專利名稱：傳感式小便斗自動沖水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種沖水閥是雙穩(wěn)態(tài)電磁閥的小便斗自動沖水器。
背景技術(shù)：
目前，小便斗自動沖水衛(wèi)生設(shè)備使用紅外線感應(yīng)裝置檢測是否有人的信號，再處理信號來控制電磁閥實現(xiàn)自動沖水。使用時，紅外線發(fā)射和接收裝置每隔一段時間發(fā)射脈沖式的信號以判斷是否有人并把信號傳給控制電路并由控制電路作出反應(yīng)并發(fā)送命令控制電磁閥啟閉實現(xiàn)自動沖水。
中國專利信息網(wǎng)上公布了多個關(guān)于自動沖水的專利，其中專利號為98223835.5公布了一種感應(yīng)沖水器，包括電動閥、信號源、發(fā)射電路、接收電路和驅(qū)動電路，其組成要點為信號源包括載波電路、調(diào)制信號電路和調(diào)制電路，一種解調(diào)電路插接在接受電路和驅(qū)動電路之間，載波電路和調(diào)制信號電路分別與調(diào)制電路連接，調(diào)制電路與發(fā)射電路連接，接收電路通過解調(diào)電路和驅(qū)動電路與電動閥電連接端連接，載波電路所產(chǎn)生的紅外線信號以及調(diào)制信號電路所產(chǎn)生的調(diào)制信號一起加到調(diào)制電路，完成調(diào)制，再經(jīng)發(fā)射電路發(fā)射接受電路接收被障礙物發(fā)射回并傳到調(diào)制電路解出調(diào)制信號作為電動閥的開關(guān)信號源，以實現(xiàn)控制電動閥的啟閉。該方法因為要對外發(fā)射紅外線信號以判斷是否有人，紅外線感應(yīng)的缺點是有1，必須安裝外部感應(yīng)窗口，這樣給安裝帶來麻煩，感應(yīng)窗口也需要成本。2，人的小便隨著攝入的食物不同、喝水量的多少其濃度是不同的，如每天喝水多則尿液本身含有的物質(zhì)(如尿素、鹽類)較少；自來水的流速也是不同的，如管口徑相同沖水水壓大時流速就快。紅外線感應(yīng)裝置只能檢測到是否有人小便而不能結(jié)合小便的濃度、水流的速度等信號作出合理的沖水時間。
中國專利號為00240358.7也公布了一種可用于小便斗自動沖水的一種裝置，該裝置通過如下的方案實現(xiàn)包括一個感應(yīng)智能控制裝置，該裝置包括紅外線發(fā)射接受器、中央處理器CPU、水閥出水裝置，紅外線發(fā)射接受器與CPU雙向連接，水閥由CPU控制，另外它還包括感應(yīng)式智能控制自沖電裝置。在實現(xiàn)自動沖水時也是通過紅外線感應(yīng)到是否有人，把信號傳給CPU，CPU接受到信號并作出沖水的命令?？芍蜕蟼€技術(shù)方案一樣，該技術(shù)方案同樣用紅外線感應(yīng)信號檢測是否有人小便，同樣具有上面兩個缺點。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服必須安裝外部感應(yīng)窗口和紅外線感應(yīng)裝置只能檢測到是否有人小便而不能結(jié)合小便的濃度、水流的速度等信號作出適合的沖水時間的缺點本實用新型給出一種傳感式自動沖水器，利用尿液自身導(dǎo)電特性優(yōu)于水實現(xiàn)控制電磁閥沖水，適用于雙穩(wěn)態(tài)電磁閥。
