本實(shí)用新型涉及食物垃圾處理領(lǐng)域,更具體地說(shuō),它涉及一種干濕打控制系統(tǒng)及食物垃圾處理器。
背景技術(shù):
據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)全國(guó)食物餐余垃圾量占垃圾總量的49%,具體數(shù)據(jù)為每天共有13.4萬(wàn)噸的食物垃圾需要處理,一年全國(guó)需要處理的食物垃圾共計(jì)4900萬(wàn)噸,數(shù)字觸目驚心,目前我國(guó)餐廚垃圾常規(guī)處理方式為焚燒掩埋,不僅會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染,而且垃圾分解效率低下,全國(guó)的年垃圾處理能力僅為8200噸,垃圾處理能力與垃圾產(chǎn)生量嚴(yán)重失衡。
因此,技術(shù)人員研發(fā)出了可以研磨食物垃圾的食物垃圾處理器,將食物垃圾打碎后由下水道排走,同濟(jì)大學(xué)的研究表明,垃圾經(jīng)過(guò)粉碎更易分解,故而打碎食物垃圾極大的增強(qiáng)了垃圾的處理能力。
目前,市場(chǎng)上的食物垃圾處理器在處理食物垃圾時(shí),參照?qǐng)D1,通常的處理流程包括以下過(guò)程:步驟一:開始進(jìn)水;步驟二:放入垃圾;步驟三:進(jìn)行打磨;步驟四:停止打磨繼續(xù)沖水;步驟五:停止沖水結(jié)束打磨;該處理器在經(jīng)過(guò)步驟一以及步驟二后開始打磨,在打磨過(guò)程中,食物垃圾被逐漸打碎,食物垃圾的碎粒以及水摻雜形成混合物,在此過(guò)程中食物垃圾處理器不斷持續(xù)向內(nèi)部沖水以將小顆粒的食物垃圾沖出,打磨完成后處理器停止打磨沖水一段時(shí)間進(jìn)行清洗,最終結(jié)束處理。
由于食物垃圾處理器起源于國(guó)外,而外國(guó)人食用的多為面包、漢堡、土豆等質(zhì)地較軟的食物,即使是肉食也為去骨后的牛排、香腸、純雞肉等,故而上述的食物垃圾處理的方法可以輕松完成食物的打碎處理。
但在國(guó)內(nèi)的飲食習(xí)慣中,人們非常注重動(dòng)物骨骼中的營(yíng)養(yǎng),常烹飪?nèi)夤且惑w的菜肴,在打磨這些食物垃圾時(shí),由于骨頭的密度較小易隨著處理器內(nèi)的水一起流動(dòng),出現(xiàn)水和骨頭碎塊的混合物在處理器內(nèi)形成渦流的情況,進(jìn)而處理器的打磨裝置不斷空打水流而無(wú)法直接擊中骨頭碎塊,造成無(wú)法繼續(xù)將骨頭碎塊打碎成細(xì)小顆粒,或者出現(xiàn)將骨頭碎塊打成細(xì)小顆粒用時(shí)較久的情況,打磨的效果不佳,因此該食物垃圾處理器仍具有改進(jìn)的空間。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足,本實(shí)用新型的第一目的在于提供一種干濕打控制系統(tǒng),具有通過(guò)干濕打結(jié)合可以將食物垃圾更有效率的打碎的優(yōu)點(diǎn),且粉碎效果更好。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型提供了如下技術(shù)方案:
一種干濕打控制系統(tǒng),包括用于檢測(cè)電機(jī)工作電流大小的電流檢測(cè)電路、與電流檢測(cè)電路電性連接且具有電流基準(zhǔn)信號(hào)的比較模塊以及與比較模塊電性連接用于控制處理器是否進(jìn)水的輸水控制電路,所述電流檢測(cè)電路輸出與電機(jī)工作電流大小相對(duì)應(yīng)的電流檢測(cè)信號(hào),所述比較模塊比較電流檢測(cè)信號(hào)與電流基準(zhǔn)信號(hào)的大小以輸出輸水控制信號(hào),所述輸水控制電路響應(yīng)于輸水控制信號(hào)通斷以控制電磁閥是否開啟;
當(dāng)電流檢測(cè)信號(hào)大于電流基準(zhǔn)信號(hào)時(shí),所述輸水控制電路控制電磁閥關(guān)斷以停止向處理器內(nèi)輸水。
