專利名稱:用于凈水器的溶解性總固體監控裝置的制作方法
技術領域:
本發明與水處理行業有關,具體涉及到飲用水的深度過濾、凈化方面。
背景技術:
目前,凈水器在國內使用已比較普及。采用凈水器對水中及輸水管路引起雜質等進行深度過濾,較好地保護了使用者的健康。然而,隨著凈水器的推廣,它們在應用方面的缺陷以及不足也逐步暴露出來了。凈水器的濾芯在使用一段時間后,濾芯濾料的被雜質逐漸堵塞及吸附在濾料外表面導致過濾、吸附效果明顯下降,而且,隨著濾芯截留下來的雜質越來越多,往往會使該濾芯雜質的“污染”程度超過飲用水本身的“污染”程度,從而使濾芯成為新的“污染”源。消費者對凈水器的作用缺乏直觀的感性認識,對經過凈水器處理過的水質與處理前的水的區別看不見,不能直觀判別不同產品的水處理質量差異。有些用戶即便使用了凈水器,也往往是長期不更換濾膽,也不知道什么時候更換濾膽。雖然有些凈水器采用按累計通水使用天數確定濾膽的使用壽命,定期更換。然而,該模式并不能真實反映濾膽的實際使用情況:沒有考慮到各地市政自來水的出廠控制水平和水質參數的波動性、輸水管路質量引起的水質變化,導致入戶自來水的水質存在明顯的差異。甚至凈水器長時間沒有使用,或者即便是純凈水通過凈水器,累計天數一到立即提示更換濾膽。對于含有較多泥沙。膠質顆粒雜質的入戶自來水往往預設的天數沒到凈水器就不出水了。由于使用者看不見凈水器的使用效果對產品持懷疑態度。凈水器消費者既擔心凈化效果衰退較快穩定性差,又怕濾芯過量截留雜質而產生二次污染。另外,鑒于自來水制取過程中,原水中微生物隨水質環境、輸水管路渠道的材質不同變化較大。作為主要消毒手段需要加入相應量的氯消毒劑,以及其他添加劑。加上輸水管路對氯消毒的消耗各異,致使入戶自來水的PH值波動性較大,時而呈酸性,時而呈堿性。國家的自來水相關標準為PH值范圍在6.5 8.5之間。目前,具備弱堿性水為主的凈水器以微濾膜濾膽為主,但因其精細濾膽的孔徑多在一微米左右過濾效果較差。采用超濾膜、納濾膜作為精細濾膽的凈水器,很難保證過濾后的水質穩定呈弱堿性。以反滲透膜作為精細濾膽的純水機的水質穩定呈酸性。市場缺少不受自來水原水波動影響,能穩定輸出弱堿性水質的凈水器。雖然,可以采用TDS監測儀分別監測置于容器中的凈水器出水,以及入戶自來水的TDS數據,但只是簡單、宏觀的了解兩者的差距。而且,作為檢測手段,將水樣置于容器中水質成分相對穩定便于檢測;但作為凈水器監控手段,監測處于流動狀態的過水,因水中成分分變化大導致檢測數據的離散性非常大。尤其是,凈水器出水的TDS數據是若干濾膽作用的綜合結果。既不連續、又不是針對某個濾膽,更不可能持續監測某個濾膽濾料層漸變的全過程,因而不能為處理濾膽截留雜質的微觀漸變過程提供控制依據,缺乏可操作性。此外,凈水器在高硬度水質地區的應用效果一直不好:微濾級濾膽降硬度效果差;采用化學方法降低自來水硬度的模式存在潛在風險;采用單級精細濾膽截流處理模式精細濾膽容易被堵塞、壽命短,用戶不知道什么時候應該處置哪個濾膽,只能依賴專業服務人員。上述缺陷及不足嚴重影響了凈水器產品的普及和品質的提高。
發明內容
本發明主要解決的技術問題是提供一種簡單實用的用于凈水器的溶解性總固體監控裝置,以克服上述缺陷及不足。—種用于凈水器的溶解性總固體監控裝置,包括顯示器,其特征在于還包括分別固定在串接濾膽的過濾通道中特定位置上的2 5個TDS監測探頭、設定監測順序的數據信號處理器,以及控制其每次監測、處理數據啟動時機的開關裝置;該數據信號處理器的控制電路連接開關裝置;其輸入端分別連接2 5個TDS監測探頭;其輸出端連接顯示器,顯示各特定位置的TDS持續監測探頭監測對比數據,包括:各特定位置同批次的對比數據;同一特定位置不同批次的對比數據。TDS即溶解性總固體的縮寫。所述的顯示器既可以是液晶顯示屏,又可以是數碼管顯示模塊,還可以是設定數據范圍的LED顯示器或顯示燈。一種用于凈水器的溶解性總固體監控裝置,其特征在于包括分別以時間與TDS數據為橫向和縱向坐標軸,用對應顯示TDS數據監測曲線的坐標顯示屏;還包括分別固定在串接濾膽的過濾通道中特定位置上的I 5個TDS監測探頭、設定監測順序的數據信號處理器,以及控制其每次監測、處理數據啟動時機的開關裝置;該數據信號處理器的控制電路連接開關裝置;其輸入端分別連接I 5個TDS監測探頭;其輸出端連接顯示器,顯示各特定位置的TDS持續監測探頭監測對比數據,包括:各特定位置同批次的對比數據;同一特定位置不同批次 的對比數據。所述的精細濾膽是指一臺凈水器中過濾等級最高的一個濾膽。對于微濾機,精細濾膽多為孔徑小于三微米的纖維濾膽;對于超濾機、納濾機和RO機而言,精細濾膽分別相應為超濾膜濾膽、納濾膜濾膽和反滲透膜濾膽。所述的監測探頭的特定位置是包括至少位于初級濾膽過水管路、前置濾膽過水管路、或精細濾膽過水管路、或礦化濾膽過水管路、或末級濾膽出水管路五者之一的管路中。其中涉及的:初級濾膽包括PPF纖維濾膽、紙質濾膽;前置濾膽包括顆粒活性炭濾膽、纖維濾膽、陶瓷濾膽、燒結活性炭濾膽;精細濾膽包括超濾膜濾膽、納濾膜濾膽和反滲透膜濾膽等;礦化濾膽包括麥飯石濾膽、硅藻土濾膽、石英砂濾膽、稀土礦化濾膽、紅外線電氣石濾膽等;末級濾膽可以是用于改善過濾水質口感的末級活性炭濾膽;或者是包括末級活性炭濾膽及位于其后的篩網型濾膽構成的組合濾膽;或者是專門用于防止末級活性炭濾膽“跑炭”的篩網型濾膽。所述的過水管路位置既可以是進水管路位置,也可以是出水管路位置。在各串接濾膽的過濾通道中,前級濾膽的出水管路就是后級濾膽的進水管路。也就是說,所述TDS監測探頭的特定位置是指至少位于初級濾膽,前置濾膽,或精細濾膽,或礦化濾膽之一的特定被監測濾膽的進水或出水管路位置。實際應用中,以TDS探頭位于精細濾膽出水管路中的意義最大。