专利名称：传感式小便斗自动冲水器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种冲水阀是双稳态电磁阀的小便斗自动冲水器。
背景技术：
目前，小便斗自动冲水卫生设备使用红外线感应装置检测是否有人的信号，再处理信号来控制电磁阀实现自动冲水。使用时，红外线发射和接收装置每隔一段时间发射脉冲式的信号以判断是否有人并把信号传给控制电路并由控制电路作出反应并发送命令控制电磁阀启闭实现自动冲水。
中国专利信息网上公布了多个关于自动冲水的专利，其中专利号为98223835.5公布了一种感应冲水器，包括电动阀、信号源、发射电路、接收电路和驱动电路，其组成要点为信号源包括载波电路、调制信号电路和调制电路，一种解调电路插接在接受电路和驱动电路之间，载波电路和调制信号电路分别与调制电路连接，调制电路与发射电路连接，接收电路通过解调电路和驱动电路与电动阀电连接端连接，载波电路所产生的红外线信号以及调制信号电路所产生的调制信号一起加到调制电路，完成调制，再经发射电路发射接受电路接收被障碍物发射回并传到调制电路解出调制信号作为电动阀的开关信号源，以实现控制电动阀的启闭。该方法因为要对外发射红外线信号以判断是否有人，红外线感应的缺点是有1，必须安装外部感应窗口，这样给安装带来麻烦，感应窗口也需要成本。2，人的小便随着摄入的食物不同、喝水量的多少其浓度是不同的，如每天喝水多则尿液本身含有的物质(如尿素、盐类)较少；自来水的流速也是不同的，如管口径相同冲水水压大时流速就快。红外线感应装置只能检测到是否有人小便而不能结合小便的浓度、水流的速度等信号作出合理的冲水时间。
中国专利号为00240358.7也公布了一种可用于小便斗自动冲水的一种装置，该装置通过如下的方案实现包括一个感应智能控制装置，该装置包括红外线发射接受器、中央处理器CPU、水阀出水装置，红外线发射接受器与CPU双向连接，水阀由CPU控制，另外它还包括感应式智能控制自冲电装置。在实现自动冲水时也是通过红外线感应到是否有人，把信号传给CPU，CPU接受到信号并作出冲水的命令。可知和上个技术方案一样，该技术方案同样用红外线感应信号检测是否有人小便，同样具有上面两个缺点。
发明内容
为了克服必须安装外部感应窗口和红外线感应装置只能检测到是否有人小便而不能结合小便的浓度、水流的速度等信号作出适合的冲水时间的缺点本实用新型给出一种传感式自动冲水器，利用尿液自身导电特性优于水实现控制电磁阀冲水，适用于双稳态电磁阀。
本发实用新型的目的是通过如下措施来达到该冲水器由两个传感器、控制电路和电磁阀构成。两个传感器和控制电路连接，电磁阀和电容CL串联后和MOS3并联，再和控制电路中的两个场效应管MOS1、MO2漏源极串联，再接电源。传感器A外部是一水管接在小便斗下部。感受器B安置在小便斗与污水管道之间的用于隔断管道内部污水和室内空气以防异味散发到室内的迂回部位水中。
其中传感器A由一段绝缘水管、凹槽和一漏斗构成漏斗为两特定面积梯形导体片和两长方形绝缘体片制成，安装在一段绝缘水管内壁边缘，并在漏斗上缘等高的水管内壁周围加凹槽用于当小便斗只有少量液体时使之流过传感器A的漏斗，该段水管与小便斗下部相接用于接收小便斗传来的浓度不同的液体，即尿液、水和尿液的混合液体或单独的水。两导体片分别用一导线接出和电阻rl串联加以电压，当该传感器A中流过不同的液体时就表现为不同的电阻(具体为当浓度较高的尿液或尿液和水的混合液流过时因尿液具有优于水的导电特性而表现的电阻小于当单独水流过时表现的电阻)。