采用上述技術(shù)方案,在處理食物垃圾時(shí),食物垃圾不斷被打碎,顆粒小的垃圾直接被水流沖走,剩下的顆粒較大無(wú)法沖走的垃圾與水混合后形成渦流,由于在打磨顆粒大的食物垃圾時(shí),電機(jī)需要提供更大的扭矩,電機(jī)所需電流更大,故而電機(jī)的電流與剩余食物垃圾顆粒的大小正相關(guān),電流檢測(cè)電路實(shí)時(shí)的檢測(cè)電機(jī)的電流值并輸出與之對(duì)應(yīng)的電流檢測(cè)信號(hào),比較模塊比較電流檢測(cè)信號(hào)與電流基準(zhǔn)信號(hào)的大小以輸出輸水停止信號(hào),該電流基準(zhǔn)信號(hào)與顆?;鶞?zhǔn)大小相對(duì)應(yīng),其中顆?;鶞?zhǔn)大小為繼續(xù)輸水進(jìn)行濕打磨時(shí)機(jī)器打磨效果變差的臨界值,輸水控制電路響應(yīng)于輸水停止信號(hào)后停止輸水,機(jī)器開始進(jìn)行干打磨,干打磨時(shí),由于沒(méi)有水流的緩沖,處理器可以直接撞擊、切割食物,并且骨頭類的食物垃圾不會(huì)漂浮,從而可以更快速的將食物垃圾打碎,且打得更碎,具有更好的粉碎效果。
本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為,所述比較模塊還電性連接有用于控制處理器停止輸水時(shí)間長(zhǎng)短的計(jì)時(shí)模塊,所述計(jì)時(shí)模塊響應(yīng)于輸水控制信號(hào)開始計(jì)時(shí)并輸出計(jì)時(shí)信號(hào),所述輸水控制電路響應(yīng)于計(jì)時(shí)信號(hào)以控制電磁閥停止輸水。
采用上述技術(shù)方案,比較模塊與輸水控制電路之間電性連接有計(jì)時(shí)模塊,比較模塊比較電流檢測(cè)信號(hào)電流基準(zhǔn)信號(hào)的大小以輸出輸水停止信號(hào),計(jì)時(shí)模塊響應(yīng)于輸水停止信號(hào)的觸發(fā)開始計(jì)時(shí)并同時(shí)輸出計(jì)時(shí)信號(hào),輸水控制電路接收到計(jì)時(shí)信號(hào)后停止輸水,并且在計(jì)時(shí)時(shí)間內(nèi),機(jī)器進(jìn)行干打磨,干打磨可以將食物垃圾打磨的更碎,但是干打磨到一定程度后即可將食物垃圾排出,故而計(jì)時(shí)模塊進(jìn)行計(jì)時(shí)并控制干打磨的時(shí)間,該時(shí)間長(zhǎng)短可由多次實(shí)驗(yàn)確定,從而有利于避免在已經(jīng)將食物垃圾打磨至可排出標(biāo)準(zhǔn)時(shí)仍舊不停進(jìn)行打磨的情況,使得打磨食物垃圾更加高效。
本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為,所述比較模塊以及計(jì)時(shí)模塊均為單片機(jī)的功能模塊。
本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為,所述電流檢測(cè)電路包括運(yùn)算放大器U7、電阻R6、電阻R9、電阻R17以及電阻R19,其中運(yùn)算放大器U7的同向輸入端串聯(lián)電阻R9后耦接于電機(jī)的電源端,運(yùn)算放大器U7的反向輸入端串聯(lián)電阻R19后接地,運(yùn)算放大器U7的輸出端串聯(lián)電阻R17后連接于反向輸入端,運(yùn)算放大器U7的輸出端同時(shí)串聯(lián)電阻R6后輸出電流檢測(cè)信號(hào)。
本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為,所述輸水控制電路包括光耦合器U6、N溝道增強(qiáng)型絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管VT1、續(xù)流二極管D9、穩(wěn)壓二極管ZD2、電阻R5、電阻R16以及電阻R18,其中光耦合器U6的輸入端串聯(lián)電阻R16后連接于單片機(jī)U8以接收第一計(jì)時(shí)信號(hào)以及第二計(jì)時(shí)信號(hào),光耦合器U6的電源端串聯(lián)電阻R18后連接于+24V的電源,光耦合器U6的輸出端連接于場(chǎng)效應(yīng)管VT1的柵極,場(chǎng)效應(yīng)管VT1的漏極接地,同時(shí)場(chǎng)效應(yīng)管VT1的柵極與漏極之間連接有穩(wěn)壓二極管ZD2,場(chǎng)效應(yīng)管VT1的源極連接有電磁閥M,而電磁閥M的一電源端連接于+24V電源,電磁閥M的另一電源端連接于場(chǎng)效應(yīng)管VT1的源極,同時(shí)電磁閥M的兩個(gè)電源端連接續(xù)流二極管D9。
