專利名稱：家電設(shè)備用水電導(dǎo)和水濁度傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種安裝在洗衣機(jī)、洗碗機(jī)等家電設(shè)備上的水濁度和水電導(dǎo)率檢測傳 感器。
背景技術(shù)：
水導(dǎo)電性能通常取決于水中含有的離子濃度，自然水中離子濃度通常和水中的金 屬離子(如鈉、鈣、鎂等離子)濃度大致成比例關(guān)系，而金屬離子濃度(特別是鈣、鎂離子) 對洗衣機(jī)、洗碗機(jī)等設(shè)備中洗滌劑作用發(fā)揮有較大的影響，鈣、鎂離子鹽類總量越高，其沉 淀洗滌劑的效應(yīng)越強(qiáng)，因此會(huì)降低洗滌劑的洗滌功能。測量水的導(dǎo)電性能，由此大致推算水 的硬度(鈣、鎂離子含量)，就可以根據(jù)硬度調(diào)節(jié)洗滌條件，如增減洗滌液的投放量等。水濁 度為一種表示水渾濁度的指標(biāo)通常由水中的污染物顆粒總量來決定。水濁度越高表明水中 污染物顆粒越多，也就表明被洗滌物中所含的污染顆粒越多，待洗物越臟。因此，對于洗衣 機(jī)和洗碗機(jī)等設(shè)備，檢測洗滌所需的水硬度和水濁度是有必要并具有意義的，這樣可以根 據(jù)水硬度和水濁度來決定最佳的洗滌劑投放數(shù)量、洗滌時(shí)間、漂洗次數(shù)，達(dá)到節(jié)能、節(jié)水目 的。圖1為已有技術(shù)(公開號CN 1601263A)的水硬度傳感器的剖視圖。這種水硬度 傳感器具有空氣盒a，圓筒型結(jié)構(gòu)的傳感器外殼b嵌置于空氣盒a下端開口部，可防止洗滌 水泄漏，傳感器外殼b的孔e (孔h和孔i)中插設(shè)有電極d (電極f和電極g)，外殼b內(nèi)填 充有環(huán)氧樹脂c，防止洗滌水通過孔e部位外殼與電極d之間的縫隙向外流泄漏，電極一端 位于空氣盒a的內(nèi)部，可檢測洗滌水的硬度。這種已有技術(shù)的洗衣機(jī)水硬度檢測傳感器存 在以下三個(gè)缺點(diǎn)1)在熱脹冷縮的過程中，由于各部件脹縮系數(shù)不同，長時(shí)間后容易在結(jié)合處產(chǎn)生 縫隙，使洗滌水泄露。再就是，在洗衣機(jī)、洗碗機(jī)高溫洗滌過程中，環(huán)氧樹脂容易軟化，電極 受到振動(dòng)、拉拔而使膠體脫落，從而導(dǎo)致泄漏等問題。2)不能檢測水中的雜質(zhì)顆粒含量，致使不能檢測水的污濁程度。3)在同等離子濃度下，電導(dǎo)率會(huì)隨溫度的變化而變化，而已有這種傳感器不能對 所測電導(dǎo)率作溫度修正。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決已有技術(shù)中家電設(shè)備用水硬度檢測傳感器洗滌水容易泄漏、不能檢 測水濁度以及不能對硬度檢測作溫度修正等問題，為此提供本發(fā)明的家電設(shè)備用水電導(dǎo)和 水濁度測定傳感器，該傳感器能檢測洗滌水的硬度，還能檢測洗滌水的濁度，并可防止洗滌 水向外泄漏。為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案其特殊之處在于設(shè)有具有圓筒型結(jié)構(gòu)的 殼體，所述殼體前端部設(shè)置有可通水的凹槽，凹槽底部兩側(cè)設(shè)有貫穿殼體的電極端子孔，殼 體于電極端子孔對應(yīng)的部位設(shè)有電極定位槽，設(shè)有由電極板和電極端子連接構(gòu)成的電極，該電極的電極端子插裝于所述電極端子孔，該電極的電極板插裝于所述電極定位槽，電極 端子和殼體之間設(shè)置有密封圈，在凹槽兩側(cè)殼體內(nèi)部分別設(shè)有發(fā)光二極管及感光三極管， 殼體內(nèi)部設(shè)有印刷電路板，所述發(fā)光二極管、感光三極管和電極端子連接于所述印刷電路 板，殼體上設(shè)有后蓋，該后蓋通過殼體上的卡扣與殼體連接。