专利名称：一种燃气热水器燃气的控制方法
技术领域：
本发明涉及燃气热水器控制技术领域，尤其是指一种燃气热水器燃气的控制方法。
背景技术：
现今大部分燃气热水器采用霍尔型水流量传感器来感知水流量的大小，水流量传感器是利用霍尔元件的霍尔效应来测量磁性物理量。在霍尔元件的正极串入负载电阻，同时通上5V的直流电压并使电流方向与磁场方向正交。当水流通过涡轮开关壳推动磁性转子转动时，产生不同磁极间的旋转磁场，切割磁感应线，产生高低脉冲电平。由霍尔元件的输出脉冲信号频率与磁性转子的转速成正比，转子的转速又与水流量成正比，根据水流量的大小启动燃气热水器。其脉冲信号频率的经验公式为脉冲频率(Hz) = 8. 1*水流大小 (L/min)-3。以每分钟5L水的流量为例，则水流量传感器的脉冲频率为8. 1*5-3 = 37. 5Hz， 即水流量的信号是每秒发送37. 5个脉冲。现有技术方案规定燃气热水器每分钟水流量低于2. 5L即认为已经停水。即每秒的脉冲数小于17. 25个时认为停水，折算成时间T，即两个脉冲之间的间隔时间大于58毫秒 (T= 1/17.25)时认为停水。在实际运行过程中，用户在关水后，水流量传感器由于惯性的作用，不会立即停止运行，依旧会发送脉冲信号出来，只不过是脉冲数随着惯性的减弱递减而已，实验证明，8L的水流量从关闭到传感器发送脉冲低于2. 5L的信号通常可以超过200 毫秒，如果这段时间内无法迅速判断出停水，进而控制关闭热水器燃气阀关闭的话，热水器仍然在燃烧，此过程会造成干烧，对水箱及整个热水器造成很大的损害。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种燃气热水器燃气的控制方法，以实现更快的判断出停水去控制燃气的关闭。本发明提供的燃气热水器燃气的控制方法，包括步骤A、依次获取水流速度传感器检测水流所上报的连续的第一、二、三脉冲信号；B、依次计算第二脉冲信号与第一脉冲信号的第一间隔时间Tlri、第三脉冲信号与第二脉冲信号的第二间隔时间Tn ；C、计算所述第一、第二间隔时间的差ΔΤ，并判断所述差ΔΤ大于第三设定时间 t' 3时，控制燃气关闭。由上，可以通过实现根据相邻脉冲第一、第二间隔时间的差ΔΤ去判断是否停水， 从而实现更快的判断出停水进而关闭燃气阀的过程。其中，步骤B计算所述第二间隔时间Tn之前还包括判断所述第二间隔时间Tn大于第一设定时间t'工时，控制燃气关闭。由上，可在较短时间内判断出停水从而控制燃气的关闭。其中，步骤B、C之间还包括
判断所述第一间隔时间Tlri大于第二设定时间t' 2时，返回步骤A。由上，当无法满足停水条件时，水流速度传感器继续检测水流速。其中，步骤B、C之间还包括根据所述第一间隔时间Tlri的大小确定步骤C中所述第三设定时间t' 3大小。其中，所述确定步骤C中所述第三设定时间大小采用下述公式第三设定时间t' 3 = f(第一间隔时间Tlri)；其中f表示随第一间隔时间Tlri值越小使得第三设定时间t' 3越小的函数。由上，当热水器进水水流流速不同，即Tlri值不同时，当热水器进水处于关闭过程， 则水流流速的变化快慢也不同，故，预先存储有不同的t' 2值与不同的t' 3值的对应关系 (即离散函数关系)，实现了根据水流流速的不同采用不同值进行判断，更为合理。其中，步骤C还包括判断所述差Δ T小于第三设定时间t ‘ 3时返回步骤A。由上，可实现在判断未满足条件时，水流速度传感器继续检测水流量。可选的，所述第一设定时间t'工范围为55ms-61ms，以58ms为最佳。可选的，所述第二设定时间t' 2范围为18. 93ms-24. 93ms,以21. 93ms为最佳。可选的，所述第三设定时间t' 3范围为9ms-15ms，以12ms为最佳。由上，依照现有技术，脉冲信号频率的经验公式计算；以及大量实验验证得出第一、二、三设定时间。总之，相比于现有技术，本发明方法可通过设定预设时间，将计算所得的脉冲时间间隔与预设时间比较，从而在相邻两个脉冲间隔时间未达到停水的设定时间t' 2值时，仍然可以判断是否停水，实现更短时间内判断出是否停水，进而控制关闭热水器燃气阀关闭。
图1为燃气热水器控制部分的原理图；图2为燃气热水器燃气的控制方法流程图。
