帶有陽極棒損耗檢測提示功能的熱水器及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及家用電器領(lǐng)域，尤其涉及帶有陽極棒損耗檢測提示功能的熱水器及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前市面上家用熱水器絕大部分的內(nèi)膽都是由碳鋼材料制成的搪瓷內(nèi)膽，為防止內(nèi)膽腐蝕，通常在熱水器內(nèi)膽上裝有作為犧牲陽極棒的鎂棒或鋁棒，對內(nèi)膽進(jìn)行進(jìn)一步的保護(hù)。
[0003]由于陽極棒安裝在熱水器內(nèi)部，用戶很難了解陽極棒消耗情況，加上熱水器安裝地區(qū)的水質(zhì)、用戶設(shè)定溫度、內(nèi)膽搪瓷質(zhì)量等差異，陽極棒的使用壽命也不相同。對于水質(zhì)好的地區(qū)，陽極棒使用壽命可以達(dá)到3-4年，而水質(zhì)差的地區(qū)，使用1-2年陽極棒就消耗殆盡。如果用戶不及時更換陽極棒，熱水器內(nèi)膽就會失去保護(hù)，導(dǎo)致內(nèi)膽腐蝕而漏水，甚至引發(fā)觸電等人身事故。
[0004]目前，大部分熱水器陽極棒與內(nèi)膽絕緣安裝，通過檢測陽極棒與內(nèi)膽之間的保護(hù)電流并與標(biāo)準(zhǔn)保護(hù)電流值進(jìn)行對比判斷是否需要更換陽極棒。雖然能夠測試保護(hù)電流，但僅設(shè)置一個固定的保護(hù)電流值，當(dāng)實(shí)測的保護(hù)電流小于該固定保護(hù)電流值時，提示用戶陽極棒耗盡需要更換。由于熱水器本身性能、用戶使用方式、當(dāng)?shù)厮|(zhì)、內(nèi)膽搪瓷質(zhì)量等方面存在差異，會出現(xiàn)實(shí)際保護(hù)電流高于或低于標(biāo)準(zhǔn)保護(hù)電流值，這樣就會過早或者過晚提醒，導(dǎo)致更換時機(jī)不當(dāng)，拆早了沒有用完，更換會造成浪費(fèi)，拆晚了內(nèi)膽就已經(jīng)開始腐蝕，起不到持續(xù)保護(hù)的作用。另外，陽極棒與內(nèi)膽之間的電流值很小，檢測模塊取樣檢測得到的電流不精確，誤差比較大，實(shí)際生產(chǎn)中不易實(shí)現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種帶有陽極棒損耗檢測提示功能的熱水器及其控制方法，本技術(shù)方案既減緩陽極棒的損耗，保護(hù)電熱管，又能實(shí)時檢測陽極棒的損耗情況，提示用戶及早更換鎂棒。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0007]一種帶有陽極棒損耗檢測提示功能的熱水器，包括置于外殼內(nèi)部的內(nèi)膽，安裝于內(nèi)膽內(nèi)部的陽極棒與電加熱管，負(fù)責(zé)控制熱水器的控制主板，還包括電流檢測電路，電流處理電路與報(bào)警提示電路，所述電流檢測電路安裝于內(nèi)膽外部，所述電流檢測電路包括依次串聯(lián)連接的直流電源，數(shù)字電流表Al，轉(zhuǎn)換開關(guān)，數(shù)字電流表A2，平衡電阻R ;所述平衡電阻R與直流電源之間的節(jié)點(diǎn)連接電加熱管，所述轉(zhuǎn)換開關(guān)與數(shù)字電流表A2之間的節(jié)點(diǎn)連接陽極棒，所述陽極棒與內(nèi)膽非絕緣直接接觸，所述電加熱管與內(nèi)膽通過絕緣件絕緣接觸；減法器，所述減法器的輸入端連接數(shù)字電流表Al與數(shù)字電流表A2 ;第一數(shù)字比較器，所述第一數(shù)字比較器的輸入端連接所述減法器的輸出端；計(jì)時器，所述計(jì)時器的控制端連接第一比較器的輸出端；第二比較器，所述第二比較器的輸入端連接計(jì)時器的輸出端；所述第二數(shù)字比較器連接所述報(bào)警提示電路。
