一种用于纯净水加热的水位控制电路及加热容器

摘要

本发明涉及一种用于纯净水加热的水位控制电路，包括微电脑智能控制器(91)、电路供电电压(VCC)、三极晶体管(95)、水位电极以及电极公共端，水位电极通过起开关作用的三极晶体管(95)与微电脑智能控制器(91)连接，水位电极和电极公共端之间施加一电路供电电压(VCC)。本发明填补了开水器行业乃至其它容器对纯净水进行有效的水位控制这一技术空白，使开水器应用范围扩大以及使用效果显著提高。

说明书

技术领域

本发明涉及一种水位控制电路及加热容器，尤其是涉及一种用于 纯净水加热的水位控制电路及加热容器。

背景技术

现有的容器加热器(传统除浮球式以外)都有一套简易控制水位 的感应装置，该电加热容器的控制水位的感应装置分为上、下两个感 应探针及电极，通过两个探针及电极对水的感应，从而达到对容器内 的液位的控制。

但是，现有电加热容器的水位感应装置只能针对普通水源，一旦 水源经过RO纯水机净化，纯水TDS(溶解性总固体)值达到10ppm以 下，即1升水溶液中含有少于1/1000毫升的溶质。普通自来水的电阻 值在通常情况下阻值为5KΩ-10KΩ，该区间的阻值不会影响到水位感 应装置的灵敏度，普通的电极式探针可以用于自来水。当纯水浓度为 1ppm以下时，纯水具有的电阻值通常在35KΩ-100KΩ之间，纯水的阻 抗巨大使得其导电性骤降，此时普通的电极式探针是无法工作，最终 会导致现有电加热容器的水位感应装置是无法感应到水位，容易造成 水位控制装置失灵并且水满溢漏。

所以为了探测电极的范围可以适用于自来水和纯水，必须提高探 测电路的灵敏度，但灵敏度过高会产生误动作，比喻水蒸汽太多，会 导致误动作，所以必须有一个合适的电阻和电路芯片参数来保证电极 的可靠性。

发明内容

本发明设计了一种用于纯净水加热的水位控制电路及加热容器， 其解决的技术问题是加热容器对纯水进行加热时，现有的水位监测电 路以及探测电极无法对高阻值纯水水位进行有效监测和控制，容易出 现水位控制装置失灵并且水满溢漏情形。

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案：

一种用于纯净水加热的水位控制电路，包括微电脑智能控制器 (91)、电路供电电压(VCC)、三极晶体管(95)、水位电极以及电 极公共端，其特征在于：水位电极通过起开关作用的三极晶体管(95) 与微电脑智能控制器(91)连接，水位电极和电极公共端之间施加一 电路供电电压(VCC)。

进一步，所述三极晶体管(95)的基极与水位电极连接，发射极 和基极之间连接灵敏度电阻(94)，集电极与微电脑智能控制器(91) 连接，集电极与电路供电电压(VCC)之间还连接上拉电阻(92)，电 路供电电压(VCC)与电极公共端之间还连接限流电阻(93)。

进一步，所述水位电极包括上水位电极(4)和下水位电极(6)， 所述上水位电极(4)和所述下水位电极(6)并联连接后再接入所述 三极晶体管(95)的基极。

进一步，所述电路供电电压(VCC)范围为DC5V-DC12V。

进一步，所述电路供电电压(VCC)采用脉冲式电流放电。

一种具有水位控制电路的加热容器。

进一步，包括外壳(1)和内胆(2)，所述内胆(2)设置在所述 外壳(1)中。

进一步，上水位电极(4)和下水位电极(6)制作成探针结构或 浮球结构。

进一步，所述上水位电极(4)通过上电极数据线(5)与水位控 制电路连接，所述下水位电极(6)通过下电极数据线(7)与水位控 制电路连接，电极公共端通风通过公共端数据线(8)与水位控制电路 连接。

进一步，所述水位控制芯片(9)设置在PC板(3)上。

该用于纯净水加热的水位控制电路及加热容器具有以下有益效 果：

(1)本发明填补了开水器行业乃至其它容器对纯净水进行有效的 水位控制这一技术空白，使开水器应用范围扩大以及使用效果显著提 高。

(2)本发明采用的电路供电电压为安全电压DC5-12V，电流小于 1μA，采用脉冲式电流放电，累积放电时间为100秒/年，这样有利于 减少电极电离过程，减少水垢和电极的腐蚀。