具体实施例方式本发明提供了一种燃气热水器燃气的控制方法，可以实现在更短时间内检测用户是否关水，进而关闭燃气阀。其中燃气热水器至少包括水流速度传感器、中央处理器、燃气阀。其中，水流速度传感器设置在燃气热水器进水管的管路中，其信号输出端与所述中央处理器相连；所述中央处理器输出端与所述燃气阀相连。由水流速度传感器检测水流流速，并由中央处理器根据水流流速控制燃气阀的开闭。下面详细说明水流速度传感器包括铜阀体、转子组件、稳流组件和霍尔元件组成。它装在热水器的进水端，用于测量进水流水速。当水流流过转子组件时，转子组件中的磁性转子转动，并且转速随着流量成线性变化，由霍尔元件输出相应的脉冲信号反馈给中央处理器。中央处理器包括信号采集单元、信号存储单元、流量计算单元、累计计算单元、时间计算单元、燃气阀控制单元。水流速度传感器的输出端与中央处理器相连。中央处理器的信号采集单元将水流速度传感器发出的水流速脉冲信号整形、转化为数字信号，再传送到流量计算单元，得到瞬间水流流量的下降沿中断时间tn_i，存储至信号存储单元。继续下一次检测，重复上一步骤，得到下一秒的水流流量的下降沿中断时间tn。累计计算单元将连续两次脉冲流量值进行差值计算，得到第二间隔时间τη，函数关系式为Tn = tn-tn_i，存储至信号存储单元；同理计算出第一间隔时间Tlri。时间计算单元调用累计计算单元中的第二间隔时间Tn与第一设定时间t' i进行比较，第二间隔时间高于第一设定时间即由燃气控制单元关闭燃气阀，否则计算两个相邻的间隔时间的时间差ΔΤ = Tn-Tlri，将所述间隔时间的时间差与第三设定时间t' 3进行比较，进而判定是否关闭燃气阀。下面参见图2示出的本发明在燃气热水器中使用水流量传感器判断停水的方法的流程图，对本发明进行详细说明，为了便于描述清楚，任选连续的三个脉冲信号为实施例进行说明，包括以下步骤步骤201 燃气热水器工作时，水流流过转子组件时，磁性转子转动，并且转速随着流量成线性变化。霍尔元件输出相应的脉冲信号反馈给中央处理器，中央处理器的信号采集单元将水流速度传感器发出的水流量脉冲信号整形、转化为数字信号，再传送到流量计算单元，得出水流信号的下降沿中断时间I1，保存至存储单元。步骤202 检测到下一个水流信号的下降沿中断时间tn，该步骤可参见步骤201示出的流程，此处不再赘述。连续的三个脉冲信号如上两个步骤进行采集，为了便于描述以时间顺序，分别命名为第一、二、三脉冲信号。步骤203 累计计算单元调用前后两次下降沿中断时间，即第三脉冲信号的时间， 计算得出第三脉冲信号与第二脉冲信号的第二间隔时间τη，函数关系式为Tn = tn-tn_i，Tn 保存至存储单元。中央处理器有存储、调用功能。用户每次使用燃气热水器的过程中计算所得并存储的间隔时间不唯一，包括......Tn_i、τη、τη+1、τη+2……步骤204 调用步骤203计算到的两个脉冲信号之间的第二间隔时间Tn与第一设定时间t' i比较。本例中，t' i设定为58ms。其中，t' i设定为58ms是基于下述原因 依照现有技术认为每分钟水流流速低于2. 5L为停水，脉冲信号频率的经验公式计算得出 脉冲频率(Hz) = 8. 1*水流流速大小(L/min)-3，即得出脉冲频率为17. 25Hz，转化为时间即为58ms。实际应用中，t'工可选范围为55ms-61ms。时间计算单元将计算所得的第二间隔时间1；与1工比较，若比较结果为 Tn^t' i，即检测到的水流流速小于或等于2. 5L/min，则燃气阀控制单元控制燃气阀关闭， 结束全部过程。若比较结果为Tn<t' 则由时间计算单元调用第二脉冲信号与第一脉冲信号的第一间隔时间Tn_lt)步骤205 将调用的由累计计算单元计算出的第一间隔时间Tlri与第二设定时间 t' 2比较，本例中，t' 2设定为21. 9:3ms，即水流流速为6L/min。实际应用中，t' 2可选范围为 18. 93ms-24. 93ms。可选的，时间计算单元将调用出的第一间隔时间Tlri与所述设定的时间t' 2比较，若比较结果为Tlri ^t' 2,即检测到的水流流速小于或等于6L/min，依据大量实验发现无法达到停水条件，返回步骤201。若比较结果为Tlri <t' 2,则说明水流流速大于6L/min，当此情况发生时，时间计算单元会继续计算第二间隔时间与第一间隔时间的时差，即比较Tn与Tlri的时差。