[0008]還包括溫度探頭與數(shù)據(jù)選擇器，所述溫度探頭安裝在所述內(nèi)膽內(nèi)部，所述溫度探頭連接數(shù)據(jù)選擇器，所述數(shù)據(jù)選擇器分別連接所述控制主板與第三數(shù)字比較器，所述第三數(shù)字比較器控制轉(zhuǎn)換開關(guān)，所述轉(zhuǎn)換開關(guān)為數(shù)字開關(guān)或者繼電器開關(guān)。
[0009]所述陽極棒通過焊接在內(nèi)膽上的螺紋基座直接螺紋連接并可靠導(dǎo)通，溫度傳感器安裝在電加熱管內(nèi)。
[0010]所述陽極棒安裝在電加熱管上并通過絕緣墊片與電加熱管絕緣安裝，同時通過導(dǎo)線與內(nèi)膽緊固連接。
[0011 ] 所述報(bào)警提示電路包括聲光報(bào)警器，所述聲光報(bào)警器的正極連接電壓源VDD，所述聲光報(bào)警器的負(fù)極連接三極管Q2的集電極，所述三極管Q2的基極連接第二數(shù)字比較器的輸出端，所述三極管Q2的發(fā)射極接地。
[0012]所述報(bào)警提示電路包括聲光報(bào)警器，所述聲光報(bào)警器的正極連接電壓源VDD，所述聲光報(bào)警器的負(fù)極連接三極管Q2的集電極，所述三極管Q2的基極連接第二數(shù)字比較器的輸出端，所述三極管Q2的發(fā)射極接地。
[0013]一種帶有陽極棒損耗檢測提示功能的熱水器的控制方法，其特征是，包括步驟:
[0014]1S，開啟熱水器的控制主板，對熱水器通水通電，啟動熱水器加熱電路；
[0015]2S，檢測陽極棒的損耗情況:
[0016]21S，對電流檢測電路進(jìn)行通電，電流處理電路中預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)保護(hù)電流In;
[0017]22S，測量電路電測電路主干路上電流I1，測量平衡電阻R上的電流I2;
[0018]23S，計(jì)算陽極棒與電加熱管之間的保護(hù)電流I，I = I1-12;
[0019]24S，比較保護(hù)電流I與標(biāo)準(zhǔn)保護(hù)電流In，當(dāng)I彡1,時，利用計(jì)時器計(jì)時并記錄保存時間；當(dāng)計(jì)時器累計(jì)計(jì)時超過72小時時，啟動報(bào)警提示電路，提示更換陽極棒；
[0020]3S，熱水器達(dá)到預(yù)設(shè)溫度時，熱水器加熱電路與電流檢測電路均自動斷電。
[0021 ] 所述步驟IS包括步驟:
[0022]211S，通過電加熱管將內(nèi)膽中的水加熱至18°C -22°C ；
[0023]212S，閉合電流檢測電路開關(guān)導(dǎo)通電流檢測電路。
[0024]所述步驟24S中的標(biāo)準(zhǔn)保護(hù)電流In是按照標(biāo)準(zhǔn)QB/T2590— 2003 (貯水式熱水器搪瓷制件)附錄B標(biāo)準(zhǔn)保護(hù)電流試驗(yàn)，測試標(biāo)準(zhǔn)保護(hù)電流值的理論值。