作為改進,再將兩個輔助TDS探頭分別位于末級濾膽出水管路中和初級濾膽進水管路構成比較理想的“三點式TDS監測顯示控制體系”。所述的數據信號處理器對應各探頭TDS設置超限報警器,并預設至少包括上限值或下限值二者之一的TDS監測數據限值;通過分別固定在串接濾膽的過濾通道中特定位置上的2 5個TDS監測探頭,依次持續監測相應處水中的TDS數據,存儲、處理并輸送顯示器顯示,并通過比較篩選出超出限值的數據信號觸發超限報警器。每一個監測探頭對應一組監測數據。一種用于凈水器的溶解性總固體監控裝置,包括TDS監測探頭、顯示器,其特征在于還包括設置監測限值和超限報警器的數據信號處理器,還有控制其每次監測、處理數據時機的開關裝置;該數據信號處理器的控制電路連接開關裝置;其輸入端連接位于被監測濾膽出水管路中的TDS監測探頭;其輸出端連接顯示器;該數據信號處理器預設至少包括上限值或下限值二者之一的TDS監測數據限值,通過該TDS監測探頭,持續監測水中不同批次的TDS對比數據,存儲、處理,并通過比較篩選出超出限值的數據信號觸發超限報警器。該超限報警器既可以是聲音報警器,也可以是顯示報警器,還可以是兩者組合的報警器。鑒于微濾機、超濾機、納濾機和純水機的控制要求不同,相應的控制預設值也各異。數據信號處理器針對不同濾膽串接組合的機型中,網孔徑最小的精細濾膽,以及與之配套組合的其他各級濾膽的控制要求預設相應的限值。數據信號處理器根據每個濾膽的不同作用,以及在過濾運行過程中出現的各種情況,對每個被監測濾膽進、出水管路中的相應TDS探頭采集的數據分別進行單獨預設限值。既可以同時設定上、下限值,也可以只預設上限值或下限值。所述數據信號處理器還設置采樣樣本,并按設定的采樣樣本,對涉及一個TDS探頭的最新一組采樣數據進行處理得到的TDS平均值,作為存儲、處理相關濾膽過濾狀態漸變過程的相關監測數據并輸送給顯示器顯示,并通過比較各TDS平均值,篩選出超出限值的數據信號觸發超限報 警器。當某一特定位置的TDS平均值超出相應的預設限值后,超限報警器報警提示用戶相應的濾膽異常。所述的平均值既可以是算術平均值,也可以是加權平均值。所述數據信號處理器的采樣樣本包括次數樣本。次數樣本是指在規定時間內取樣的次數。對按次數采樣樣本監測得到的一組監測數據進行處理得到的相應平均值,作為對應濾膽狀態漸變過程的標準存儲、處理、顯示數據,簡稱標準監測數據。采樣樣本還包括簡化樣本。簡化樣本是指將若干個標準監測數據進行平均值處理時所限定的標準監測數據個數。通常,在按次數樣本取樣得到標準監測數據的基礎上,再將滿足簡化樣本數的標準監測數據進行平均值處理得到相應的簡化數據,作為對應濾膽總狀態漸變過程的相應存儲、處理顯示數據。濾膽總狀態是指該濾膽自過水使用到被更換整個過程中的狀態。通過采用TDS監控裝置對一臺使用過程中的凈水器的相關濾膽進行持續TDS數據監測,將作為凈水器的某個濾膽的漸變過程全過程展現出來,為微觀處理相關濾膽提供了依據。其中,經過精細濾膽處理后測得的水中的TDS數據,代表過濾的“純度”,是判別、控制精細濾膽過濾狀態漸變的依據,也可以作為選擇機器的一個重要參數。
所述數據信號處理器是間斷式監控裝置,其控制電路中設置的開關裝置是流量轉子傳感器,或是光電開關,或是水壓力傳感器,或是水壓力開關,或是微動開關,其控制數據信號處理器運行的開關件,對應過濾通道過中的過水移動或停止;數據信號處理器通過TDS探頭在每批次監測過程中,每間隔一定時間采樣監測一次,直至達到采樣樣本要求的次數后自動關閉采樣系統。通常,TDS監測探頭的特定位置是過濾精度最高的精細濾膽出水管路中。開關裝置的啟動或關閉受過濾通道中過水移動控制,或受使用者人為控制,或受信號處理器內置時鐘控制。TDS監測探頭固定在過濾通道的特定位置上,并且長期浸泡在水中。所述數字信號處理器的控制電路中設置延時斷開控制電路;當開關裝置由導通狀態切換移動至斷開狀態時,該延時斷開控制電路控制數據信號處理器在延時斷開控制電路的延時斷開時間內進行TDS數據信號的監測、存儲、處理并輸送給顯示器或坐標顯示屏顯示,以及觸發相應的超限報警器。所述的TDS監測探頭設置固定裝置。該固定裝置包括緊固標準件、插接件、旋固件。所述的TDS監測探頭設置活動探針;該活動探針與TDS監測探頭之間插接或以導線連接。所述的固定裝置還包括密封過濾通道,防止漏水的中的密封件。所述數據信號處理器設置信息顯示鍵;該信息顯示鍵是調出顯示存儲在該數據信號處理器內的相關監測數據的操作鍵;該相關監測數據是至少包括含TDS監測對比數據及對應該TDS監測對比數據的時間數據的一般監測數據,或“特殊監測數據”二者之一的監測數據。通過信息顯示鍵調出顯示 的相關監測數據是以下數據中的一部分或全部,其中,第I 5部分為一般監測數據;第6部分為“特殊監測數據”。1、機器的累計使用天數;2、對應開關裝置5導通的累計過水時間;3、對應某TDS監測探頭4的監測對比數據和相應的限值,或者相應的監測曲線,以及對應各監測數據的時間數據;4、采用流量轉子傳感器模式下的累計過水流量V ;5、按設定的次數樣本,得到的標準監測數據,以及按簡化樣本得到的簡化數據。6、人為標注并存儲在數據信號處理器3內帶“處置標記”的“特殊監測數據”:污染水源數據、超限報警數據、濾膽反沖清洗數據、濾膽更換數據,其他需要“處置標記”的數據。使用者為對機器在水處理方面出現的突發情況進行提示,通過按鍵對已存儲在數據信號處理器中,并在顯示器上顯示的“特別監測數據”人為加注“處置標記”構成“特殊監測數據”,以便于日后對數據信號處理器中這些對應時間變量的“特殊監測數據”引起的數據突變拐點進行查詢分析。“特殊監測數據”包括:污染水源數據、超限報警數據、濾膽反沖清洗數據、濾膽更換數據,其他需要“處置標記”的數據。