一种超声波暖脚器的制作方法

本实用新型涉及保暖装置技术领域，尤其是涉及一种超声波暖脚器。

背景技术：

传统的取暖用脚炉以固体燃料作热源，耗能大，不安全，还造成环境污染。而暖脚器采用隔热材料及密封结构，故应用范围广，热能利用率高，无污染，无危险，它能使足部均匀受热。因此围绕暖脚器设计的智能暖脚设备成为目前市面上的主流产品。然而目前的智能暖脚器通常使用红外传感器作为开关识别感应器，红外传感器分两类，分别是热型红外传感器和量子型红外传感器，热型红外传感器的优点是不存在波长依存性，造价便宜，缺点是容易受各种热源、光源、射频辐射、热气流的干扰；而量子型红外传感器的优点是感度高、响应快速，缺点是有波长依存性、价格偏高。被动红外穿透力差，人体的红外辐射容易被遮挡，环境温度和人体温度接近时，探测和灵敏度明显下降，有时造成短时失灵。并且常规的智能暖脚器通常是在人靠近时就开始识别是否有人靠近，这需要能源维持传感器的运转，然而实际上这一部分的能源消耗并不能带来太大的便利，反而造成了能源的损耗。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种使用安全方便、能耗低、使用范围广泛的超声波暖脚器。

本实用新型所采用的技术方案是，一种超声波暖脚器，包括暖脚器本体，其特征在于：所述暖脚器本体包括外壳，所述外壳一侧开有进脚口，所述外壳内部与进脚口正对的一侧设置有超声波发射传感器和超声波接收传感器，所述外壳内部设置有置脚架，所述暖脚器本体上还设置有加热电路以及手动操控的电源开关，所述超声波发射传感器，超声波接收传感器，电源开关，加热电路通过总控制电路连接。

本实用新型的有益效果是：采用上述结构的超声波暖脚器，使用超声波发射传感器和超声波接收器作为加热电路开启的识别感应器，具有频率高、波长短、绕射现象小、方向性好、能够成为射线而定向传播等特点，不容易受外部环境因素干扰。使用可手动操控的电源开关，和可感应控制的加热电路，一方面使得加热电路的控制更智能化，防止用完忘记关闭加热电路时造成的能源浪费和安全隐患，另一方面使用手动控制电源开关，一方面不影响加热电路的感应开闭，另一方面可以进一步节省超声波感应装置的能源消耗和解决潜在安全隐患，为使用者提供了一种方便、节能、安全、舒适的取暖设备。

作为优先，所述电源开关位于外壳的外部上方靠近进脚口处，该位置方便用户触摸电源开关，人机交互效果好。

作为优先，所述外壳采用小型长方体箱式结构，使用绝缘保温材料，并且设置双层结构，所述双层结构内部设置有放置超声波传感器的支架和放置加热电路的隔层，使用长方体箱式结构一方面方便其他部件组装到外壳内，另一方面有利于暖脚器收藏，使用绝保温材料能够防止热量外泄，暖脚效果好，使用双层结构能够保护其他部件，防止暴露在外部导致损坏。

作为优先，所述置脚架倾斜放置在外壳内部，所述置脚架一端与外壳内底面接触，另一端固定在与进脚口正对的一侧的中间位置，倾斜安装的置脚架使得用户将脚架在置脚架时能够更舒适。

作为优先，所述置脚架与外壳底面成30度的倾斜，所述加热电路设置在置脚架下方，所述置脚架表面的材料选择用柔软的保温材料，30度倾斜时用户能够更舒适，将加热电路放在置脚架下方，使得用户的脚放在置脚架时能够直接受热，使用柔软的保温材料能够使用户更为舒适。

作为优先，所述总控制电路包括三极管、续流二极管、继电器km1，三极管基极耦接于超声波接收传感器输出端，三极管的发射极接地，继电器km1具有线圈和常开触头，继电器km1的线圈串接于三极管的集电极和直流电vcc之间，继电器km1的常开触头串接于加热电路的供电回路中，续流二极管d1的阳极耦接于三极管的集电极，续流二极管d1的阴极耦接于直流电vcc，通过超声波发射传感器和对应的超声波接收传感器对置脚架上是否放置有脚丫进行检测，若超声波接收传感器接收到信号，输出端输出高电平的判断信号，并通过高电平的判断信号触发三极管导通，从而使得继电器km1的线圈得电，继电器km1的常开触头闭合，在控制开关闭合的前提下，加热电路的供电回路导通。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型系统使用流程图；

图3为本实用新型超声波发射电路原理图；

图4为本实用新型超声波接收电路原理图；

图5为本实用新型控制电路原理图；

如图所示：1、超声波发射传感器；2、超声波接收传感器；3、电源开关；4、外壳；5、加热电路；6、置脚架；7、进脚口；8、暖脚器本体。

具体实施方式

以下参照附图并结合具体实施方式来进一步描述实用新型，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施，本实用新型保护范围并不受限于该具体实施方式。