本發(fā)實用新型的目的是通過如下措施來達到該沖水器由兩個傳感器、控制電路和電磁閥構(gòu)成。兩個傳感器和控制電路連接，電磁閥和電容CL串聯(lián)后和MOS3并聯(lián)，再和控制電路中的兩個場效應(yīng)管MOS1、MO2漏源極串聯(lián)，再接電源。傳感器A外部是一水管接在小便斗下部。感受器B安置在小便斗與污水管道之間的用于隔斷管道內(nèi)部污水和室內(nèi)空氣以防異味散發(fā)到室內(nèi)的迂回部位水中。
其中傳感器A由一段絕緣水管、凹槽和一漏斗構(gòu)成漏斗為兩特定面積梯形導(dǎo)體片和兩長方形絕緣體片制成，安裝在一段絕緣水管內(nèi)壁邊緣，并在漏斗上緣等高的水管內(nèi)壁周圍加凹槽用于當小便斗只有少量液體時使之流過傳感器A的漏斗，該段水管與小便斗下部相接用于接收小便斗傳來的濃度不同的液體，即尿液、水和尿液的混合液體或單獨的水。兩導(dǎo)體片分別用一導(dǎo)線接出和電阻rl串聯(lián)加以電壓，當該傳感器A中流過不同的液體時就表現(xiàn)為不同的電阻(具體為當濃度較高的尿液或尿液和水的混合液流過時因尿液具有優(yōu)于水的導(dǎo)電特性而表現(xiàn)的電阻小于當單獨水流過時表現(xiàn)的電阻)。
傳感器B如下制作兩相距1~2厘米的導(dǎo)體，長度均為5~10毫米即可。兩導(dǎo)體用導(dǎo)線接出，和r2串聯(lián)，安裝在小便斗為了防止室內(nèi)直接與污水管道相連的迂回部位的水中。當迂回部位有水時兩導(dǎo)體置水中，因自來水有一定的導(dǎo)電性傳感器B表現(xiàn)出的電阻其數(shù)值遠小于當迂回部位沒有水時兩導(dǎo)體置于空氣中傳感器B表現(xiàn)出的電阻控制電路包含六個電阻r1、r2、rb1、rb2、rc1、rc2，兩個三極管V1、V2，兩個N溝道增強型場效應(yīng)管MOS1、MOS2和一個P溝道增強型場效應(yīng)管MOS3，電容CR和CL構(gòu)成。傳感器A一端、rc1一端與一直流電源正極連接，傳感器A另一端與電容CR正極、rb1一端、r1一端連接，rb1另端與三極管V1的基極連接，三極管V1的集極與rc1另端、rb2一端連接，rb2另一端與三極管V2基極連接，三極管V2集極與MOS1柵極、MOS3柵極、rc2一端連接，MOS1漏極、電容CL負極、MOS2漏極、MOS3漏極連接，MOS2柵極與r2一端、傳感器B一端連接，電磁閥一端與電容CL正極連接，rc2另一端、電磁閥另一端、MOS3源極、r2另一端與直流電源正極連接，r1另端、電容CR負極、三極管V1射極、三極管V2射極、MOS1源極、MOS2源極、傳感器B另一端接電源負極。
工作時，傳感器A中流過不同液體時表現(xiàn)不同的電阻，r1與之串聯(lián)分壓得到不同的電壓，該電壓作用于三極管V1。當傳感器A中是單獨的水時電阻大，電阻rl串聯(lián)分壓得到的電壓小于三極管V1的開啟電壓被屏蔽，當傳感器A中流過為尿液或水和尿液的混合液時濃度大，電阻小，電阻r1串聯(lián)分壓得到的電壓大于三極管V1的開啟電壓，經(jīng)過三極管V1、V2構(gòu)成的放大電路放大，在三極管V2集極產(chǎn)生一個更大的電壓，作用于N溝道MOS1和P溝道MOS3，使MOS1導(dǎo)通，MOS3不導(dǎo)通。場效應(yīng)管MOS1漏源極和電磁閥、電容CL串聯(lián)再接電源。場效應(yīng)管MOS1的導(dǎo)通或不導(dǎo)通就起到開關(guān)的作用來控制電磁閥一電容CL串聯(lián)支路的開關(guān)，剛導(dǎo)通時，電容CL充電，電磁閥中有一正向脈沖電流，實現(xiàn)電磁閥開啟，當小便結(jié)束時，傳感器A中全部是自來水，此時三極管V1未導(dǎo)通，三極管V2集極為低電壓，MOS1不導(dǎo)通而MOS3導(dǎo)通，此時，電磁閥、電容CL和MOS3構(gòu)成回路，電容CL放電，電磁閥中流過一反向脈沖電流而閉合。