专利名称：一种浑浊度检测装置及采用该浑浊度检测装置的洗衣机和洗碗机的制作方法
技术领域：
一种浑浊度检测装置及采用该浑浊度检测装置的洗衣机和
洗碗机
技术领域：
本实用新型涉及洗衣机和洗碗机，尤其涉及对洗衣机和洗碗机内浑浊度进行检测 的装置。
技术背景目前，国内外许多生产厂家都采用浑浊度传感器来实现对全自动洗衣机洗净状态 的检测，从而来调整洗衣机的最佳洗涤状态。现有的洗衣机浑浊度传感器都是由一个光束 发送器、一个光束接收器和一个固定框架组成的。由于固定框架都是一个整体，安装到洗衣 机上不方便，与安装面的贴合也不能很完美，从而影响到检测的精度。而且此类的浑浊度传 感器检测方法比较单一，容易受检测窗口堆积物的影响，很难准确检测出洗涤的实时状态， 最终导致洗衣机过度洗涤，磨损洗涤物，浪费时间和资源或者洗净度降低。洗碗机产品中也 存在同样的问题。随着科技的不断进步，人们越来越注重科技成果带来的可靠性和安全性问题。为 了有效的解决因为检测不准确而导致的过度洗涤，磨损衣物，资源浪费这一课题，亟待一种 简单实用、安全可靠、准确高效的检测浑浊度装置的出现。
实用新型内容本实用新型的目的就是为了解决现有技术中存在的问题，提出一种浑浊度检测装 置及采用该浑浊度检测装置的洗衣机和洗碗机，能够提高检测的精度及可靠性。为实现上述目的，本实用新型专利提出了一种浑浊度检测装置，包括安装在排水 阀进水管接口部的固定支座上的固定支架，所述固定支架上设有红外线发光二极管、散射 光光敏接收管、透射光光敏接收管，散射光光敏接收管通过第一转换电路连接到控制芯片， 透射光光敏接收管通过第二转换电路连接到控制芯片。作为优选，所述固定支架采用圆环形支架，红外线发光二极管、散射光光敏接收管 和透射光光敏接收管安装在圆环形支架的同一圆周平面上，且散射光光敏接收管与圆心的 连线与红外线发光二极管与圆心的连线成90°角；透射光光敏接收管、圆心、红外线发光 二极管在同一直线上，进一步提高检测的精度。作为优选，所述固定支架由半圆环形支架A和半圆环形支架B组成，所述半圆环形 支架A与半圆环形支架B之间采用螺钉固定形成一个整圆环形，结构简单，安装方便。作为优选，所述半圆环形支架A和半圆环形支架B上均设有与排水阀进水管接口 部上的外部卡爪配合的凹槽，不仅能够防止两个半圆环形支架装反，而且可以很好地固定 浑浊度检测装置。作为优选，凹槽和外部卡爪的形状为三角形或者正方形或者长方形或者圆形，三 角形结构简单，加工方便，且固定效果好。为实现上述目的，本实用新型专利还提出了一种洗衣机，包括水槽、排水阀组件和
3浑浊度检测装置，所述排水阀组件包括排水阀进水管接口部和设在排水阀进水管接口部的 固定支座，所述浑浊度检测装置包括安装在排水阀进水管接口部的固定支座上的固定支 架，所述固定支架上设有红外线发光二极管、散射光光敏接收管、透射光光敏接收管，散射 光光敏接收管通过第一转换电路连接到控制芯片，透射光光敏接收管通过第二转换电路连 接到控制芯片。作为优选，所述固定支架采用圆环形支架，红外线发光二极管、散射光光敏接收管 和透射光光敏接收管安装在圆环形支架的同一圆周平面上，且散射光光敏接收管与圆心的 连线与红外线发光二极管与圆心的连线成90°角；透射光光敏接收管、圆心、红外线发光 二极管在同一直线上，进一步提高检测的精度。作为优选，所述固定支架由半圆环形支架A和半圆环形支架B组成，所述半圆环形 支架A与半圆环形支架B之间采用螺钉固定形成一个整圆环形，结构简单，安装方便。作为优选，所述半圆环形支架A和半圆环形支架B上均设有与排水阀进水管接口 部上的外部卡爪配合的凹槽，不仅能够防止两个半圆环形支架装反，而且可以很好地固定 浑浊度检测装置。为实现上述目的，本实用新型专利还提出了一种洗碗机，包括水槽、排水阀组件和 浑浊度检测装置，所述排水阀组件包括排水阀进水管接口部和设在排水阀进水管接口部的 固定支座，所述浑浊度检测装置包括安装在排水阀进水管接口部的固定支座上的固定支 架，所述固定支架上设有红外线发光二极管、散射光光敏接收管、透射光光敏接收管，散射 光光敏接收管通过第一转换电路连接到控制芯片，透射光光敏接收管通过第二转换电路连 接到控制芯片。本实用新型专利的有益效果本实用新型采用散射光与透射光的比值来表示液体 浑浊度，即使洗衣机经过长年使用，污染物均勻的沉积在排水阀的管壁上，由于污染物对散 射光和透射光的削减程度是相同的，所以两电压值的比值不会改变，能够准确、可靠地反映 出液体的浑浊度状况，提高了检测的精度及可靠性，实现洗涤程度的及时调整，不但提高了 洗涤物的洗涤效果，而且避免了水电资源的浪费，从技术上提升了整个洗衣机产品的品质。
