一种电热开水器多功能自动控制装置制造方法及图纸

一种电热开水器多功能自动控制装置，其特征在于在原热水器的内胆对应于加热器的上方安装一只水位检测探头，探头与控制电路连接，控制电路包括整形放大、计数器和功率开关等，功率开关串联在加热器的电源回路中。水位检测探头能检测水位和水沸腾时汽泡使水的局部电阻值发生的明显变化。具有控制电路简单、不受大气环境影响、保证水开、沸腾除氯、缺水断电保护、水位和沸腾状态指示、功率自动调节等功能，应用前景十分广阔。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术涉及一种电热开水器沸腾的多功能自动控制装置。目前生活用的自动电热开水器多采用双金属片式温度继电器、或电子温度控制器、或通过采用微型电脑来控制加热器的通断等状态，但双金属片温度继电器测量精度低、稳定性差；电子温度控制器精度较高，但仍受大气压变化等环境因素的影响；采用微电脑控制器价格高，且采用温度传感器，因而也未尽能消除水沸点变化等的影响。本技术提出一种更简单、不受各地海拨高度不同和季节变化等环境因素影响的电热开水器多功能自动控制装置，它根据水沸腾时产生大量汽泡，汽泡使水的局部电阻值发生明显变化的物理现象，利用水位检测探头来检测水位变化和水的沸腾状态，是一种简便而非常准确的检测和控制装置。本技术的特征在于在原电热开水器的内胆(1)对应于加热器(2)的上方安装一只水位检测探头(3)，水位检测探头(3)与控制电路(4)连接并采用直流供电，控制电路(4)包括计数器(5)和功率开关(6)，功率开关(6)可采用继电器或通过耦合器控制可控硅，功率开关(6)串联在加热器(2)的电源回路中，控制电路(4)的连接方式是水位检测探头(3)的输出端连接计数器(5)的输入端，选择计数器(5)的一个输出端连接到功率开关(6)的输入端，水位检测探头(3)的结构是绝缘螺栓(7)的中心安设固定有外凸的探针(8)，探针(8)的另一端通过导线(9)连接到控制电路(4)，水位检测探头(3)通过防水垫圈(10)及螺母(11)等紧固件安装在内胆(1)上，内胆(1)与控制电路(4)的负极一同接地，与水位检测探头(3)构成电回路。本技术的工作过程是，接通电源后按复位开关使计数器(5)清零功率开关(6)导通，加热器(2)工作。当水沸腾时，产生大量气泡，使水的局部电阻值发生明显变化，通过水位检测探头使计数器(5)输入端的电压发生波动，从而产生相应的频冲信号送入计数器(5)计数。当水沸腾一定时间后，检测到的气泡数量多于设定的数值时，计数器(5)的输出端转为高电平，使功率开关(6)关断，停止加热。为提高检测灵敏度，绝缘螺栓或其表面宜采用表面不粘性或憎水性材料，且表面光滑，探针(3)的外露长度尽可能短。本技术的特征在于控制电路(4)在计数器(5)的输入端前增设整形放大电路(12)。再将整形放大电路(12)和计数器(5)的输出端分别连接到功率开关(6)的输入端和控制端，以进一步提高检测灵敏度和起到缺水断电的保护作用。本技术的特征在于增加触发器(13)，触发器(13)的一个控制端与计数器(5)的复位端连接，触发器(13)的输出端和计数器(5)的低位输出端分别连接到与门(14)的两个输入端，与门(14)的输出端和计数器(5)的高位输出端分别连接到或门(15)的两个输入端，或门(15)和整形放大电路(12)的输出端分别连接到或非门(16)的两个输入端，或非门(16)的输出端再连接到率开关的(6)的输入端。通过增加上述电路来实现再沸腾和长沸除氯的功能选择。若将水位检测探头(3)改用交流供电，并在共输出端接整流电路(17)再连至计数器(5)或整形放大电路(12)的输入端，则可消除直流电对水质所造成的阳极溶解的污染。本技术其特征在于水位检测探头(3)的输出端连接电阻R1，电容C2和计数器IC1输入端的交点，选择计数器IC1的一个输出端接电阻R3至三极管Q1的b极，由三极Q1控制继电器J1，继电器J1控制开关KJ并串联在加热器W1的电源回路中，计数器IC1的复位端接开关AN1和电阻R2的交点，开关AN1和电阻R1、电阻R2和电容C2的另一端分别接电源的正极和负极，电热开水器内胆(1)与控制电路(4)的负极一同接地，与水位检测探头(3)构成分压回路。本技术的特征在于计数器IC1的输入端前再串联反相器IC2和IC3，反相器IC2的输出端接电阻R8至三极管Q1的b极，计数器IC1的输出端接电阻R3至三极管Q2的b极，三极管Q2的c极和e极分别连接至三极管Q1的b极和e极，三极管Q2的c极和e极分别连接至三极管Q1的b极和e极。