由于按簡化樣本處理數據純粹屬于數據簡化處理,因此,在“簡化樣本”模式下存儲、顯示的帶“處置標記”的“特殊監測數據”只表示所發生的大致位置,也不觸發相應的超限報警器。只有在“次數樣本”模式下存儲、顯示并控制超限報警器的“特殊監測數據”才是準確的。所述數據信號處理器設置與外部設備建立數據通信聯系的數據傳輸裝置;該數據輸出裝置是至少包括存儲卡或外設接口二者之一的裝置。該存儲卡將數據信號處理器存儲的相關監測數據轉移至計算機上進行處理;該外設接口將數據信號處理器存儲的相關監測數據通過數據線或U盤輸出。在此基礎上,通過該存儲卡或外設接口,也可以將包括TDS監測數據限值在內的新控制數據重新輸送給數據信號處理器,調整超限報警器的報警限值。本發明與現有TDS監控裝置相比具有以下優點:可以在流動的水中獲得穩定、有選擇的監測數據,并進行存儲、顯示;可以自動對進入機器進水管路的原水,以及各管路特定位置的監測數據進行同批次或不同批次采樣的監測數據對比,直觀、真實顯示凈水器過濾通道中特定位置的水質過濾數據,反映被監測濾膽的過濾狀態,并對該濾膽進行跟蹤監測,超限報警提示用戶有的放矢地更換濾膽;通過數據輸出裝置將存儲的數據輸出至計算機,并通過互聯網進行機器使用狀態的遠程分析,以方便遠程用戶,有利于凈水機的普及。
圖1是本發明采用帶流量傳感器、五個TDS探頭、顯示器、綜合報警模式的TDS監控裝置的監測原理應用示意圖。圖1中, 六個濾膽串接在過水管路I中構成過濾通道I。其中初級濾膽為孔徑5 10微米的纖維初級濾膽21 ;第二級為顆粒活性炭濾膽22 ;第三級是孔徑為I 3微米的纖維前置濾膽23 ;第四級為孔徑在孔徑5 IOOnm的超濾膜精細濾膽24 ;第五、六級濾膽是功能化濾膽25、26,其中,濾膽26是功能化濾膽,包括麥飯石、硅藻土等濾料;濾膽26是后置活性炭濾膽。數據信號處理器3的五個TDS探頭41、42、43、44、45分別位于原水進水管路中、初級濾膽21、前置濾膽23、精細濾膽24,以及功能化濾膽26的各濾膽2的出水管路中。流量轉子傳感器5a的電路連接在數據信號處理器3的控制電路中,其轉子位于過濾通道I的末端出水管路中,并隨流水轉動。該數據信號處理器3的輸出端連接顯示器31、超限報警器32。圖2示出坐標顯示屏31a顯示監測曲線的示意圖。
具體實施例方式本發明實施例一:自來水經過第一、二級粗過濾濾膽21、22的過濾、吸附作用,截流下大量的膠體顆粒雜質,以及部分鈣、鎂離子,并且對有機物進行了吸附處理,降低了氯離子和其他酸根離子。在經過前置濾膽23的進一步過濾處理基礎上,由超濾膜精細濾膽24進行更精細的過濾處理。數據信號處理器3通過監測探頭44監測到超濾膜精細濾膽24出水管路中流過水的TDS數據。對于運行環境、時間相近的同一款機型的篩網型濾膽來說,顯示的TDS數據圍繞出廠控制值附近小范圍波動,相對穩定。隨著超濾膜精細濾膽24截流的雜質逐漸增多,滲透在濾料層內的小尺寸雜質和鈣、鎂等離子在水壓作用下逐漸移動穿過濾料層,流入精細濾膽24的出水管路中,此時,數據信號處理器3通過監測探頭44監測到的TDS數據逐漸變化。在凈水器繼續使用一段時間后。數據信號處理器3監測到的TDS數據又逐漸穩定在一個另一個的數值臺階上,說明凈水器過濾通道I處理過的水質較前期下降了一個臺階。根據試驗模型可以很容易確定該數據平臺的范圍,產生預設限值。該限值是過濾通道I流經該處過水的TDS報警控制指標。當數據信號處理器3通過監測探頭44持續監測到超濾膜精細濾膽24出水管路中流過水的TDS數據超出限值后,通過超限報警器32報警。實際使用時,雖然各地自來水原水水質不同,但經過初級、前置濾膽的過濾處理,進入精細濾膽24的自來水水質中的TDS數據相對比較穩定,相應監測到的TDS數據也比較穩定。對于新機而言,該TDS數據代表該機器在該用戶使用環境下的過濾后的初始狀態值,并以此作為判別該處入戶自來水的一個間接衡量指標。數據信號處理器3通過TDS探頭44對精細濾膽出水管路中水進行的TDS數據監測,并通過顯示器31顯示,反映經過過濾處理后水質的“純度”。溶解性總固體即TDS,是溶解在水里的無機鹽和有機物的總稱,其主要成分有鈣、鎂、鈉、鉀離子和碳酸離子、碳酸氫離子、氯離子、硫酸離子和硝酸離子。純凈水包括TDS含量極低或為零的“純水”和含有一定TDS的“凈水”兩部分,前者的TDS含義是“沒有任何礦物質”;后者的TDS含義是“有一定量的有益礦物質,并且干凈”。相關標準:純水:TDS值彡 50mg/L ;凈水:TDS 值彡 1000mg/L。在早期的研究中,發現飲用水中的TDS與癌癥、冠狀動脈疾病、動脈硬化和心血管疾病呈負相關。另外,飲用水中的TDS與死亡率也呈負相關。也正因為如此,不提倡老、幼者長期飲用桶裝水(純水)。此外,TDS的濃度與飲用水的味道之間有直接關系。小于300mg/L,極好;300 600mg/L,好;600 900mg/L,一般;900 1200mg/L,差。就凈水器而言,按精細濾膽的過濾孔徑由大到小排列順序:`