從而控制沖水。延時電容CR在小便時被r1和傳感器A串聯(lián)得到的電壓充電，小便結(jié)束時電容對r1放電使r1兩端電壓緩慢降低，延長三極管V1的開啟時間，從而延長沖水時間。電容CR兩端電壓受控于r1兩端電壓，而不同濃度流過傳感器A時電容CR兩端電壓不同，延時時間也就不同。如水流速快或尿液濃度低時電壓小，延時時間就少。當迂回部位沒有水時，傳感器B的兩個導(dǎo)體之間為空氣電阻特別大，串聯(lián)分壓得到一大電壓大于場效應(yīng)管MOS2開啟電壓，場效應(yīng)管MOS2導(dǎo)通，此時電容CL充電電磁閥中流過正向脈沖開啟；當迂回部位有水時傳感器B分壓很小MOS2不導(dǎo)通，此時電磁閥、電容CL和MOS3構(gòu)成回路，電容CL放電，電磁閥中流過一反向脈沖電流閉合。從而實現(xiàn)迂回部位沒有水時自動沖水，有水時不沖水。
本實用新型的有益效果是該自動沖水裝置可以實現(xiàn)完全內(nèi)置在小便斗或墻體內(nèi)部的空間，無須外部感應(yīng)窗口，節(jié)省成本方便安裝?？筛鶕?jù)不同的流速或尿液濃度作出不同的沖水時間。在防止臭氣回串時并非定時沖水，管道沒有水時就立即沖水，有水時不沖水。


圖<1>、圖<2>為傳感器A的兩個相互垂直方向的剖視圖，其中，1指漏斗，漏斗的兩梯形是導(dǎo)體片，由導(dǎo)線連接到控制電路，導(dǎo)線在圖中略。2指凹槽，用于使小便斗內(nèi)只有少量液體時流過漏斗。
圖<3>為本實用新型電路圖，其中U1、U2為電源，3指雙穩(wěn)態(tài)電磁閥，4指傳感器A，5指傳感器B。3、4、5以外的部分即為控制電路。
實施實例在圖三中，控制電路包含六個電阻r1、r2、rb1、rb2、rc1、rc2，兩個三極管V1、V2，兩個N溝道增強型場效應(yīng)管MOS1、MOS2和一個P溝道增強型場效應(yīng)管MOS3，電容CR和CL構(gòu)成。傳感器A-端、rc1-端與一直流電源正極連接，傳感器A另一端與電容CR正極、rb1-端、rl-端連接，rb1另端與三極管V1的基極連接，三極管V1的集極與rc1另端、rb2-端連接，rb2另-端與三極管V2基極連接，三極管V2集極與MOS1柵極、MOS3柵極、rc2-端連接，MOS1漏極、電容CL負極、MOS2漏極、MOS3漏極連接，MOS2柵極與r2-端、傳感器B一端連接，電磁閥一端與電容CL正極連接，rc2另一端、電磁閥另一端、MOS3源極、r2另一端與直流電源正極連接，r1另端、電容CR負極、三極管V1射極、三極管V2射極、MOS1源極、MOS2源極、傳感器B另一端接電源負極。
其中，傳感器A兩梯形導(dǎo)體片參數(shù)為面積S48.5~49.0平方毫米安裝在絕緣水管壁時上大下小，具體梯形形狀不用確定，只要滿足面積條件即可。相距D5.10~5.15毫米，用不易生銹的材料制作，如金屬銀、石墨、導(dǎo)電陶瓷等。傳感器B的兩導(dǎo)體可選擇銅線，長度為5~10毫米，相距1~2厘米。電容CL由具體的電磁閥決定，常見的雙穩(wěn)態(tài)電磁閥CL可取3300uF。r1＝460~470歐姆。Rb1、rb2均為5~6千歐姆。rc1＝50~52千歐姆。rc2＝90~100千歐姆。r2＝2~3兆歐姆。三極管V1、V2都可選擇C9013，其中V1開啟電壓Vbe1常溫下要選擇介于0.52到0.60伏特。MOS1導(dǎo)通電阻小于1歐姆即可。MOS2導(dǎo)通電阻小于0.5歐姆即可。MOS1、MOS2都可以選擇irfu024n。MOS3要選擇為導(dǎo)通電阻在3~4歐姆，可以選用irf9210。電源U1為3伏特。直流U2為電磁閥的額定壓，一般的雙穩(wěn)態(tài)電磁閥是6伏特。