[0025]本發(fā)明的有益效果為:省去了陽極棒與內(nèi)膽之間的絕緣安裝設(shè)置，方便安裝；而且通過轉(zhuǎn)換開關(guān)在平衡電阻與保護(hù)電流檢測電路之間切換，既減緩陽極棒的損耗，保護(hù)電熱管，又能實(shí)時檢測陽極棒的損耗情況，提示用戶及早更換鎂棒，延長熱水器的使用壽命；現(xiàn)有的電流檢測電路取樣不準(zhǔn)確，本發(fā)明加上直流電源，間接的放大了電流值，這樣取樣比較準(zhǔn)確，誤差小，同時采用數(shù)字電流表進(jìn)行實(shí)時測量數(shù)據(jù)進(jìn)一步的減小了測量誤差。
【附圖說明】
[0026]圖1本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2處理電路結(jié)構(gòu)圖；
[0028]圖3報(bào)警提示電路結(jié)構(gòu)圖；
[0029]圖4本發(fā)明具體實(shí)施例1 ;
[0030]圖5本發(fā)明具體實(shí)施例2 ；
[0031]圖6本發(fā)明所述方法的流程圖。
[0032]其中，1、陽極棒；2、內(nèi)膽；3、電加熱管；4、絕緣體；5、平衡電阻；6、轉(zhuǎn)換開關(guān)；7、直流電源；9、電流處理電路；10、報(bào)警提示電路；11、螺紋基座；12、溫度探頭。
【具體實(shí)施方式】
[0033]為了更好的了解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0034]如圖1所示，一種帶有陽極棒損耗檢測提示功能的熱水器，包括置于外殼內(nèi)部的內(nèi)膽2，安裝于內(nèi)膽內(nèi)部的陽極棒與電加熱管，負(fù)責(zé)控制熱水器的控制主板，電流檢測電路，電流處理電路9與報(bào)警提示電路10，所述電流檢測電路安裝于內(nèi)膽外部，所述電流檢測電路包括依次串聯(lián)連接的直流電源7，數(shù)字電流表Al，轉(zhuǎn)換開關(guān)6，數(shù)字電流表A2，平衡電阻R5 ;所述平衡電阻R5與直流電源7之間的節(jié)點(diǎn)連接電加熱管3，所述轉(zhuǎn)換開關(guān)6與數(shù)字電流表A2之間的節(jié)點(diǎn)連接陽極棒1，所述陽極棒I與內(nèi)膽2非絕緣直接接觸，所述電加熱管3與內(nèi)膽2通過絕緣件4絕緣接觸。數(shù)字電流表Al與A2能夠?qū)⒌臏y量的電流數(shù)值通過接口傳輸給下一個連接部件。陽極棒、電加熱管與市電構(gòu)成熱水器的加熱電路，控制主板控制整個加熱電路，用于實(shí)現(xiàn)熱水器的預(yù)約、定時、加熱模式等功能。平衡電阻R5限制了電加熱管3與陽極棒I之間的保護(hù)電流，有效防止陽極棒I消耗的大部分優(yōu)先保護(hù)電熱管3，而對內(nèi)膽2壁保護(hù)削弱的的現(xiàn)象。
[0035]如圖2所示，所述電路處理單元包括:
[0036]減法器，所述減法器的輸入端連接數(shù)字電流表Al與數(shù)字電流表A2 ;
[0037]第一數(shù)字比較器，所述第一數(shù)字比較器的輸入端連接所述減法器的輸出端；
[0038]計(jì)時器，所述計(jì)時器的控制端連接第一比較器的輸出端；計(jì)時器為高電平脈沖計(jì)時機(jī)制，即當(dāng)控制端輸入高電平時開始計(jì)時，當(dāng)控制端輸入低電平是不計(jì)時。
[0039]第二比較器，所述第二比較器的輸入端連接計(jì)時器的輸出端；
[0040]所述第二數(shù)字比較器連接所述報(bào)警提示電路。
[0041]如圖2所示，一種帶有陽極棒損耗檢測提示功能的熱水器，還包括溫度探頭與數(shù)據(jù)選擇器，所述溫度探頭