微濾膜(MF)—超濾膜(UF)—納濾膜(NF)—反滲透膜(RO)相應保留的有益礦物質量:礦物質含量多一少、無相應制得的純凈水口感:較差一好相應制得的純凈水硬度:大(硬水)一小(軟水)相應制得的純凈水PH值:堿性一酸性相應制得的純凈水:凈水一純水精細濾膽24中篩網孔徑由大到小依次為中空微濾膜濾膽、超濾膜濾膽、納濾膜濾膽、反滲透膜濾膽。由于泥沙顆粒、膠雜質,以及TDS中有害重金屬的分子尺寸直徑較大體,經過過濾通道I時,絕大部分被篩網孔徑較大的初級、前置濾膽21、23截留;前置濾膽22是顆粒活性炭濾料用于吸附有機物雜質。另外,有益礦物質中,鈣、鎂離子因它們的分子直徑相對較大也會被截留一部分。通常,數據信號處理器3通過設置在精細濾膽24出水管路中的監測探頭44,監測出水中剩余的TDS數據是指包括以鈣、鎂為主的多種礦物質的總量。通過監測水中剩余的TDS數據控制凈水器過濾精度、礦物質含量,使制得的純凈水既滿足過濾精度的需要,又有較好的口感,并且可以根據需要調整呈弱堿性。通過初級濾膽、前置濾膽,尤其是精細濾膽的作用,使雜質連通對PH值影響較大、分子直徑相對較大的堿性金屬離子,如含量較多的鈣、鎂離子被濾料層截留下來,控制少量堿性金屬離子和其他金屬離子通過,從而減少了原水PH值波動性大造成的影響。設在相關濾膽出水管路中的TDS探頭得到的TDS數據與進水管路中的TDS數據的比較可以明顯看出過濾效果。在此基礎上,通過調整后續功能化濾膽的濾料,補充有益成分礦物質,控制水中剩余的TDS數據范圍,使得過濾通道I末端水質的PH值穩定在弱堿性的范圍內。通過相應監測探頭得到的TDS數據反映了后續功能化濾膽補充的礦物質情況,作為判別后續功能化濾膽處理情況的依據。所述的超限報警器32的報警模式既可以是顯示報警,也可以是聲音報警器。通常采用顯示、聲音結合的綜合報警模式。就顯示報警而言,可以通過指示燈閃爍報警提示用戶。此時,顯示器上對應的監測數據相應閃爍。還包括水路切換器;當數據信號處理器3監測的TDS平均值超過預設值后報警,提示對水路切換器進行反沖切換操作,改變超濾膜濾膽的進、出水方向,對濾超濾膜膽的濾料層進行由后向前的反向沖洗,直至監測到過濾模式下該超濾膜濾膽出水管路中水的監測數據重新回至允許范圍內。將監測到的TDS數據范圍內的數據進行分段處理;數據信號處理器3根據監測到的TDS數據所處的分段位置進行相應的處理提示。包括報警提示、對單個濾膽進行反沖清洗、濾膽更換、關閉過濾通道I。該數據信號處理器3及顯示器31累計、顯示的時間內容是相應日期。此外,也可以直接以天數為單位進行累計、顯示,以便于用戶直接了解相關濾膽的使用天數。凈水器第一次運行時的對應時間就是數據信號處理器3及顯示器31存儲、處理及顯示時間的起始點。作為改進,通常在規定時間范圍內得到一個TDS監測數據,如每天一次或每周一次或每月一次,過后在該規定時間范圍內不再進行TDS監測,以便提高顯示效率。并在顯示器31中得到簡捷顯示。每當打開凈水器出水龍頭,過濾通道I中的水流觸發控制開關裝置5,數據信號處理器3運行,通過位于精細濾膽 24出水管路中的監測探頭44測得過水中的TDS數據,并與數據信號處理器3記錄的對應時間一起顯示。所述的TDS預設限值可以根據采用不同精細濾膽的相應機型,設置相應的數據,在此基礎上,還可以將預設限值設置為分段值,以便于進行濾膽的反沖清洗報警提示。當精細濾膽采用RO反滲透膜時,相應的機型為純水機。此時精細濾膽24出水口連接的管路中正常的TDS數據在10以內。如果使用新RO膜濾膽的TDS顯示值超出此值時,通常表示RO膜保護液沒有清洗干凈。當顯示器31顯示出的TDS數據超過限制40后,該顯示監測值閃爍報警,并且以聲音報警提示用戶留意準備更換RO膜濾膽。當數據信號處理器3及顯示器31監測、顯示的TDS數據超過50后,再次以閃爍的顯示監測值和聲音報警提示用戶更換RO膜濾膽。當精細濾膽采用NF納濾膜時,相應的機型為納濾機。此時精細濾膽出水口連接的管路中正常的TDS數據在40以內。新的NF納濾膜使用時同樣需要清洗。當數據信號處理器3及顯示器31監測、顯示的TDS數據超過80后,以閃爍的顯示數據和聲音報警提示用戶更換NF納濾膜濾膽。當精細濾膽采用UF超濾膜時,相應的機型為超濾機。顯示器31顯示出正常的TDS數據在80 130之間。新的UF超濾膜也需要在剛使用時清洗保護液。鑒于超濾膜反沖洗效果較好,對于配置水路切換器的凈水器,可以當數據信號處理器3及顯示器31監測、顯示的TDS數據超過預設反沖限值140時,分別對該UF膜濾膽的濾料層進行由后向前的反沖清洗。當數據信號監控裝置3及顯示器31監測、顯示的TDS數據超過150時,以閃爍的顯示和聲音報警提示用戶更換UF超濾膜濾膽。超濾膜濾膽的排濃口連接設置閥門的排濃管路6。通過定期打開該閥門排放截留在超濾膜表面雜質。該閥門可以以悶頭代替閥門。當采用納濾膜、反滲透膜濾膽取代超濾膜濾膽時,原設置在排濃管路6中的閥門被控制流量的截流閥取代。當精細濾膽24采用過濾精度為0.05 3微米的MF中空微濾膜時,相應的機型為微濾機。此時精細濾膽24出水管路中正常的TDS數據在200 300之間。對于配置水路切換器的凈水器,可以當數據信號處理器3及顯示器31監測、顯示的TDS數據超過預設分段下限值180時,分別對該MF中空微濾膜濾膽的濾料層進行由后向前的反沖清洗。當顯示器顯示的TDS數據低于160時,超限報警器32以閃爍的監測數據和聲音報警提示用戶更換該MF微濾膜濾膽。當顯示器顯示的TDS數據為360時,超限報警器32報警提示用戶結合其他濾膽情況一并處理。鑒于各地區水質的不同,以及自來水水質本身的波動,和輸水管路相同凈水器在不同地區使用,其濾膽處理的 能力和結果往往千差萬別,相應濾膽的壽命也不同。通過簡單的凈水器終端若干次TDS監測得到的數據,是不可能發現機器各濾膽之間的微觀變化,和宏觀問題產生質變所對應的時間位置,以及濾膽的過濾臨界狀態。只有通過長時間持續定點監測積累數據,并且對日積月累的大量微觀監測數據進行有針對性的系統比較才能實現。本發明的第二個實施例是在實施例一基礎上,采用雙TDS探頭與數據信號處理器3及顯示器31組合。數據信號處理器3的監測探頭44、45分別設置在凈水器精細濾膽24和后續功能化濾膽26的出水管路中;顯示器31顯示相應的監測數據,構成可區分“純水”與“凈水”的“二點式TDS監測顯示控制體系”。考慮到RO反滲透膜機型的TDS值在O 50以內,并且相應的水質呈酸性,將TDS上限值設為50。