電容CR大小為延時參數(shù)，可以按要求調(diào)整其大小來調(diào)整延時的時間，CR一般選擇5000~7000uF。
權(quán)利要求1.一種傳感式小便斗自動沖水器，由接收信號裝置、控制電路和電磁閥構(gòu)成，接收信號裝置和控制電路連接，控制電路和電磁閥連接，其特征在于接收信號裝置由兩個傳感器構(gòu)成，傳感器A接在小便斗下部用于感受小便斗中傳來的液體的導(dǎo)電特性給控制電路，傳感器B安置在小便斗與污水管道之間的用于割斷管道內(nèi)部污水和室內(nèi)空氣而導(dǎo)致異味散發(fā)到室內(nèi)的迂回部位水中用于感受迂回部位是否有水給控制電路，控制電路根據(jù)傳感器給的信息控制電磁閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感式小便斗自動沖水器，其特征在于傳感器A由一段絕緣體管道、凹槽和一漏斗制成，漏斗由兩梯形導(dǎo)體片和兩長方形絕緣體片制成，安裝在絕緣水管邊緣，并在漏斗上緣等高的水管周圍加槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感式小便斗自動沖水器，其特征在于傳感器B為兩相距的導(dǎo)體，兩導(dǎo)體用導(dǎo)線接出，安裝在小便斗為了防止室內(nèi)直接與污水管道相連的迂回部位的水中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感式小便斗自動沖水器，其特征在于控制電路包含六個電阻r1、r2、rb1、rb2、rc1、rc2，兩個三極管V1、V2，兩個N溝道增強型場效應(yīng)管MOS1、MOS2和一個P溝道增強型場效應(yīng)管MOS3，電容CR和CL構(gòu)成，傳感器A一端、rc1一端與一直流電源正極連接，傳感器A另一端與電容CR正極、rb1一端、r1一端連接，rb1另端與三極管V1的基極連接，三極管V1的集極與rc1另端、rb2一端連接，rb2另一端與三極管V2基極連接，三極管V2集極與MOS1柵極、MOS3柵極、rc2一端連接，MOS1漏極、電容CL負極、MOS2漏極、MOS3漏極連接，MOS2柵極與r2一端、傳感器B連接，電磁閥一端與電容CL正極連接，rc2另一端、電磁閥另一端、MOS3源極、r2另一端與直流電源正極連接，r1另端、電容CR負極、三極管V1射極、三極管V2射極、MOS1源極、MOS2源極、傳感器B另一端接電源負極。
專利摘要傳感式小便斗自動沖水器，涉及一種沖水閥是雙穩(wěn)態(tài)電磁閥的小便斗自動沖水器，用人體尿液自身導(dǎo)電性實現(xiàn)控制電磁閥沖水。由兩個傳感器、控制電路和電磁閥構(gòu)成，兩個傳感器和控制電路連接，控制電路和電磁閥連接，傳感器A外部是一絕緣水管接在小便斗下部，感受器B安置在小便斗與污水管道之間的迂回部位水中，無須外部感應(yīng)窗口，節(jié)省成本方便安裝?？筛鶕?jù)不同的流速或尿液濃度作出不同的沖水時間，在防止臭氣回竄時管道沒有水時自動沖水。
文檔編號E03D13/00GK2773202SQ20042011541
公開日2006年4月19日 申請日期2004年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月23日
發(fā)明者蔡永安 申請人:蔡永安