图1是本实用新型中洗衣机的结构示意图；图2是本实用新型中浑浊度检测装置在洗衣机上的安装结构示意图；图3是本实用新型中浑浊度检测装置的结构示意图；图4是本实用新型中浑浊度检测装置中光电转换原理图；图5是干净管壁和污垢管壁实验数据曲线图。
具体实施方式如图1、2所示，洗衣机3包括水槽3-1、排水阀组件1和浑浊度检测装置2，所述排 水阀组件1包括排水阀进水管接口部1-1和设在排水阀进水管接口部1-1的固定支座1-2， 所述浑浊度检测装置2安装在排水阀进水管接口部1-1的固定支座1-2上。洗碗机虽然 在功能上与洗衣机3存在一定区别，但是，两者在排水及浑浊度检测结构部分是一致的，因 此，本实施例中不再重复赘述。[0022]如图3、4所示，浑浊度检测装置2包括安装在排水阀进水管接口部1-1的固定支 座1-2上的固定支架2-10，所述固定支架2-10上设有红外线发光二极管2-1、散射光光敏 接收管2-2、透射光光敏接收管2-3，散射光光敏接收管2-2通过第一转换电路连接到控制 芯片，透射光光敏接收管2-3通过第二转换电路连接到控制芯片。第一转换电路采用第一 电阻Rl，第二转换电路采用第二电阻R2，直接采用电阻结构简单，成本低。红外线发光二极 管2-1、散射光光敏接收管2-2、透射光光敏接收管2-3上均设有连接到相应电阻的引出线 2-8。所述固定支架2-10采用圆环形支架，红外线发光二极管2-1、散射光光敏接收管 2-2和透射光光敏接收管2-3安装在圆环形支架的同一圆周平面上，且散射光光敏接收管 2-2与圆心的连线与红外线发光二极管2-1与圆心的连线成90°角；透射光光敏接收管 2-3、圆心、红外线发光二极管2-1在同一直线上，进一步提高检测的精度。所述固定支架 2-10由半圆环形支架A2-6和半圆环形支架B组成，所述半圆环形支架A2-6与半圆环形支 架B2-7上开有螺钉孔2-4，两者之间采用螺钉2-5固定形成一个整圆环形，结构简单，安装 方便。红外线发光二极管2-1安装在半圆环形支架B2-7上，两只光敏接收管(散射光光 敏接收管2-2和透射光光敏接收管2-3)安装在半圆环形支架A2-6上，当然也可以将红外 线发光二极管2-1与散射光光敏接受管2-3安装在同一个半圆环支架(如半圆环形支架 B2-7)上，相互之间成90°，将透射光光敏接受管2-2安装在另一个半圆环支架(如半圆 环形支架A2-6)上，与红外线发光二极管2-1在同一直线上。当然，作为替换，将固定支架 分成两份以上的安装方式也在本实用新型的保护范围之内。在洗衣机排水阀进水管接口部1-1的外部有两个外部卡爪1-3，分别与半圆环形 支架A2-6和半圆环形支架B2-7上的凹槽2-9配合，不仅可以防止两个半圆环装反，也可以 固定浑浊度检测装置，防止装置在洗衣机排水阀进水管表面滑动。所述凹槽2-9和外部卡 爪1-3的形状可以是如图3所示的三角形，也可以为正方形、长方形、圆形等任意形状，三角 形的凹槽2-9和外部卡爪1-3结构简单，加工方便，且固定效果好。当然作为替换，凹槽2-9 也可以采用卡扣、焊接、熔融等结构或方式。当洗衣机运行洗涤程序N分钟时，电脑板主芯片(控制芯片)输出信号，让浑浊度 检测装置2开始工作。红外线发光二极管2-1发出红外线光束，一部分红外线光束在水中 遇到固体悬浮颗粒，发生散射，散射光被散射光光敏接收管2-3接收到，通过第二电阻R2转 换成电压信号反馈给控制芯片；还有一部分红外线光束在水中透射，透射光被透射光光敏 接收管2-2接收到，通过第一电阻Rl转换成电压信号反馈给控制芯片。