為了改善其礦物組成,通過后續功能化濾膽25、26向“純水”中控制添加一定量的礦物成分。通過監測探頭45監測到的數據就是添加礦物質含量的反映。為了照顧至Ij“純水”的口感,又不超出純水機的范疇,通常將礦物質增加量對應的TDS值控制在25 40之間。即在原來監測的TDS數據基礎上增加至30 40,并保持原有的TDS上限值。而所有這些又通過帶監測探頭45的數據信號處理器3和顯示器31反映出來。同理,對于納濾機、超濾機也可以采用相同的方法進行礦物質含量的補充,只是對應礦物質增加量的TDS值范圍更大。由于采用納濾機、超濾機的用戶通常更注重飲用水的“弱堿性”,因此設置在后續功能化濾膽出水管路中的監測探頭45的主要作用在于當原水水質的PH值在6.5 8.5范圍波動時,在精細濾膽處理后,通過調整后續濾膽的濾料,控制過濾通道I末端水中的TDS數據分別控制在TDS限值120、180以內,盡可能將水質的PH值穩定在弱堿性的范圍內。通常,后續功能化濾膽包括用于改善口感的活性炭濾料、麥飯石、硅藻土、石英砂、遠紅外電氣石,以及稀土礦化濾料等。鑒于目前普遍存在消費者對“純水”與“凈水”概念的模糊不清的問題,以及凈化飲用水越來越強調含有一定量的有益礦物質需求,采用雙探頭監測TDS數據,可以將過濾通道I末端水質的TDS數據的模糊含義分解成兩部分,更有利于了解、控制相關濾膽的作用,從而將原本消費者不易選擇接受的兩種機型控制指標、對立的銷售宣傳觀點統一起來,即先考慮根據TDS數據通過初級、前置、精細三部分的相關濾膽按要求將雜質過濾掉,相應水質滿足“純”的要求,再考慮根據TDS數據控制有益礦物質含量。使得在選用適當的精細濾膽24滿足基本過濾需要的前提下,根據各自的需要,選配相應的后續功能化濾膽25、26進行組合,構成個性化凈水器這一比較理想的技術方案更具有可操作性。對于只要求水質“純”的用戶,可以選擇取消后續礦化濾膽。本發明的第三的實施例是采用三個TDS探頭4與數據信號處理器3及顯示器31配套組合。在第一、二實施例的基礎上,數據信號處理器3連接的另一個探頭41設置在凈水器進水管路中,并設置相應的TDS限值:500。將監測得到的原水TDS數據與同一時間段內分別設置在精細濾膽24和后續功能化濾膽26的出水管路中的監測探頭44、45對應的監測數據一同顯示對比。實際應用中,以TDS探頭位于精細濾膽出水管路中的意義最大。在此基礎上,再將兩個輔助TDS探頭分別位于末級濾膽出水管路中和初級濾膽進水管路構成比較理想的“三點式TDS監測顯示控制體系”。本發明的第四的實施例采用一個流量傳感器5a、四個TDS探頭41、43、44、45與數據信號處理器3及顯示器31配套組合。在第一、二、三實施例的基礎上,數據信號處理器3的另一個監測探頭43設置在凈水器前置濾膽出水管路中,將監測得到的前置過濾TDS數據通過顯示器31顯示出來,以便與通過分別設置在原水進水管路中,以及精細濾膽24、功能化濾膽26的出水管路中的監測探頭41、44、45在同一時段監測到的各TDS數據進行對比,綜合分析、判斷各濾膽2截留“雜質”的狀態和濾膽壽命,并為在不同水質地區使用凈水器進行濾膽的搭配組合提供依據。
對于應用在高硬度水質地區的凈水器,為了提高確保精細濾膽的過濾效果和壽命,需要通過精細濾膽前的濾膽進行“降硬度”處理,借助于測得的前置過濾數據,控制進入精細濾膽的水中的TDS的數值范圍,從而減輕精細濾膽的過濾負擔。數據信號處理器3通過監測探頭43將監測得到的前置過濾TDS數據通過顯示器31顯示出來。當使用過程中監測到該處的TDS數據分別超出上、下限值200、120時,報警并顯示提醒用戶更換價格相對較低的前置濾膽23,確保進入精細濾膽24的水中的TDS的數值范圍在控制上、下限值150和100以內,從而將“雜質”截留總量分攤在多個濾膽上,延長精細濾膽24的壽命。作為改進,第四個實施例還可以增設一個TDS探頭42用于初級濾膽21出水管路中TDS數據的監測、顯示,并預設上、下限值:380、200。至此,凈水器的主要環節處篩網型濾膽的出水,以及過濾通道I的進、出水,都納入了 TDS監測體系,更有利于對相應濾膽狀態漸變過程的判別、控制。所述的TDS監測限值是至少包括上限值或下限值二者之一的數值。數據信號處理器根據每個濾膽的不同作用,以及在過濾運行過程中出現的各種情況,對每個被監測濾膽進、出水管路中的相應TDS探頭采集的數據分別進行單獨預設限值既可以同時設定上、下限值,也可以只預設上限值或下限值。對于TDS探頭41,由于相應被監測的進水管路中的原水水質較好時其TDS數據在400左右,只需考慮水體惡化情況,故只需設置上限值:500 600。對于TDS探頭42、43、44,由于它們所對應的紙質濾膽、PPF纖維濾膽、陶瓷濾膽燒結活性炭濾膽,以及采用非壓力膜組件作為精細濾膽24的濾膽,都存在被“雜質”逐漸滲透穿過本級濾膽濾料層到達TDS探頭所在管路段和堵塞后續濾膽的情況,相應被TDS探頭采集、并被數據信號處理器3檢測代的數據信息有兩種情況:一種為TDS數據逐漸升高,該現象對應情況:“雜質”通過本級濾膽逐漸增多;或是后續濾膽截留的“雜質”逐漸增多,即“進多出少”。另一種為TDS數據逐漸降低直至保持穩定,對應情況是有濾膽被“雜質”堵塞。由于凈水器過濾通道I中任意一個濾膽趨向被堵塞的過程都會出現過水流速減慢、流量降低的情況發生,相應數據信號處理器3檢測到的整個過濾通道I中除原水TDS數據外,其他各特定位置的TDS數據都會不同程度地降低。要結合各TDS數據,以及相互作用關系,才能找出主要被堵塞的濾膽。因此,數據信號處理器3設置上限值或下限值作為基礎控制手段;同時設置上、下限值作為精確控制手段。