，当水达到水位线时，两者通过水导通，所述水位检测电极的另一端连接所述控制器的A/D端，低位电极的另一端连接所述控制器的I/O端，所述控制器的输出端连接所述水泵电机电路，控制所述水泵电机工作或停止； 当煮水壶内的水未到水位线时，所述控制器控制所述水泵电机工作，向所述煮水壶内注水，当煮水壶内的水到达水位线时，控制器控制所述水泵电机停止工作，停止注水。
2.根据权利要求1所述的可控制加水量的自动加水装置，其特征在于:所述水位检测控制电路还包括一控制按键，所述控制按键连接所述控制器的一个输入端，用以控制所述控制器的工作和停止。
3.根据权利要求1所述的可控制加水量的自动加水装置，其特征在于:所述水泵电机电路包括功率放大电路和水泵电机电源电路，所述控制器的输出端连接所述功率放大电路的输入端，所述功率放大电路的输出端连接所述水泵电机电源电路的控制端。
4.根据权利要求3所述的可控制加水量的自动加水装置，其特征在于:所述控制器为微控制器；所述功率放大电路包括运算放大器、晶体三极管、由第一电阻和第一电容组成的串联电路、由第二电阻和第三电阻组成的串联电路以及由第四电阻和第五电阻组成的分压电路； 所述的由第一电阻和第一电容组成的串联电路连接在所述微控制器的PWM和地端之间，所述的由第二电阻和第三电阻组成的串联电路连接在所述晶体三极管的集电极和地之间，第二电阻和第三电阻的连接点连接至所述运算放大器的同相输入端，所述第一电阻和第一电容的连接点连接至所述运算放大器的反相输入端，所述运算放大器的输出端通过由第四电阻和第五电阻组成的分压电路连接至所述晶体三极管的基极，所述分压电路的另一端接地，所述晶体三极管的发射极接地，集电极连接所述所述水泵电机电源电路的控制端；当煮水壶内水位低时，所述微控制器控制PWM端输出高压,控制水泵电机转速高,当煮水壶内水位高时，所述微控制器控制PWM端输出低压，控制水泵电机转速低，当煮水壶内水达到水位线时，所述微控制器控制PWM端输出的电压呈最小值，控制水泵电机停止工作。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的可控制加水量的自动加水装置，其特征在于:所述煮水壶为金属材质时，所述水位检测电极和低位电极之一通过一绝缘支架固定在所述煮水壶内壁上,水位检测电极和低位电极中另一个直接装在所述煮水壶内壁上,端部各连接一根数据线，数据线穿出煮水壶连接所述控制器。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的可控制加水量的自动加水装置，其特征在于:所述煮水壶为绝缘材质时,所述水位检测电极和低位电极均直接装在所述煮水壶内壁上,其端部各连接一根数据线，数据线穿过所述煮水壶连接所述控制器。
专利摘要一种可控制加水量的自动加水装置，包括煮水壶、水泵和水泵电机，水泵出水口接一出水管，出水管对应煮水壶为其加水，还有一水位检测电极、低位电极、控制器和水泵电机电路；水位检测电极和低位电极均装在煮水壶内，水位检测电极在水位线上，低位电极低于或与水位检测电极等高，当煮水壶内的水未到水位线时，两者绝缘，水达到水位线时，两者通过水导通，水位检测电极另一端连接控制器A/D端，低位电极另一端连接控制器I/O端，控制器输出端连接水泵电机电路；当煮水壶内的水未到水位线时，控制器控制水泵电机工作，向煮水壶内注水，当煮水壶内的水到达水位线时，控制器控制水泵电机停止工作，停止注水，防止水溢出，安全，节能环保。
文档编号A47J36/00GK202981583SQ20122073989
公开日2013年6月12日 申请日期2012年12月28日 优先权日2012年12月28日
发明者陈俊平 申请人:广东海利集团有限公司