采用上述技術(shù)方案,具體電路部分采用單片機(jī)作為控制芯片,并且連接一些較為便宜的元器件組成的模擬電路,共同組成的干濕打控制系統(tǒng)對(duì)處理器的打磨進(jìn)行控制,使得打磨更加高效,更有效率,同時(shí)所采用元器件價(jià)格便宜,給控制帶來(lái)方便的同時(shí)有利于節(jié)約成本。
本實(shí)用新型的第二目的在于提供一種干濕打控制系統(tǒng)及食物垃圾處理器,具有通過(guò)干濕打結(jié)合可以將食物垃圾更有效率的打碎的優(yōu)點(diǎn),且粉碎效果更好。
一種食物垃圾處理器,包括如上所述的干濕打控制系統(tǒng)。
采用上述技術(shù)方案,在食物垃圾處理器中集成有干濕打控制系統(tǒng),在干濕打控制系統(tǒng)的控制下,處理器首先輸水對(duì)食物垃圾進(jìn)行濕打磨處理,濕打磨不容易引起機(jī)器卡死,同時(shí)在濕打磨過(guò)程中實(shí)時(shí)的檢測(cè)電機(jī)的電流值,若達(dá)到基準(zhǔn)電流,則停止輸水,進(jìn)行所述設(shè)定的計(jì)時(shí)時(shí)長(zhǎng)的干打磨,干打磨時(shí),處理器直接撞擊、切割、粉碎食物垃圾,粉碎效率更高,打磨更加精細(xì),處理效果好。
本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為,所述干濕打控制系統(tǒng)電性連接有用于控制機(jī)器是否開啟的氣動(dòng)開關(guān)控制電路。
采用上述技術(shù)方案,干濕打控制系統(tǒng)通過(guò)連接有氣動(dòng)開關(guān)控制電路進(jìn)行開啟和關(guān)閉,氣動(dòng)開關(guān)與氣動(dòng)按鈕配合使用,可以不直接接觸帶強(qiáng)電的食物垃圾處理器來(lái)控制處理器的開啟與關(guān)閉,在潮濕、水源較多的廚房使用,增強(qiáng)了使用的安全性。
本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為,所述干濕打控制系統(tǒng)還電性連接有用于接收無(wú)線控制信號(hào)的無(wú)線信號(hào)接收電路。
本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為,所述氣動(dòng)開關(guān)控制電路包括光耦合器U5、電阻R3、電阻R4、電阻R5以及氣動(dòng)開關(guān)J3,其中光耦合器U5的輸出端連接于單片機(jī),同時(shí)光耦合器U5的輸出端串聯(lián)電阻R3后連接于+5V電源,光耦合器U5的一輸入端串聯(lián)電阻R4后連接于+5V電源且同時(shí)串聯(lián)電阻R5后接地,光耦合器U5的另一輸入端以及氣動(dòng)開關(guān)J3的另一端接地。
綜上所述,本實(shí)用新型具有以下有益效果:
在處理食物垃圾時(shí),首先輸水進(jìn)行對(duì)食物垃圾濕打磨處理,濕打磨不容易引起機(jī)器卡死,同時(shí)在濕打磨過(guò)程中檢測(cè)電機(jī)的電流值,若達(dá)到基準(zhǔn)電流,則停止輸水,進(jìn)行所述設(shè)定的計(jì)時(shí)時(shí)長(zhǎng)的干打磨,干打磨時(shí),處理器直接撞擊、切割、粉碎食物垃圾,粉碎效率更高,打磨更加精細(xì),處理效果好。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型中食物垃圾處理器的原理框圖;
圖2為本實(shí)用新型中控制系統(tǒng)的原理框圖;
圖3為本實(shí)用新型中電機(jī)控制電路的原理框圖;
圖4為本實(shí)用新型中電流檢測(cè)電路的電路原理圖;
圖5為本實(shí)用新型中單片機(jī)及其外圍電路的電路原理圖;
圖6為本實(shí)用新型中輸水控制電路的電路原理圖;
圖7為本實(shí)用新型中氣動(dòng)開關(guān)控制電路的電路原理圖;
圖8為本實(shí)用新型中無(wú)線信號(hào)接收電路的電路原理圖。
圖中:1、電流檢測(cè)電路;21、比較模塊;22、計(jì)時(shí)模塊;3、輸水控制電路;4、氣動(dòng)開關(guān)控制電路;5、無(wú)線信號(hào)接收電路。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例,對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。