當精細濾膽24采用超濾膜壓力膜組件時,由于膜孔徑在孔徑5 lOOnm,其孔徑的大小受濾料影響明顯,相對應TDS探頭44,數據信號處理器3監測的TDS數據波動范圍較窄,而且因后續濾膽濾料間隙大不會堵塞,所以一般情況下不會出現TDS數據逐漸升高的現象。另一方面,TDS數據較低意味經超濾膜壓力膜組件處理過的水中鈣、鎂等大直徑分子數量較少,水質易偏酸性,對于想要堿性水的用戶是不希望見到的。因此,數據信號處理器3根據超濾膜濾料所設置的上、下限值的限定范圍比較窄。在此基礎上,當精細濾膽24采用納濾膜濾膽、反滲透膜濾膽等壓力膜組件時,由于膜孔徑較小且范圍窄,相對的TDS數據較低,因此對應TDS探頭44,數據信號處理器3無需設置下限值。對于TDS探頭45,由于功能化濾膽多為顆粒濾料間隙較大,一般不會出現堵塞現象。數據信號處理器3通過TDS探頭45反映凈水器的功能化濾膽25、26的“礦化處理”效果,設置上、下限值主要用于“凈化處理”的效果比較,以及滿足“功能水”的需要。當所述的數據信號處理器3的開關裝置5采用流量轉子傳感器模式時,該相關監測數據還可以包括累計過水流量V。當開關裝置5 是流量轉子傳感器5a時,該流量傳感器5a通過隨過濾通道I中流水轉動的轉子,輸出相應電信號;該預設限值的數據信號處理器3接收該電信號并將測得的對應流量轉子轉速的過水流速,作為判別、控制相應濾膽狀態漸變過程的數據通過該顯示器31顯示;當過水流速值低于相應的預設限值后報警提示用戶。由于過水管路截面積是已知參數,因此通過過水流速便可得到對應單位時間的過水流量。通過累計每次流量轉子傳感器5a的運轉時間或者是莫爾脈沖信號數得到累計過水時間。將累計過水時間乘以單位時間的過水流量便得能到相應的累計過水流量。為了便于用戶在打開凈水器龍頭、使用凈水器過程中了解TDS數據,以及得到相關報警提示信息,希望數據信號處理器3在流動的水中進行監測,并且得到代表性較強的TDS數據。為此,數據信號處理器3設置采樣樣本,對每一組監測采樣數據進行處理得到的TDS平均值,作為顯示、報警監控數據從而大大降低TDS數據的離散性和波動性,相應得到的TDS數據較為平穩,同時,數據信號處理器3存儲的數據量也較少。自機器運行起,數據信號處理器3便累計使用天數并且不受開關裝置5的影響。在累計使用天數數據中,每當累計天數滿足采樣次數樣本對時間段的要求,數據信號處理器3便進入預備監測階段,待開關裝置5啟動導通后,便根據采樣樣本,以及預設的監測順序,依次通過各TDS探頭對過濾通道I中各特定位置的過水水質進行監測,并存儲、處理及顯示TDS監測對比數據和其他相關數據。此后,只要累計天數滿足采樣次數樣本對時間段的要求,就重復上述運行模式。當累計的時間未滿足采樣樣本的時間段要求,即便開關裝置5啟動導通,數據信號處理器3也不進行TDS數據和其他相關數據的監測、存儲、處理及顯示。所述的采樣樣本包括次數樣本。在第四個實施例中,采用的次數樣本設置為每天取樣5次,即針對某一 TDS監測探頭,每天取五次監測數據的平均值作為該TDS監測數據和流速監測數據的標準存儲、顯示數據。在數據信號處理器3核定的一天時間內,5次采樣時機由與凈水龍頭聯動的流量轉子控制。此后,數據信號處理器3除只累計機器的使用天數和過水時間外,不再進行TDS數據以及其他數據的監測、存儲和處理。機器累計使用天數作為衡量相關監測對比數據和濾膽壽命的的基準;機器過水時間用于累計過水流量。不足次數采樣樣本數5的一組存儲、顯示數據也以相應的平均值作為最新標準存儲、顯示數據。該數據隨采樣天數的增加而變化,直至滿足次數樣本數5后才最終確定并存儲。如果在二十四小時內沒有滿足5次采樣并得到相應的平均值,則延續直至累計滿足5次采樣并得到相應的平均值作為標準監測數據為止。二十四小時后繼續按次數樣本數5,即每天取五次監測數據進行平均值處理作為標準監測數據。
為了避免偶然性監測數據超限頻繁報警,設定只有滿足次數樣本后得到的超限數據信號才能控制超限報警器報警。所述的TDS平均值,既可以使算術平均值,也可以是加權平均值。該相關監測數據包括TDS限值、TDS監測數據、對應各TDS監測數據的時間、數據機器運行累計天數、濾膽運行的累計天數等。例如,采用超濾膜濾膽作為精細濾膽的凈水器的數據信號處理器3在其內置時間核定的一天內,隨凈水龍頭的開啟帶動流量傳感器5a啟動而運行,通過TDS探頭41、42、43、44,45 分別監測出 TDSU TDS2、TDS3、TDS4、TDS5 的相應數據為 388、286、229、108、141。第二次凈水龍頭開啟,數據信號處理器3測得的五個數據依次為394、299、226、122、154。同理,數據信號處理器3后三次測得的三組數據是372、281、208、103、135 ;376、289、214、115、148 ;385、292、221、111、143。數據信號處理器3將5次監測得到的五組數據進行算術平均處理得到一組相應的平均值數據:383、289、220、112、144作為按次數樣本5監測得到的一組標準監測數據進行存儲,并在顯示器31上顯示。在此基礎上,采樣樣本還可以包括簡化樣本。通常,簡化樣本數的范圍為2 180。當簡化樣本數選取2 180后,每監測出2 180個數據處理一次,得到一個平均數據作為簡化數據。在第四個實施例中,采用的簡化樣本數位10,即將次數樣本所得到的10組標準監測數據進行平均值處理得到一組簡化數據作為存儲、顯示相應濾膽總狀態漸變過程的相應數據。以此類推,最終,在360天時間內,形成數據信號處理器3存儲,并通過顯示器31顯示的簡化數據為36組,每個TDS探頭對應的TDS監測數據有簡化36個。由于按簡化樣本處理數據純粹屬于數據簡化處理,因此,在“簡化樣本”模式下存儲、顯示的帶“處置標記”的“特殊監測數據”只表示所發生的大致位置,也不觸發相應的超限報警器32從而避免造成顯示及報警混亂的現象。