传感器B如下制作两相距1~2厘米的导体，长度均为5~10毫米即可。两导体用导线接出，和r2串联，安装在小便斗为了防止室内直接与污水管道相连的迂回部位的水中。当迂回部位有水时两导体置水中，因自来水有一定的导电性传感器B表现出的电阻其数值远小于当迂回部位没有水时两导体置于空气中传感器B表现出的电阻控制电路包含六个电阻r1、r2、rb1、rb2、rc1、rc2，两个三极管V1、V2，两个N沟道增强型场效应管MOS1、MOS2和一个P沟道增强型场效应管MOS3，电容CR和CL构成。传感器A一端、rc1一端与一直流电源正极连接，传感器A另一端与电容CR正极、rb1一端、r1一端连接，rb1另端与三极管V1的基极连接，三极管V1的集极与rc1另端、rb2一端连接，rb2另一端与三极管V2基极连接，三极管V2集极与MOS1栅极、MOS3栅极、rc2一端连接，MOS1漏极、电容CL负极、MOS2漏极、MOS3漏极连接，MOS2栅极与r2一端、传感器B一端连接，电磁阀一端与电容CL正极连接，rc2另一端、电磁阀另一端、MOS3源极、r2另一端与直流电源正极连接，r1另端、电容CR负极、三极管V1射极、三极管V2射极、MOS1源极、MOS2源极、传感器B另一端接电源负极。
工作时，传感器A中流过不同液体时表现不同的电阻，r1与之串联分压得到不同的电压，该电压作用于三极管V1。当传感器A中是单独的水时电阻大，电阻rl串联分压得到的电压小于三极管V1的开启电压被屏蔽，当传感器A中流过为尿液或水和尿液的混合液时浓度大，电阻小，电阻r1串联分压得到的电压大于三极管V1的开启电压，经过三极管V1、V2构成的放大电路放大，在三极管V2集极产生一个更大的电压，作用于N沟道MOS1和P沟道MOS3，使MOS1导通，MOS3不导通。场效应管MOS1漏源极和电磁阀、电容CL串联再接电源。场效应管MOS1的导通或不导通就起到开关的作用来控制电磁阀一电容CL串联支路的开关，刚导通时，电容CL充电，电磁阀中有一正向脉冲电流，实现电磁阀开启，当小便结束时，传感器A中全部是自来水，此时三极管V1未导通，三极管V2集极为低电压，MOS1不导通而MOS3导通，此时，电磁阀、电容CL和MOS3构成回路，电容CL放电，电磁阀中流过一反向脉冲电流而闭合。从而控制冲水。延时电容CR在小便时被r1和传感器A串联得到的电压充电，小便结束时电容对r1放电使r1两端电压缓慢降低，延长三极管V1的开启时间，从而延长冲水时间。电容CR两端电压受控于r1两端电压，而不同浓度流过传感器A时电容CR两端电压不同，延时时间也就不同。如水流速快或尿液浓度低时电压小，延时时间就少。当迂回部位没有水时，传感器B的两个导体之间为空气电阻特别大，串联分压得到一大电压大于场效应管MOS2开启电压，场效应管MOS2导通，此时电容CL充电电磁阀中流过正向脉冲开启；当迂回部位有水时传感器B分压很小MOS2不导通，此时电磁阀、电容CL和MOS3构成回路，电容CL放电，电磁阀中流过一反向脉冲电流闭合。从而实现迂回部位没有水时自动冲水，有水时不冲水。
本实用新型的有益效果是该自动冲水装置可以实现完全内置在小便斗或墙体内部的空间，无须外部感应窗口，节省成本方便安装。可根据不同的流速或尿液浓度作出不同的冲水时间。在防止臭气回串时并非定时冲水，管道没有水时就立即冲水，有水时不冲水。
图<1>、图<2>为传感器A的两个相互垂直方向的剖视图，其中，1指漏斗，漏斗的两梯形是导体片，由导线连接到控制电路，导线在图中略。2指凹槽，用于使小便斗内只有少量液体时流过漏斗。
图<3>为本实用新型电路图，其中U1、U2为电源，3指双稳态电磁阀，4指传感器A，5指传感器B。3、4、5以外的部分即为控制电路。
实施实例在图三中，控制电路包含六个电阻r1、r2、rb1、rb2、rc1、rc2，两个三极管V1、V2，两个N沟道增强型场效应管MOS1、MOS2和一个P沟道增强型场效应管MOS3，电容CR和CL构成。传感器A-端、rc1-端与一直流电源正极连接，传感器A另一端与电容CR正极、rb1-端、rl-端连接，rb1另端与三极管V1的基极连接，三极管V1的集极与rc1另端、rb2-端连接，rb2另-端与三极管V2基极连接，三极管V2集极与MOS1栅极、MOS3栅极、rc2-端连接，MOS1漏极、电容CL负极、MOS2漏极、MOS3漏极连接，MOS2栅极与r2-端、传感器B一端连接，电磁阀一端与电容CL正极连接，rc2另一端、电磁阀另一端、MOS3源极、r2另一端与直流电源正极连接，r1另端、电容CR负极、三极管V1射极、三极管V2射极、MOS1源极、MOS2源极、传感器B另一端接电源负极。