本發(fā)明可以在所述電極端子頭部設(shè)置有螺紋結(jié)構(gòu)，印刷電路板上開設(shè)有孔，所述 電極端子穿經(jīng)印刷電路板上的所述孔，印刷電路板在孔周圍的焊接面上預(yù)鍍有環(huán)形焊錫 層，所述電極端子連接于印刷電路板是指螺母旋配于電極端子頭部的螺紋結(jié)構(gòu)并且該螺母 壓合于印刷電路板上的所述環(huán)形焊錫層使電極端子連接于印刷電路板。本發(fā)明宜在所述殼體的凹槽底部設(shè)有中空圓柱型結(jié)構(gòu)，中空圓柱型結(jié)構(gòu)內(nèi)部設(shè)置 有溫度傳感器，該溫度傳感器與所述印刷電路B板連接。通過本發(fā)明所提供的家電設(shè)備用水電導(dǎo)和水濁度傳感器可以帶來如下效果首先，由于在殼體電極端子孔部位電極端子和殼體之間設(shè)有密封圈，基于密封圈 的密封特性，在熱脹冷縮及高溫、振動(dòng)、拉拔環(huán)境下，可防止洗滌水在電極端子孔部位通過 電極端子和殼體之間的縫隙向外泄漏。第二，由于殼體上設(shè)有電極定位槽，電極板插裝于該定位槽，使電極板固定而不會(huì) 轉(zhuǎn)動(dòng)，使陽極電極板和陰極電極板始終保持一固定間距，殼體凹槽內(nèi)兩電極板之間存在洗 滌水，通過兩電極檢測到的洗滌水的導(dǎo)電率誤差小，所述印刷電路再將此導(dǎo)電率信號輸出 到控制器上，對洗滌程序?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)控制。本發(fā)明兩電極間輸出電壓與洗滌水電導(dǎo)率變化曲 線見圖9。第三，由于在所述凹槽兩側(cè)的殼體內(nèi)部分別設(shè)有發(fā)光二極管及感光三極管，凹槽 內(nèi)具有洗滌水，發(fā)光二極管發(fā)出的光經(jīng)過洗滌水的散射，到達(dá)感光三極管受光面的光通量 隨洗滌水的濁度而變化，印刷電路再將此變化信號輸出到控制器上，對洗滌程序?qū)崿F(xiàn)相應(yīng) 控制。本發(fā)明由所述光通量轉(zhuǎn)化得到的電壓與洗滌水濁度變化曲線見圖10。第四，設(shè)置有溫度傳感器的本發(fā)明具備溫度測量功能，在檢測洗滌水電導(dǎo)率時(shí)，可 根據(jù)洗滌水溫度的變化進(jìn)行電導(dǎo)溫度修正。


圖1為已有技術(shù)的水硬度傳感器檢測裝置剖視圖；圖2為本發(fā)明家電設(shè)備用水電導(dǎo)和水濁度傳感器的殼體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明中的電極端子與電極板連接示意圖；圖4為本發(fā)明中的印刷電路板結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明的局部組裝示意圖；圖6為本發(fā)明的水硬度檢測部位的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明的水濁度檢測部位的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本發(fā)明的電氣示意圖；圖9為本發(fā)明的電極間輸出電壓與洗滌水電導(dǎo)率變化特性圖；圖10為本發(fā)明的由發(fā)光極管光通量轉(zhuǎn)化的輸出電壓與洗滌水濁度變化特性圖。圖中標(biāo)記a空氣盒，b傳感器外殼，c環(huán)氧樹脂，d電極，e傳感器孔，f第一電極， g第二電極，h第一孔，i第二孔，1殼體，101圓筒型結(jié)構(gòu)，102凹槽，103電極端子孔，104電極定位槽，105卡扣，106中空圓柱型結(jié)構(gòu)，2電極端子，201螺紋結(jié)構(gòu)，3螺母，4電極板，5印 刷電路板，501環(huán)形焊錫層，502孔，6密封圈，7發(fā)光二極管，8感光三極管，9后蓋，10溫度傳 感器，11接插件。