準確的“特殊監測數據”在“次數樣本”模式下存儲、顯示并控制超限報警器32。鑒于通過長時間持續監測凈水器過濾通道I中過水的TDS數據,觀察凈水器各濾膽的漸變工作狀況,確定并報警顯示相關濾膽處置時機的技術方案的核心在于監測濾膽的“TDS數據的漸變”。而且,考慮到濾膽的壽命范圍和這種“TDS數據的漸變”是緩慢進行的,往往以周或月為單位發生的情況,將監測的限值前移,留出一段時間準備。因此在實際監測過程中,每天只需要確定有一個比較有代表性的數據即可,多余的監測數據并無其他實際意義。而且,大量的數據占據較多的顯示空間和存儲空間。設定數據采樣的樣本,對每一組監測采樣數據進行處理得到的TDS數據平均值,既可以獲得較真實的監測數據,又可以避免無控制監測產生的大量多余、沒有代表性的數據,實現監測數據的簡化。作為改進,將次數樣本由原來的每天取樣5次改為每2天取樣I次、每5次取樣得到的所有監測數據分別相應進行平均值處理,得到一組包括TDS監測數據在內的標準監測數據。如果在四十八小時內沒有滿足I次采樣則延續直至累計滿足5次采樣并得到相應的一組平均值作為標準監測數據為止。此后,間隔四十八小時后繼續恢復按次數樣本取樣。在此基礎上,將簡化樣本數由原來的10組改為7組(即將原來取10天數據的平均值改為取大約70天數據的平均值)。并且將滿足簡化樣本數7的標準監測數據自動簡化處理為一組相應的簡化數據,并與次數樣本模式下的一組對應標準監測數據,通過一組特定符號對應“連接”后,一同存儲、顯示。從而在一個顯示界面上,既可以調出看到針對某一 TDS探頭的最近的標準監測數據,也可以看到相應以前的簡化數據。兩者之間以特定符號“相隔”。在顯示器顯示界面上顯示標準監測數據或簡化數據時,同時顯示相應的采樣樣本數或簡化樣本數。圖1中,設置五個T DS探頭的數據信號處理器3監測、存儲、顯示同一批次采樣樣本數內的五組TDS數據。針對某一批次采樣樣本數,在五組監測數據中都可以找出相關的監測數據。從而既可以橫向比較同批次采樣的各特定位置的監測數據,判別相關濾膽2濾料層狀態隨過水時間累計增加所發生的漸變情況,如TDS滲透漸變情況;又可以縱向觀察不同批次采樣的某一特定位置與監測時間所對應過濾通道I中相關濾膽2的過濾、處理效果。如出現“某一 TDS探頭對應的TDS數據突然變大或變小直至超限報警,其他監測探頭對應的各TDS數據前、后變化不大”的情況,可能是與該TDS數據相關的濾膽可能存在“雜質”滲透、穿過濾料層過多,或者“穿孔”,需要對相關濾膽進行處理,如反沖清洗或更換濾膽2。如出現“所有TDS探頭對應的TDS數據一同突然變大或變小”的情況,前者可能是進入凈水器的自來水被雜質污染或管壓突然增高引起的;后者可能是進水管壓較小所致。如果原水TDS數據穩定,其他TDS數據一同突然變小,則為初級PPF纖維濾膽被堵塞的原因所致。對于設置水路切換器,具備反沖功能的凈水器機型,數據信號處理器3可以設置反沖限值。當顯示器31顯示出的TDS數據超過預設反沖限值時,通過設置的水路切換器對相關濾膽2的濾料層進行由后向前的反沖清洗,將截留在濾料層表面,以及滲透在濾料層內的雜質反向沖出,延長濾膽的壽命。當設置水路切換器的凈水器某一濾膽濾料層經“過由后向前”的反沖清洗后重新過濾運行,其出水管路對應的TDS數據突然升高甚至與前一級TDS探頭監測得到的TDS數據相近或相同時,則極有可能是該濾膽在進行反沖清洗時,將濾料層損壞,以至該濾料層出現“穿孔”而失效。另外,由于各地水源、水質情況不同,以及輸水管路情況各異,不同地區應用的凈水器水處理側重點也不同。作為最基本的控制手段,可以通過顯示器31顯示對應過濾通道I的五個位置監測得到的五組條TDS監測數據,充分反映過濾通道I中主要濾膽狀態的漸變過程,使用戶具有相應的判別、處置手段。本發明的第五個實施例是在上述實施例的基礎上,將數據信號處理器3、TDS探頭4的監測運行置于控制開關裝置由導通切換至斷開后的延時時間內進行。所述的數據信號處理器3的控制電路設置延時斷開控制電路;當控制開關裝置由導通狀態切換至斷開狀態時,數據信號處理器3在延時斷開控制電路的延時斷開時間內進行TDS數據的監測、處理,然后再關閉運行。此時過水管路中的水較穩定,監測到的TDS數據相對準確、穩定。在本實施例中,監測到的TDS數據既可以是按采樣樣本數處理后得到的平均值,也可以是按監測要求得到的實測數值。本發明的第六個實施例是采用一個流量傳感器5a、五個TDS探頭41、42、43、44、45與數據處理裝置3及坐標顯示屏31a配套組合。在第四個實施例相應措施的基礎上,該坐標顯示屏31a以監測得到的過水流速V和時間T為坐標參數建立坐標系,通過每個流速V數據與時間T的對應關系確定坐標點,構成流速V的監測曲線V并隨后續監測數值延伸;當過水流速V數值低于預設限值后報警提不用戶。圖2示出坐標顯示屏31a顯示監測曲線的示意圖。在同一坐標顯示屏31a上顯示的六條監測曲線。位于坐標系上方的曲線是流速V隨時間T變量建立的對應關系曲線V。在該曲線V的下方是五 條TDS數值與時間T變量建立的對應關系曲線。其中,TDSl為原水TDS監測曲線TDS2、TDS3分別為TDS初級和前置過濾TDS監測曲線TDS4為TDS精細過濾TDS監測曲線TDS5為終端TDS監測曲線。針對某一監測時間T,在六條監測曲線上都可以找出對應的應變量。從而既可以通過同批次采樣的各TDS監測曲線的數據對比,判斷相關濾膽濾料層狀態隨過水時間T累計增加所發生的漸變情況,如TDS滲透情況;又可以觀察某一特定位置監測曲線不同批次采樣的數據,對應過濾通道I中相關濾膽的過濾、處理效果。對應于I 5個TDS探頭,坐標顯示屏31a有I 5條TDS監測曲線。