本领域技术人员应理解的是，在本实用新型的公开中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型涉及一种超声波暖脚器，包括暖脚器本体8，所述暖脚器本体8包括外壳4，所述外壳4一侧开有进脚口7，所述外壳4内部与进脚口7正对的一侧设置有超声波发射传感器1和超声波接收传感器2，所述外壳4内部设置有置脚架6，所述暖脚器本体8上还设置有加热电路5以及手动操控的电源开关3，所述超声波发射传感器1，超声波接收器2，电源开关3，加热电路5通过总控制电路连接。采用上述结构的超声波暖脚器，使用超声波发射传感器1和超声波接收器2作为加热电路5开启的识别感应器，具有频率高、波长短、绕射现象小、方向性好、能够成为射线而定向传播等特点，不容易受外部环境因素干扰。使用可手动操控的电源开关3，和可感应控制的加热电路5，一方面使得加热电路5的控制更智能化，防止用完忘记关闭加热5电路时造成的能源浪费和安全隐患，另一方面使用手动控制电源开关3，在不影响加热电路5的感应开闭的同时，可以进一步节省超声波感应装置的能源消耗和解决潜在安全隐患，为使用者提供了一种方便、节能、安全、舒适的取暖设备。

所述电源开关3位于外壳4的外部上方靠近进脚口7处，该位置方便用户触摸电源开关3，人机交互效果好。

所述外壳4采用小型长方体箱式结构，使用绝缘保温材料，并且设置双层结构，所述双层结构内部设置有放置超声波发射传感器1和超声波接收传感器2的支架以及放置加热电路5的隔层，使用长方体箱式结构一方面方便其他部件组装到外壳4内，另一方面有利于暖脚器收藏，使用绝保温材料能够防止热量外泄，暖脚效果好，使用双层结构能够保护其他部件，防止暴露在外部导致损坏。

所述置脚架6倾斜放置在外壳4内部，所述置脚架6一端与外壳4内底面接触，另一端固定在与进脚口7正对的一侧的中间位置，倾斜放置置脚架6使得用户将脚架在置脚架6时能够更舒适。

所述置脚架6与外壳4底面成30度的倾斜，所述加热电路5设置在置脚架下方，所述置脚架6表面的材料选择用柔软的保温材料，30度倾斜时用户能够更舒适，将加热电路5放在置脚架6下方，使得用户的脚放在置脚架6时能够直接受热，使用柔软的保温材料能够使用户更为舒适。

所述总控制电路包括三极管、续流二极管、继电器km1，三极管基极耦接于超声波接收传感器输出端，三极管的发射极接地，继电器km1具有线圈和常开触头，继电器km1的线圈串接于三极管的集电极和直流电vcc之间，继电器km1的常开触头串接于加热电路的供电回路中，续流二极管d1的阳极耦接于三极管的集电极，续流二极管d1的阴极耦接于直流电vcc，通过超声波发射传感器和对应的超声波接收传感器对置脚架上是否放置有脚丫进行检测，若超声波接收传感器接收到信号，输出端输出高电平的判断信号，并通过高电平的判断信号触发三极管导通，从而使得继电器km1的线圈得电，继电器km1的常开触头闭合，在控制开关闭合的前提下，加热电路的供电回路导通。

所述超声波发射传感器1的整个电路由40khz超声波振荡和超声波发射头的驱动电路两部分组成。振荡电路：产生超声波传感器工作需要的40khz频率信号。驱动电路：增大驱动电流，有效驱动超声波振子发送超声波。

超声波频率约为40khz时的空气传输效率最好。为便于处理，所述超声波发射传感器1的发射部分被调制为大约40k赫兹的调制脉波信号。超声波接收传感器2的接收部分主要由多谐波振荡和一个可调电阻组成。振荡频率通过对可调电阻的调整来控制。

有关于智能超声波传感器设计系统的使用流程，打开电源控制开关，总控制电路供电回路接通，超声波发射传感器1开始工作，发出40khz频率信号。当使用者将脚丫放到暖脚器的置脚架6上时，超声波接收传感器2接收到反射回的频率信号，使其输出端输出高电平的判断信号，并通过高电平的判断信号触发三极管导通，从而使得继电器的线圈得电，继电器的常开触头闭合，加热电路5的供电回路导通。若电源控制开关仍开启，使用者却暂时离开，超声波接收传感器无法得到反射的频率信号时，加热电路的供电回路断开。

所设计的智能超声波暖脚器在总控制电源开启后，利用超声波传感器检测的信号来控制加热电路的通断。如上所述超声波传感器的优点是具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播，所以利用其特点只需设置一个超声波发射传感器和一个对应的超声波接收传感器，相较之下，红外传感器就有不足之处，可能需要一个发射源和多个接收源，并且需要考虑加热电路温度升高后对红外传感器的影响，最终选择超声波传感器便是如此。