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的家電設(shè)備用水電導(dǎo)和水濁度傳感器，見圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7， 具有殼體1，所述殼體1具有圓筒型結(jié)構(gòu)101，殼體前端部設(shè)置有可通水的的凹槽102，凹槽 102底部的兩側(cè)設(shè)有貫穿殼體而形成的電極端子孔103，寬度大于電極端子孔103直徑的電 極板4和電極端子2鉚接構(gòu)成電極，該電極的電極端子向下插裝于電極端子孔103，電極端 子上套有密封圈6，電極的電極板插裝于電極定位槽104，電極定位槽可使電極板固定而不 會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，并使陽極電極板和陰極電極板保持一固定間距。洗滌水通過凹槽102，洗滌水的導(dǎo) 電率由兩電極板之間輸出電壓變化而換算得到。陽極電極板材料可采用不銹鋼材料，也可 采用貴金屬涂層保護(hù)，陰極電極板可采用不銹鋼材料。套于電極端子的密封圈6使電極端 子與殼體間保持良好密封，基于密封圈的良好密封特性，在熱脹冷縮及高溫、振動(dòng)、拉拔環(huán) 境下，可防止洗滌水在電極端子孔103部位通過電極端子與殼體之間的縫隙向外泄漏(密 封消除了這種泄漏縫隙)。在凹槽102兩側(cè)殼體1內(nèi)部分別設(shè)有發(fā)光二極管7及感光三極管 8，根據(jù)凹槽內(nèi)的洗滌水的污濁程度，從發(fā)光二極管發(fā)出的光線經(jīng)過凹槽(透明槽壁)內(nèi)洗 滌水的散射，到達(dá)感光三極管8受光面上的光線的光通量隨洗滌水濁度而變化(濁度升高， 散射增強(qiáng)、透射減弱，反之散射減弱、透射增強(qiáng))，這種散射、透射光通量轉(zhuǎn)化為電壓變化，由 此測定洗滌水的濁度，濁度=(VO-Vl)/K。式中VO-清水時(shí)的輸出電壓Vl-渾濁水時(shí)的輸出電壓K-比例常數(shù)殼體內(nèi)部設(shè)印刷電路板5，所述發(fā)光二極管和感光三極管連接到印刷電路板5上， 印刷電路板5上具有孔502，孔502周圍印刷電路板5的焊接面上具有預(yù)鍍焊錫的環(huán)形焊 錫層501，電極端子2貫穿印刷電路板的孔502，電極端子2頭部設(shè)置有螺紋結(jié)構(gòu)201，螺母 3旋配于該螺紋結(jié)構(gòu)并壓合于所述印刷電路板的環(huán)形焊錫層501使電極端子2和印刷電路 板電連接。凹槽102底部設(shè)置中空圓柱型結(jié)構(gòu)106，該中圓柱型結(jié)構(gòu)內(nèi)部設(shè)置有溫度傳感器 10，溫度傳感器連接到印刷電路板5上。圖8所示的電路圖，發(fā)光二極管7正極、感光三極 管8集電極、電極板4的陽極板、溫度傳感器的正極通過印刷電路板5布線連接到控制器的 正電源上，發(fā)光二極管7負(fù)極通過限流電阻Rl連接于控制器的負(fù)電源，感光三極管8發(fā)射 極通過采樣電阻R2接至控制器負(fù)電源，電極板4的陰極板通過采樣電阻R3連接至控制器 負(fù)電源，溫度傳感器的負(fù)極通過采樣電阻R4連接至控制器負(fù)電源，濁度NTU檢測的輸出信 號從感光三極管8與采樣電阻R2的連接點(diǎn)引出，電導(dǎo)率G檢測的輸出信號從電極板4的負(fù) 極板與采樣電阻R3的連接點(diǎn)引出，溫度T測量的輸出信號從溫度傳感器的負(fù)極與采樣電阻 R4的連接點(diǎn)引出。在印刷電路板5上可安裝有接插件11，也可直接焊接導(dǎo)線，通過接插件 11或?qū)Ь€及印刷電路板的布線可將洗滌水濁度信號、溫度信號及電導(dǎo)率信號傳送給圖中未 表示出的洗衣機(jī)、洗碗機(jī)的控制器，控制器再根據(jù)洗滌水的濁度信號值、溫度值和電導(dǎo)率信 號值計(jì)算出最佳的洗滌方式。后蓋9通過卡扣105與殼體1連接。
