專利名稱：傳感式小便斗自動沖水器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種沖水閥是雙穩態電磁閥的小便斗自動沖水器。
背景技術：
目前，小便斗自動沖水衛生設備使用紅外線感應裝置檢測是否有人的信號，再處理信號來控制電磁閥實現自動沖水。使用時，紅外線發射和接收裝置每隔一段時間發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并發送命令控制電磁閥啟閉實現自動沖水。
中國專利信息網上公布了多個關于自動沖水的專利，其中專利號為98223835.5公布了一種感應沖水器，包括電動閥、信號源、發射電路、接收電路和驅動電路，其組成要點為信號源包括載波電路、調制信號電路和調制電路，一種解調電路插接在接受電路和驅動電路之間，載波電路和調制信號電路分別與調制電路連接，調制電路與發射電路連接，接收電路通過解調電路和驅動電路與電動閥電連接端連接，載波電路所產生的紅外線信號以及調制信號電路所產生的調制信號一起加到調制電路，完成調制，再經發射電路發射接受電路接收被障礙物發射回并傳到調制電路解出調制信號作為電動閥的開關信號源，以實現控制電動閥的啟閉。該方法因為要對外發射紅外線信號以判斷是否有人，紅外線感應的缺點是有1，必須安裝外部感應窗口，這樣給安裝帶來麻煩，感應窗口也需要成本。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(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。紅外線感應裝置只能檢測到是否有人小便而不能結合小便的濃度、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包括一個感應智能控制裝置，該裝置包括紅外線發射接受器、中央處理器CPU、水閥出水裝置，紅外線發射接受器與CPU雙向連接，水閥由CPU控制，另外它還包括感應式智能控制自沖電裝置。在實現自動沖水時也是通過紅外線感應到是否有人，把信號傳給CPU，CPU接受到信號并作出沖水的命令。可知和上個技術方案一樣，該技術方案同樣用紅外線感應信號檢測是否有人小便，同樣具有上面兩個缺點。
發明內容
為了克服必須安裝外部感應窗口和紅外線感應裝置只能檢測到是否有人小便而不能結合小便的濃度、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，利用尿液自身導電特性優于水實現控制電磁閥沖水，適用于雙穩態電磁閥。
本發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成。兩個傳感器和控制電路連接，電磁閥和電容CL串聯后和MOS3并聯，再和控制電路中的兩個場效應管MOS1、MO2漏源極串聯，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部污水和室內空氣以防異味散發到室內的迂回部位水中。
其中傳感器A由一段絕緣水管、凹槽和一漏斗構成漏斗為兩特定面積梯形導體片和兩長方形絕緣體片制成，安裝在一段絕緣水管內壁邊緣，并在漏斗上緣等高的水管內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。兩導體片分別用一導線接出和電阻rl串聯加以電壓，當該傳感器A中流過不同的液體時就表現為不同的電阻(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于水的導電特性而表現的電阻小于當單獨水流過時表現的電阻)。
傳感器B如下制作兩相距1~2厘米的導體，長度均為5~10毫米即可。兩導體用導線接出，和r2串聯，安裝在小便斗為了防止室內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體置水中，因自來水有一定的導電性傳感器B表現出的電阻其數值遠小于當迂回部位沒有水時兩導體置于空氣中傳感器B表現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溝道增強型場效應管MOS1、MOS2和一個P溝道增強型場效應管MOS3，電容CR和CL構成。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不同的電阻，r1與之串聯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串聯分壓得到的電壓大于三極管V1的開啟電壓，經過三極管V1、V2構成的放大電路放大，在三極管V2集極產生一個更大的電壓，作用于N溝道MOS1和P溝道MOS3，使MOS1導通，MOS3不導通。場效應管MOS1漏源極和電磁閥、電容CL串聯再接電源。場效應管MOS1的導通或不導通就起到開關的作用來控制電磁閥一電容CL串聯支路的開關，剛導通時，電容CL充電，電磁閥中有一正向脈沖電流，實現電磁閥開啟，當小便結束時，傳感器A中全部是自來水，此時三極管V1未導通，三極管V2集極為低電壓，MOS1不導通而MOS3導通，此時，電磁閥、電容CL和MOS3構成回路，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串聯得到的電壓充電，小便結束時電容對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的兩個導體之間為空氣電阻特別大，串聯分壓得到一大電壓大于場效應管MOS2開啟電壓，場效應管MOS2導通，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不導通，此時電磁閥、電容CL和MOS3構成回路，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完全內置在小便斗或墻體內部的空間，無須外部感應窗口，節省成本方便安裝。可根據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，漏斗的兩梯形是導體片，由導線連接到控制電路，導線在圖中略。2指凹槽，用于使小便斗內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指雙穩態電磁閥，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溝道增強型場效應管MOS1、MOS2和一個P溝道增強型場效應管MOS3，電容CR和CL構成。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兩梯形導體片參數為面積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、導電陶瓷等。傳感器B的兩導體可選擇銅線，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，常見的雙穩態電磁閥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導通電阻小于1歐姆即可。MOS2導通電阻小于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，一般的雙穩態電磁閥是6伏特。
電容CR大小為延時參數，可以按要求調整其大小來調整延時的時間，CR一般選擇5000~7000uF。
權利要求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部污水和室內空氣而導致異味散發到室內的迂回部位水中用于感受迂回部位是否有水給控制電路，控制電路根據傳感器給的信息控制電磁閥。
2.根據權利要求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.根據權利要求1所述的傳感式小便斗自動沖水器，其特征在于傳感器B為兩相距的導體，兩導體用導線接出，安裝在小便斗為了防止室內直接與污水管道相連的迂回部位的水中。
4.根據權利要求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溝道增強型場效應管MOS1、MOS2和一個P溝道增強型場效應管MOS3，電容CR和CL構成，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態電磁閥的小便斗自動沖水器，用人體尿液自身導電性實現控制電磁閥沖水。由兩個傳感器、控制電路和電磁閥構成，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，無須外部感應窗口，節省成本方便安裝。可根據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 優先權日2004年11月23日
發明者蔡永安 申請人:蔡永安