其中，传感器A两梯形导体片参数为面积S48.5~49.0平方毫米安装在绝缘水管壁时上大下小，具体梯形形状不用确定，只要满足面积条件即可。相距D5.10~5.15毫米，用不易生锈的材料制作，如金属银、石墨、导电陶瓷等。传感器B的两导体可选择铜线，长度为5~10毫米，相距1~2厘米。电容CL由具体的电磁阀决定，常见的双稳态电磁阀CL可取3300uF。r1＝460~470欧姆。Rb1、rb2均为5~6千欧姆。rc1＝50~52千欧姆。rc2＝90~100千欧姆。r2＝2~3兆欧姆。三极管V1、V2都可选择C9013，其中V1开启电压Vbe1常温下要选择介于0.52到0.60伏特。MOS1导通电阻小于1欧姆即可。MOS2导通电阻小于0.5欧姆即可。MOS1、MOS2都可以选择irfu024n。MOS3要选择为导通电阻在3~4欧姆，可以选用irf9210。电源U1为3伏特。直流U2为电磁阀的额定压，一般的双稳态电磁阀是6伏特。
电容CR大小为延时参数，可以按要求调整其大小来调整延时的时间，CR一般选择5000~7000uF。
权利要求1.一种传感式小便斗自动冲水器，由接收信号装置、控制电路和电磁阀构成，接收信号装置和控制电路连接，控制电路和电磁阀连接，其特征在于接收信号装置由两个传感器构成，传感器A接在小便斗下部用于感受小便斗中传来的液体的导电特性给控制电路，传感器B安置在小便斗与污水管道之间的用于割断管道内部污水和室内空气而导致异味散发到室内的迂回部位水中用于感受迂回部位是否有水给控制电路，控制电路根据传感器给的信息控制电磁阀。
2.根据权利要求1所述的传感式小便斗自动冲水器，其特征在于传感器A由一段绝缘体管道、凹槽和一漏斗制成，漏斗由两梯形导体片和两长方形绝缘体片制成，安装在绝缘水管边缘，并在漏斗上缘等高的水管周围加槽。
3.根据权利要求1所述的传感式小便斗自动冲水器，其特征在于传感器B为两相距的导体，两导体用导线接出，安装在小便斗为了防止室内直接与污水管道相连的迂回部位的水中。
4.根据权利要求1所述的传感式小便斗自动冲水器，其特征在于控制电路包含六个电阻r1、r2、rb1、rb2、rc1、rc2，两个三极管V1、V2，两个N沟道增强型场效应管MOS1、MOS2和一个P沟道增强型场效应管MOS3，电容CR和CL构成，传感器A一端、rc1一端与一直流电源正极连接，传感器A另一端与电容CR正极、rb1一端、r1一端连接，rb1另端与三极管V1的基极连接，三极管V1的集极与rc1另端、rb2一端连接，rb2另一端与三极管V2基极连接，三极管V2集极与MOS1栅极、MOS3栅极、rc2一端连接，MOS1漏极、电容CL负极、MOS2漏极、MOS3漏极连接，MOS2栅极与r2一端、传感器B连接，电磁阀一端与电容CL正极连接，rc2另一端、电磁阀另一端、MOS3源极、r2另一端与直流电源正极连接，r1另端、电容CR负极、三极管V1射极、三极管V2射极、MOS1源极、MOS2源极、传感器B另一端接电源负极。
专利摘要传感式小便斗自动冲水器，涉及一种冲水阀是双稳态电磁阀的小便斗自动冲水器，用人体尿液自身导电性实现控制电磁阀冲水。由两个传感器、控制电路和电磁阀构成，两个传感器和控制电路连接，控制电路和电磁阀连接，传感器A外部是一绝缘水管接在小便斗下部，感受器B安置在小便斗与污水管道之间的迂回部位水中，无须外部感应窗口，节省成本方便安装。可根据不同的流速或尿液浓度作出不同的冲水时间，在防止臭气回窜时管道没有水时自动冲水。
文档编号E03D13/00GK2773202SQ20042011541
公开日2006年4月19日 申请日期2004年11月23日 优先权日2004年11月23日
发明者蔡永安 申请人:蔡永安