然后控制芯片将反 馈回来的散射光电压信号和透射光电压信号进行浑浊度算法的处理。浑浊度检测装置2每 次工作都连续进行N次检测，控制芯片获取浑浊度的平均值后适当地调整洗涤时间，以此 来确保浑浊度检测的准确性。第一次漂洗结束时，浑浊度检测装置2再次工作，控制芯片根 据浑浊的平均值来决定漂洗的次数，从而在保证水电资源不浪费的前提下达到最佳洗涤效 果的目的。本实用新型涉及的这种安装在洗衣机排水阀进水管外部的浑浊度检测装置2，通 过用散射光与透射光的比值来表示液体浑浊度的检测方法，能实时可靠地检测出液体的浑 浊度，从而实现洗涤程序的及时调整，有效减少水电资源的浪费和提高洗涤物的洗净效果。 由于该装置安装于洗衣机排水阀进水管外面，没有与水直接接触，所以能很好的解决漏水
5的问题。如图4所示，光能转换成电压值是通过电阻表现出来的。散射光光敏接收管2-3 接收到的散射光通过第一转换电路Rl转换成第一电压V。utl，透射光光敏接收管2-2接收到 的透射光通过第二转换电路R2转换成第二电压V。ut2，红外线发光二极管2-1上串有发射端 电阻R0。具体的电压数值能更直观的反映出液体的浑浊度状况。即便洗衣机经过长年使 用，污染物均匀的沉积在排水阀的管壁上，由于污染物对散射光和透射光的削减程度是相 同的，所以散射光通过光电转换而成的第一电压Voutl与透射光经过光电转换回路的第二 电压Vout2的比值不会改变。因此该装置仍能准确的检测出液体的浑浊度并反馈到芯片， 通过程序控制系统调整洗涤时序，真正做到节能环保、“洗净即止”。通过用散射光与透射光 的比值来表示液体浑浊度的检测方法，实时可靠地检测出液体的浑浊度，从而实现洗涤程 序的及时调整，有效减少水电资源的浪费和提高洗涤物的洗净效果。选一组电阻值搭建模型装置，对多种不同浑浊度的液体进行检测，试验结果如表 一所示。表一
T净管壁浊度检知R0 3.97ΚΩ R1:33KQ R2:200KQVouti (V)v0ut2 (V)v0utl/v0ut2v0ut2/v0utl空载测试值1. 4921. 6430. 911. 10清水测试值2. 60. 367. 220. 14混杂液1测试值1. 6620. 2756. 040. 17混杂液2测试值1. 4020. 2465. 700. 18混杂液3测试值1. 050. 234. 570. 22混杂液4测试值0. 7430. 1983. 750. 27混杂液5测试值0. 3250. 1552. 100. 48污垢管壁浊度检知R0: 397ΚΩ Rl 33ΚΩ R2:200KQVouti (V)V0UT2 (V)v0ut1/v0ut2v0ut2/v0utl空载测试值1. 1531. 141. 010. 99清水测试值1. 860. 267. 150. 14混杂液1测试值1. 130. 195. 950. 17混杂液2测试值0. 980. 1795. 470. 18混杂液3测试值0. 710. 1634. 360. 23混杂液4测试值0. 5120. 1473. 480. 29混杂液5测试值0. 2430. 1321. 840. 54其中，Voti是散射光对应的电压值，Vout2是透射光对应的电压值。混杂液1 :0. 05ml黑墨水+400ml清水；混杂液2 0. 05ml黑墨水+300ml清水；混杂液3 0. 05ml黑墨水+200ml清水；混杂液4 0. 05ml黑墨水+150ml清水；混杂液5 0. 05ml黑墨水+IOOml清水。假如定义混杂液1的浑浊度为3，则相应的混杂液2的浑浊度为4，混杂液3的浑 浊度为6，混杂液4的浑浊度为8，混杂液5的浑浊度为12。清水及空载情况下浑浊度无法计算。上述实验数据绘出的曲线图如图5所示，可以看出测量不同浑浊度的液体，单一
6的采用散射光或者透射光来检测浑浊度值，电压值变化不明显，很难准确的判断出浑浊度 值，很容易引起芯片的误判断。而采用散射光与透射光的比值来表示浑浊度的方法测得的 浑浊度值就比较准确了，变化明显。在管壁堆积污染物这种情况下，这种浑浊度检测装置检 测出来液体的浑浊度值与管壁干净的情况下测得的浑浊度值几乎相同。这也就证明了这种 浑浊度装置能很好的解决污染物堆积在检测窗口对浑浊度检测有影响的问题。 上述实施例是对本实用新型的说明，不是对本实用新型的限定，任何对本实用新 型简单变换后的方案均属于本实用新型的保护范围。