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步骤206 时间计算单元调用第二间隔时间与第一间隔时间，计算出前后两次脉冲间隔时间的时间差ΔΤ，函数关系式为ΔΤ = Tn-Tn^10步骤207 将所得第二间隔时间与第一间隔时间的时差ΔΤ与第三设定时间t' 3 比较，本例中，t' 3设定为12ms。若AT>t' 3，根据大量的实验发现，满足此条件时，认为水流已经停止流动，结束全部过程。实际应用中，t' 3可选范围为9ms-15ms。若Tlri = Tn,表明前后间隔时间的时差无变化，即用户没有停水指令，返回步骤 201。另外，设置上述步骤205的目的，即t' 2设定为21. 9:3ms，(对应水流流速为6L/ min)，是与步骤207中t'相对应。不难理解，当热水器进水水流流速不同，即Tlri 值不同时，当热水器进水处于关闭过程，则水流流速的变化快慢也不同，故，本发明预先存储有不同的t' 2值与不同的t' 3值的对应关系(即离散函数关系)，从而实现不同的Tlri 采用不同的t' 3值，即形成Tlri与t' 3的函数关系t' SZf(Tlri),实现根据水流流速来选择不同的t' 3。通过实验，函数f应为Tlri值越小使得第三设定时间t' 3越小的函数。本实施例中，中央控制器(CPU)采用单片机作为主控芯片，通过汇编语言程序的运算实现对上述步骤的描述。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种燃气热水器燃气的控制方法，其特征在于，包括A、依次获取水流速度传感器检测水流连续的第一、二、三脉冲信号；B、依次计算第二脉冲信号与第一脉冲信号的第一间隔时间Tlri、第三脉冲信号与第二脉冲信号的第二间隔时间Tn ；C、计算所述第一、第二间隔时间的差ΔΤ，并判断所述差ΔΤ大于第三设定时间t'3 时，控制燃气关闭。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B计算所述第二间隔时间Tn之后还包括判断所述第二间隔时间Tn大于第一设定时间t'工时，控制燃气关闭。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤B、C之间还包括判断所述第一间隔时间Tlri大于第二设定时间t' 2时，返回步骤A。
4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，步骤B、C之间还包括根据所述第一间隔时间Tlri的大小确定步骤C中所述第三设定时间t' 3大小。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定步骤C中所述第三设定时间大小采用下述公式第三设定时间t' 3 = f(第一间隔时间U ；其中f表示随第一间隔时间Tlri值越小使得第三设定时间t' 3越小的函数。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤C还包括判断所述差小于第三设定时间t' 3时返回步骤A。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一设定时间t'工范围为 55ms_61ms，以 58ms 为最佳。
8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第二设定时间t'2范围为 18. 93ms-24. 93ms,以 21. 93ms 为最佳。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第三设定时间t'3范围为9ms-15ms， 以12ms为最佳。
全文摘要
本发明提供了一种燃气热水器燃气的控制方法，其特征在于，包括依次获取水流速度传感器检测水流所上报的连续的第一、二、三脉冲信号；依次计算第二脉冲信号与第一脉冲信号的第一间隔时间Tn-1、第三脉冲信号与第二脉冲信号的第二间隔时间Tn；计算所述第一、第二间隔时间的差ΔT，并判断所述差ΔT大于第三设定时间t′3时，控制燃气关闭。使用本发明，可以实现更快的判断出停水去控制燃气的关闭。
文档编号F24H9/20GK102455060SQ201010519269
公开日2012年5月16日 申请日期2010年10月18日 优先权日2010年10月18日
发明者付成先, 全永兵, 吴恩豪, 范纪青, 陈艳丽 申请人:海尔集团公司, 青岛海尔科技有限公司