一種食物垃圾處理器,參照?qǐng)D1,包括用于控制處理器進(jìn)行干打磨還是濕打磨的干濕打控制系統(tǒng)、與干濕打控制系統(tǒng)電性連接的氣動(dòng)開關(guān)控制電路4以及無(wú)線信號(hào)接收電路5,氣動(dòng)開關(guān)控制電路4用于手動(dòng)控制處理器的開啟以及關(guān)閉,而無(wú)線信號(hào)接收電路5用于接收遙控終端發(fā)送的無(wú)線信號(hào)以進(jìn)行遙控。
參照?qǐng)D2,干濕打控制系統(tǒng)包括用于檢測(cè)電機(jī)工作電流值大小的電流檢測(cè)電路1、與電流檢測(cè)電路1電性連接的比較模塊21、與比較模塊21電性連接的計(jì)時(shí)模塊22以及與計(jì)時(shí)電路電性連接的輸水控制電路3。
參照?qǐng)D3,電流檢測(cè)電路1電性連接有用于控制電機(jī)工作的電機(jī)控制電路,電機(jī)控制電路包括電阻R7、電阻R8、電阻R10、電阻R11、NPN型的三極管VT2、繼電器REL2、繼電器REL3、二極管D7、二極管ZD1、電容C8以及電容RM1,其中三極管VT2的基極串聯(lián)電阻R11后連接于單片機(jī)以接收轉(zhuǎn)向切換信號(hào),同時(shí)三極管VT2的基極串聯(lián)電阻R10后連接于三極管VT2的發(fā)射極,三極管VT2的發(fā)射極接地,三極管VT2的集電極連接于繼電器REL3線圈的一端以及繼電器REL2線圈的一端,繼電器REL3線圈的另一端以及繼電器REL2的另一端同時(shí)連接于+12V電源,繼電器REL2的定觸點(diǎn)與電機(jī)的一端相連以給電機(jī)供電,而繼電器REL2的定觸點(diǎn)連接于電機(jī)的另一端,繼電器REL2的常閉觸點(diǎn)連接于+300V電源,而繼電器REL2的常開觸點(diǎn)則連接于繼電器REL3的常閉觸點(diǎn),繼電器REL3的常開觸點(diǎn)連接于+300V電源,繼電器REL3的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)電阻R8后接地,繼電器REL3的常閉觸點(diǎn)同時(shí)串聯(lián)電阻R7后與電阻R9相連以供電流檢測(cè)電路檢測(cè)電機(jī)的電流,同時(shí)電阻R7與電阻R9相連的一端連接電容C8以及二極管ZD1,其中二極管ZD1的陽(yáng)極接地。
參照?qǐng)D3以及圖4,電流檢測(cè)電路1檢測(cè)電機(jī)工作電流的大小并輸出與電流大小相對(duì)應(yīng)的電流檢測(cè)信號(hào),電流檢測(cè)電路11包括運(yùn)算放大器U7、電阻R6、電阻R9、電阻R17以及電阻R19,其中運(yùn)算放大器U7的同向輸入端串聯(lián)電阻R9后連接于電機(jī)的陰極以檢測(cè)電機(jī)陰極的電壓,由于電機(jī)陰極電壓大小與電機(jī)的工作電流正相關(guān),即為檢測(cè)電機(jī)的電流大小,運(yùn)算放大器U7的反向輸入端串聯(lián)電阻R19后接地,運(yùn)算放大器U7的輸出端串聯(lián)電阻R17后連接于反向輸入端,運(yùn)算放大器U7的輸出端同時(shí)串聯(lián)電阻R6后輸出電流檢測(cè)信號(hào)。
參照?qǐng)D5,比較模塊21與電流檢測(cè)電路1電性連接以接收電流檢測(cè)信號(hào),并比較電流檢測(cè)信號(hào)與電流基準(zhǔn)信號(hào)的大小以輸出輸水控制信號(hào),計(jì)時(shí)模塊22在接收到輸水停止信號(hào)后即開始計(jì)時(shí)同時(shí)輸出計(jì)時(shí)信號(hào),本實(shí)施例中,比較模塊21、計(jì)時(shí)模塊22為單片機(jī)U8的基本功能模塊。