权利要求一种浑浊度检测装置，其特征在于包括安装在排水阀进水管接口部的固定支座上的固定支架，所述固定支架上设有红外线发光二极管、散射光光敏接收管、透射光光敏接收管，散射光光敏接收管通过第一转换电路连接到控制芯片，透射光光敏接收管通过第二转换电路连接到控制芯片。
2.如权利要求1所述的一种浑浊度检测装置，其特征在于所述固定支架采用圆环形 支架，红外线发光二极管、散射光光敏接收管和透射光光敏接收管安装在圆环形支架的同 一圆周平面上，且散射光光敏接收管与圆心的连线与红外线发光二极管与圆心的连线成 90°角；透射光光敏接收管、圆心、红外线发光二极管在同一直线上。
3.如权利要求2所述的一种浑浊度检测装置，其特征在于所述固定支架由半圆环形 支架A和半圆环形支架B组成，所述半圆环形支架A与半圆环形支架B之间采用螺钉固定 形成一个整圆环形。
4.如权利要求3所述的一种浑浊度检测装置，其特征在于所述半圆环形支架A和半 圆环形支架B上均设有与排水阀进水管接口部上的外部卡爪配合的凹槽。
5.如权利要求4所述的一种浑浊度检测装置，其特征在于凹槽和外部卡爪的形状为 三角形或者正方形或者长方形或者圆形。
6.一种洗衣机，包括水槽、排水阀组件和浑浊度检测装置，所述排水阀组件包括排水阀 进水管接口部和设在排水阀进水管接口部的固定支座，其特征在于所述浑浊度检测装置 包括安装在排水阀进水管接口部的固定支座上的固定支架，所述固定支架上设有红外线发 光二极管、散射光光敏接收管、透射光光敏接收管，散射光光敏接收管通过第一转换电路连 接到控制芯片，透射光光敏接收管通过第二转换电路连接到控制芯片。
7.如权利要求6所述的一种洗衣机，其特征在于所述固定支架采用圆环形支架，红外 线发光二极管、散射光光敏接收管和透射光光敏接收管安装在圆环形支架的同一圆周平面 上，且散射光光敏接收管与圆心的连线与红外线发光二极管与圆心的连线成90°角；透射 光光敏接收管、圆心、红外线发光二极管在同一直线上。
8.如权利要求7所述的一种洗衣机，其特征在于所述固定支架由半圆环形支架A和 半圆环形支架B组成，所述半圆环形支架A与半圆环形支架B之间采用螺钉固定形成一个 整圆环形。
9.如权利要求8所述的一种洗衣机，其特征在于所述半圆环形支架A和半圆环形支 架B上均设有与排水阀进水管接口部上的外部卡爪配合的凹槽。
10.一种洗碗机，包括水槽、排水阀组件和浑浊度检测装置，所述排水阀组件包括排水 阀进水管接口部和设在排水阀进水管接口部的固定支座，其特征在于所述浑浊度检测装 置包括安装在排水阀进水管接口部的固定支座上的固定支架，所述固定支架上设有红外线 发光二极管、散射光光敏接收管、透射光光敏接收管，散射光光敏接收管通过第一转换电路 连接到控制芯片，透射光光敏接收管通过第二转换电路连接到控制芯片。
专利摘要本实用新型公开了一种浑浊度检测装置及采用该浑浊度检测装置的洗衣机和洗碗机，包括水槽、排水阀组件和浑浊度检测装置，所述排水阀组件包括排水阀进水管接口部和设在排水阀进水管接口部的固定支座，所述浑浊度检测装置包括安装在排水阀进水管接口部的固定支座上的固定支架，所述固定支架上设有红外线发光二极管、散射光光敏接收管、透射光光敏接收管，散射光光敏接收管通过第一转换电路连接到控制芯片，透射光光敏接收管通过第二转换电路连接到控制芯片。本实用新型采用散射光与透射光的比值来表示液体浑浊度，由于污染物对散射光和透射光的削减程度是相同的，所以两者比值不会改变，能够准确、可靠地反映出液体的浑浊度状况，提高了检测的精度及可靠性。
文档编号D06F39/08GK201749081SQ20102026557
公开日2011年2月16日 申请日期2010年7月16日 优先权日2010年7月16日
发明者卢剑钢, 管亚云, 邱武锋 申请人:松下家电研究开发(杭州)有限公司;杭州松下家用电器有限公司