權(quán)利要求
1.家電設(shè)備用水電導(dǎo)和水濁度傳感器，其特征是具有殼體(1)，該殼體具有圓筒型結(jié) 構(gòu)(101)，所述殼體前端部設(shè)置有可通水的凹槽(102)，凹槽(102)底部兩側(cè)設(shè)有貫穿殼體 的電極端子孔(103)，殼體于電極端子孔對應(yīng)的部位設(shè)有電極定位槽(104)，設(shè)有由電極板 (4)和電極端子( 連接構(gòu)成的電極，該電極的電極端子插裝于所述電極端子孔，該電極 的電極板插裝于所述電極定位槽，電極端子( 和殼體(1)之間設(shè)置有密封圈(6)，在凹槽 (102)兩側(cè)殼體(1)內(nèi)部分別設(shè)有發(fā)光二極管(7)及感光三極管(8)，殼體內(nèi)部設(shè)有印刷電 路板(5)，所述發(fā)光二極管、感光三極管和電極端子連接于所述印刷電路板(5)，殼體上設(shè) 有后蓋(9)，該后蓋通過殼體上的卡扣(10 與殼體(1)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的家電設(shè)備用水電導(dǎo)和水濁度傳感器，其特征是所述電極端子 頭部設(shè)置有螺紋結(jié)構(gòu)001)，印刷電路板(5)上開設(shè)有孔(502)，所述電極端子穿經(jīng)印刷 電路板上的所述孔(502)，印刷電路板( 在孔(50 周圍的焊接面上預(yù)鍍有環(huán)形焊錫層 (501)，所述電極端子連接于印刷電路板是指螺母(3)旋配于電極端子頭部的螺紋結(jié)構(gòu)并 且該螺母壓合于印刷電路板上的所述環(huán)形焊錫層使電極端子連接于印刷電路板。
3.如權(quán)利要求1或2所述的家電設(shè)備用水電導(dǎo)和水濁度傳感器，其特征是所述殼體 (1)的凹槽底部設(shè)有中空圓柱型結(jié)構(gòu)(106)，中空圓柱型結(jié)構(gòu)內(nèi)部設(shè)置有溫度傳感器(10)， 該溫度傳感器與所述印刷電路B板( 連接。
全文摘要
功能多并能防止洗滌水泄漏的一種家電設(shè)備用水電導(dǎo)和水濁度傳感器，圓筒型結(jié)構(gòu)的殼體殼體前端部設(shè)置有可通水的凹槽(102)，凹槽底部兩側(cè)設(shè)有貫穿殼體的電極端子孔(103)，殼體于電極端子孔對應(yīng)的部位設(shè)有電極定位槽(104)，設(shè)有由電極板(4)和電極端子(2)連接構(gòu)成的電極，其中的電極端子插裝于所述電極端子孔，電極板插裝于所述電極定位槽，電極端子和殼體之間設(shè)置有密封圈(6)，在凹槽(102)兩側(cè)殼體內(nèi)部分別設(shè)有發(fā)光二極管(7)及感光三極管(8)，殼體內(nèi)部設(shè)有印刷電路板(5)，發(fā)光二極管、感光三極管和電極端子連接于印刷電路板(5)。本發(fā)明適配于洗衣機(jī)、洗碗機(jī)等家電設(shè)備。
文檔編號G01N21/49GK102141514SQ20101059710
公開日2011年8月3日 申請日期2010年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月15日
發(fā)明者竺建軍, 鄧睿 申請人:杭州神林電子有限公司