參照?qǐng)D6,輸水控制電路3與單片機(jī)U8電性連接以接收計(jì)時(shí)信號(hào)并響應(yīng)于計(jì)時(shí)信號(hào)停止輸水,輸水控制電路3包括光耦合器U6、N溝道增強(qiáng)型絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管VT1、續(xù)流二極管D9、穩(wěn)壓二極管ZD2、電阻R5、電阻R16以及電阻R18,其中光耦合器U6的輸入端串聯(lián)電阻R16后連接于單片機(jī)U8以接收第一計(jì)時(shí)信號(hào)以及第二計(jì)時(shí)信號(hào),光耦合器U6的電源端串聯(lián)電阻R18后連接于+24V的電源,光耦合器U6的輸出端連接于場(chǎng)效應(yīng)管VT1的柵極,場(chǎng)效應(yīng)管VT1的漏極接地,同時(shí)場(chǎng)效應(yīng)管VT1的柵極與漏極之間連接有穩(wěn)壓二極管ZD2,場(chǎng)效應(yīng)管VT1的源極連接有電磁閥M,而電磁閥M的一電源端連接于+24V電源,電磁閥M的另一電源端連接于場(chǎng)效應(yīng)管VT1的源極,同時(shí)電磁閥M的兩個(gè)電源端連接有續(xù)流二極管D9。
參照?qǐng)D7,氣動(dòng)開關(guān)控制電路4與單片機(jī)U8電性連接,并響應(yīng)于人的觸發(fā)以打開或關(guān)閉控制系統(tǒng),氣動(dòng)開關(guān)控制電路4的具體連接為:包括光耦合器U5、電阻R3、電阻R4、電阻R5以及氣動(dòng)開關(guān)J3,其中光耦合器U5的輸出端連接于單片機(jī),同時(shí)光耦合器U5的輸出端串聯(lián)電阻R3后連接于+5V電源,光耦合器U5的一輸入端串聯(lián)電阻R4后連接于+5V電源且同時(shí)串聯(lián)電阻R5后接地,光耦合器U5的另一輸入端以及氣動(dòng)開關(guān)J3的另一端接地。
參照?qǐng)D8,無(wú)線信號(hào)接收電路5與單片機(jī)U8電性連接,用于接收遙控器的無(wú)線信號(hào)并將無(wú)線信號(hào)轉(zhuǎn)化為單片機(jī)U8可識(shí)別的電平信號(hào)。
本實(shí)施例的工作原理以及工作過(guò)程:
在處理食物垃圾時(shí),首先放入食物垃圾,接著手動(dòng)開啟氣動(dòng)開關(guān),氣動(dòng)開關(guān)控制電路4受到觸發(fā)后輸出高電平的開啟信號(hào),單片機(jī)U8接收到高電平的開啟信號(hào)后控制處理器開始運(yùn)行;或者可以通過(guò)遙控中斷發(fā)射無(wú)線信號(hào),處理器的無(wú)線接收電路接收到無(wú)線信號(hào)后即向單片機(jī)U8輸出開啟的信號(hào)。
隨著食物垃圾不斷被打碎,顆粒小的垃圾直接被水流沖走,剩下的顆粒較大無(wú)法沖走的垃圾與水混合后形成渦流,渦流中食物垃圾的顆粒越大,電機(jī)打磨時(shí)需要的扭矩越大,電機(jī)的工作電流越大,電流檢測(cè)電路1時(shí)刻檢測(cè)電機(jī)的工作電流并輸出電流檢測(cè)信號(hào),比較模塊21比較電流檢測(cè)信號(hào)與電流基準(zhǔn)信號(hào)的大小以輸出輸水停止信號(hào),當(dāng)食物顆粒變小后,由于渦流效應(yīng)的影響,處理器無(wú)法將食物垃圾打磨的更碎,如繼續(xù)濕打磨下去則浪費(fèi)電能與水源,無(wú)任何意義,而此時(shí)電流檢測(cè)電路1輸出的電流檢測(cè)信號(hào)將小于電流基準(zhǔn)信號(hào),比較模塊21輸出的輸水停止信號(hào)另計(jì)時(shí)模塊22開始信號(hào),計(jì)時(shí)模塊22在計(jì)時(shí)的同時(shí)輸出計(jì)時(shí)信號(hào)令輸水控制電路3截止,輸水控制電路3截止從而停止給電磁閥M供電,電磁閥M關(guān)斷后停止給處理器輸水,處理器開始進(jìn)行干打磨,干打磨時(shí),沒(méi)有水流的緩沖,處理器可以直接撞擊、切割食物,并且骨頭類的食物垃圾不會(huì)漂浮,從而可以打得更碎,具有更好的粉碎效果。
以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式,本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例,凡屬于本實(shí)用新型思路下的技術(shù)方案均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本實(shí)用新型原理前提下的若干改進(jìn)和潤(rùn)飾,這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。