(3)本发明上水位电极和下水位电极制作成探针结构或浮球结 构，由于本发明中三极晶体管具有开关输入特性，适用于采用浮球作 为水位检测的设备之中，而不会损坏浮球内部结构，因此本发明具有 很好的适用性。

(4)本发明也可采用机械式浮球结构，水位控制电路置于浮球内 部，电子触点不与液体接触，采用水位信号回馈端子断开与闭合控制 上下水位，水位采用浮球机械式控制。

(5)本发明还可采用以电容触摸水位感应，通过水流压力来感测 水位，水位线加装电阻来控制感应。

附图说明

图1：本发明用于纯净水加热的水位控制电路连接示意图；

图2：本发明加热容器的结构示意图。

附图标记说明：

1-外壳；2-内胆；3-PC板；4-上水位电极；5-上电极数据线； 6-下水位电极；7-下电极数据线；8-公共端数据线；9-水位控制 芯片；91-微电脑智能控制器；92-上拉电阻；93-限流电阻；94- 灵敏度电阻；95-三极晶体管。

具体实施方式

下面结合图1和图2，对本发明做进一步说明：

如图1所示，三极晶体管95的基极与水位电极连接，发射极接地， 发射极和基极之间连接灵敏度电阻94，集电极与微电脑智能控制器91 连接，集电极与电路供电电压VCC之间还连接上拉电阻92，电路供电 电压VCC与电极公共端之间还连接限流电阻93。

三极晶体管95的导通电压是0.7V；在纯水自身阻性和灵敏度电阻 94的作用下，水位电极的电压到了0.7V时，三极晶体管95就导通了， 微电脑智能控制器91上管脚1的电压由3.3V变成0V了，其内部程序 就感应到这个变化，就会根据所设定的要求来执行，本发明采用高灵 敏度电极式水位，纯水阻值预设去到120K欧。PC板3通电工作时，通 过三极晶体管95发出脉冲信号，由数据线传输到上水位电极4和下水 位电极6，当液面接触到下水位电极6时，信号通过液体反馈到水位电 极公共端，PC板3得到下水位电极信号后进行下步指令，同样，当液 面接触到上水位电极4时，信号也经过液体反馈到水位电极公共端， PC板3收到上水位电极信号后指令水满停止进水。

如图2所示，加热容器启动开始进水时，PC板3上水位控制芯片 9开始通过公共端数据线8发出脉冲信号，当液面到达下水位电极6的 位置时，下水位电极6把感应到的脉冲信号通过下电极数据线7回馈 给PC板3上的水位控制芯片9，水位控制芯片9得到信号后开始加热 容器的加热功能。当内胆2里液面到达上水位电极4时，上水位电极4 把感应到的脉冲信号通过上电极数据线5回馈给PC板3上的水位控制 芯片9，水位控制芯片9得到回馈信号后指令水已满，不再进水。水位 控制芯片9继续指令加热功能，直至水温达到指定水温，即停止工作， 进入保温状态，整个控制液面状态的过程即为本发明的核心。

(1)本发明填补了开水器行业乃至其它容器对纯净水进行有效的 水位控制这一技术空白，使开水器应用范围扩大以及使用效果显著提 高。

(2)本发明采用的电路供电电压为安全电压DC5-12V，电流小于 1μA，采用脉冲式电流放电，累积放电时间为100秒/年，这样有利于 减少电极电离过程，减少水垢和电极的腐蚀。

(3)本发明上水位电极和下水位电极制作成探针结构或浮球结 构，由于本发明中三极晶体管具有开关输入特性，适用于采用浮球作 为水位检测的设备之中，而不会损坏浮球内部结构，因此本发明具有 很好的适用性。

(4)本发明也可采用机械式浮球结构，水位控制电路置于浮球内 部，电子触点不与液体接触，采用水位信号回馈端子断开与闭合控制 上下水位，水位采用浮球机械式控制。

(5)本发明还可采用以电容触摸水位感应，通过水流压力来感测 水位，水位线加装电阻来控制感应。

上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现 并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进 行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其 它场合的，均在本发明的保护范围内。