通过增加一只三极管使继电器同时受水位控制，缺水时反相器IC2输出低电平，使Q1截止，从而达到缺水断电的保护作用。为增加再沸腾和长沸腾除氯的功能，选择计算器IC1的一个高位和低位输出端同时连接到开关K1，再接电阻R3至三极管Q2的b极。本技术的特征在于计数器IC1的输入端前再串联反相器IC2和IC3，由或非门IC4和IC5构成R-S触发器，或非门IC4的输入端连接计数器IC1的复位端，或非门IC5的输入端连接开关AN2和电阻R8的交点，开关AN2和电阻R8的另一端分别连接到电源的正极和负极，计数器IC1的低位输出端连接电阻R10至或非门IC4的输出端和二极管D3的交点，计数器IC1的高位输出端接电阻R11至电阻R12和二极管D3的交点，电阻R12的另一端和反相器IC3的输出端分别连接到或非门IC6的两个输入端，或非门IC6的输出端串接电阻R13至光电耦合器IC8接电源的负极，光电耦合器IC8的输出端串联电阻R15再接到可控硅SCR的G极和T2极，可控硅SCR串联在加热器W1的电源回路中。上述电路由触发器、电阻R10、R11和R12、二极管D3和或非门IC6构成电子转换开关，且受缺水断电限制，开机后先控动AN1，再按AN2即可实现长沸除氯的功能选择。为减少直流供电造成水的污染，在水位检测探头(3)的输出端接电阻R1和二极管D2的交点，二极管D2的另一端接电容C2和电阻R6及计数器IC1或反相器IC2输入端的交点，电容C2和电阻R6的另一端均接电源的负极，电阻R11的另一端接交流电源。附图说明图1是本技术水位检测探头安装示意图图2是本技术水位检测探头结构及安装大样示意图图3是本技术的控制电路基本原理图图4是本技术的一种控制电路原理图图5是本技术的另一种控制电路原理图图6是本技术的基本控制电路线路图图7是本技术的一种控制电路线路图图8是本技术的另一种控制电路线路图本技术由于采用水位检测探头和计数器来检测水的沸腾状态，物理概念明确，因而不受大气环境变化的影响，检测精度高和具有自动延时选择输出的特点，适用于再沸腾和长沸除氯水位检测探头采用交流供电，可消除直流电源对水造成的污染增加整形放大电路，能进一步提高测量精度，及用于缺水和水沸腾状态指示当功率开关同时受整形放大电路控制时，具有缺水断电保护的功能，及当水沸腾时、使功率自适调节降低，起到节能及防止水沸腾时外溢的问题。采用触发器、与门和或非门构成电子选择电路，可改手动机械开关为电子开关，有利于整体设计。下面结合实施例对本技术做进一步的描述。实施例1如附图1、2和6所示，由变压器B1、二极管D1和电容C1提供直流电源，W1为主加热器，W2为保温用的副加热器，绝缘螺栓(7)采用聚四氟乙烯材料，探针(8)采用0.5mm不锈钢针，外露1mm，水位检测探头(3)通过防水垫圈(10)和螺母(11)安装在加热器(2)上方0.5cm处，探针(8)的另一端通过导线(9)连接到控制电路的电阻R1、电容C2和计数器IC1输入端的交点，选择计数器IC1的一个输出端接电阻R3至三极管Q1的b极，由三极管Q1控制继电器J1，继电器J1的控制开关KJ本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电热开水器多功能自动控制装置，其特征在于在原电热开水器的内胆（１）对应于加热器（２）的上方安装一只水位检测探头（３），水位检测探头（３）与控制电路（４）连接并采用直流供电，控制电路（４）包括计数器（５）和功率开关（６），功率开关（６）可采用继电器或通过耦合器控制可控硅，功率开关（６）串联在加热器（２）的电源回路中，控制电路（４）的连接方式是：水位检测探（３）的输出端连接计数器（５）的输入端，选择计数器（５）的一个输出端连接到功率开关（６）的输入端，水位检测探头（３）的结构是绝缘螺栓（７）的中心安设固定有外凸的探针（８），探针（８）的另一端通过导线（９）连接到控制电路（４），水位检测探头（３）通过防水垫圈（１０）及螺母（１１）等紧固件安装在内胆（１）上，内胆（１）与控制电路（４）的负极一同接地。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈彦平，
申请(专利权)人：陈彦平，
类型：实用新型
国别省市：81[中国|广州]