如出現“某一 TDS探頭對應的TDS數值突然變大或變小,其他監測曲線對應的各TDS數值前、后變化不大”的情況,可能是與該TDS數值相關的濾膽可能存在“雜質”滲透、穿過濾料層過多,或者是濾料層被堵塞。兩種情況均需要對相關濾膽進行反沖清洗。如出現“除TDS探頭41外,其他TDS探頭對應的TDS數值一同突然變大或變小”的情況,則可能是初級PPF纖維濾膽“穿孔”或被堵塞的原因所致。如果TDS探頭41對應的TDS數值也發生相同情況,則前者可能是水源突然惡化或進水管路水壓突然增高所致;后者可能是進入凈水器自來水管壓減壓斷流所致。為了便于觀察,六條監測曲線分別采用不同的顏色。通過監測曲線的周期性顯示,可以對相關濾膽進行更實際的了解、分析。鑒于在凈水器運行過程中相關濾膽可能出現另外一種情況,就是濾膽截留的雜質主要集中在濾料層進水側表面或滲透在濾料層中但沒有通過濾料層,逐漸將濾料層篩網堵塞。該濾膽出水管路中相應的TDS監測數據變化很小,難以客觀、真實地反映這一漸變過程。這時,采用流速監測數據可以反映這一漸變過程:對應濾料層篩網逐漸被堵塞的漸變過程,過濾通道I的流速逐漸下降直至為零。設置在過濾通道I中的流量傳感器5a通過隨過濾通道I中流水轉動的轉子,輸出相應電信號;數據信號處理器3接受該電信號并將對應流量轉子轉速的過水流速,作為判別、控制相應濾膽2狀態漸變過程的數據進行存儲,并通過顯示器31顯示。當過水流速數據低于相應的預設限值后報警提示用戶。位于流量轉子兩端的磁缸隨轉子轉動其磁力線交替切割管壁外側的莫爾傳感器,輸出電信號給數據信號處理器3處理。不同的轉子轉速對應不同的信號間距,也對應不同的過水流速。通過同一采樣樣本依次測得的過濾通道I中各處監測TDS數據之間,以及與原水中的TDS數據的比較,并結合采用同一采樣樣本測得的流速數據,以及累積流量和濾膽使用天數,可以觀察各濾膽的截留、過濾及礦化作用,以及該作用下降乃至最終喪失的漸變過程。本發明的第七個實施例是在第一個實施列基礎上,數據信號處理器3設置超限報警器32、手動控制開關裝置5,并采用數碼管顯示模塊作為顯示器31。該數據信號處理器3通過該TDS監測探頭4,持續監測水中不同批次的TDS對比數據,存儲、處理輸送數碼管顯示模塊顯示,并通過比較篩選出超出限值的數據信號觸發超限報警器32。此外,數據信號處理器3還可以將監測到的TDS對比數據進行分段處理;相應的顯示器3采用以若干的LED作為對應TDS監測對比分段數據的分段區域顯示燈。LED顯示燈一字排列,對應由低到高的分段數據,并控制LED顯示燈顏色逐漸改變;對應超限的分段報警數據采用另一顏色的LED顯示燈對應。數據信號處理器3根據監測得到的分段數據落在哪個分段區域便觸發相應的LED燈亮。隨著數據信號處理器3監測數據的不斷升高,作為顯示器31的LED燈也相應變化,直至該監測數據信號超出限值觸發超限報警器32。采用LED燈作為顯示器可以顯著降低成本。在上述七個實施例中,開關裝置5負責啟動數據信號處理器3。但對于設置采樣樣本的的監測模式,則首先必須滿足累計天數達到采樣次數樣本對采樣時間段的要求,數據信號處理器3才能運行監測。開關裝置5除采用流量傳感器5a外,還可以是手動開關,或者是受水流沖擊轉動的轉軸部件觸發的微動開關、光電開關;還可以是機器內水壓變化控制的水壓傳感器或者水壓開關。其中,以控制開關裝置5的開啟與打開凈水器凈水龍頭聯動的模式最為理想。打開凈水器凈水龍頭引起管壓突降,水流帶動流量傳感器5a動作;或者管壓突降觸發水壓傳感器或微動開關的模式,或者通過活塞缸內活塞桿移動觸發紅外光電傳感器,或無觸點開關,或觸點開關。所述的流量轉子傳感器5a,或光電開關,或微動開關設有隨過濾通道I的流水帶動的轉動控制件。該微動開關既可以是受過濾通道I的流水觸動的開關,也可以是獨立的手動開關。 在上述七個實施例中,自機器開始運行數據信號處理器3便自動開始累計使用時間作為監測數據的“地址碼”;并且還累計開關裝置5的導通時間作為累計過水時間,并通過累計過水時間計算累計過水流量。伴隨著凈水器的運行過程,數據信號處理器3持續提供TDS數據并通過顯示器31顯示出來。用戶可以據此了解與預設限值的差距,判別相關濾膽2的濾料層狀態。當數據信號處理器3監測得到的TDS數據超出預設值TDS數據時,以聲音和顯示報警提示用戶。所述的數據信號處理器3是間斷式監控裝置,其設置的開關裝置5連接在電控電路中;該控制開關裝置5是流量轉子傳感器5a,或光電開關,或是微動開關;其控制TDS監控裝置運行的開關件移動,對應過濾通道I過水流動與停止。采用開關裝置5與凈水器龍頭聯動的控制模式的數據信號處理器3,以及根據采樣樣本數獲得TDS數據平均值進行顯示的監測模式,避免數據信號處理器3,顯示器31—直處于監測、顯示狀態,大量無效數據占據存儲、顯示空間。數據信號處理器3持續監測TDS數據是指每次打開凈水龍頭放水過程中有序地每間隔一段時間進行一次TDS監測;或是伴隨用戶每次打開凈水龍頭進行一次TDS監測,直至滿足次數樣本要求后自動關閉。顯示器31的時間顯示即可以是每次監測TDS數據時的對應時間,即時間伴隨TDS監測數據同時顯示,也可以是顯示監測“特殊監測數據”的對應時間,即時間伴隨“特殊監測數據”同時顯示。
對應于兩次更換同一位置上的濾膽,通過顯示器31相應顯示同一組TDS監測數據中兩個帶“處置標志”的“特殊監測數據”所對應的天數之差,就是所更換濾膽的使用壽命。同理,自機器運行起,便累開關裝置5的導通運行作為累計過水時間。對應于兩次更換同一位置上的濾膽,通過顯示器31相應顯示同一組TDS監測數據中兩個帶“處置標志”的“特殊監測數據”所對應的累計過水時間之差,就是所更換濾膽的累計過水流量。作為上述七個實施例的改進,所述數據信號處理器3設置信息顯示鍵;該信息顯示鍵是調出顯示存儲在該數據信號處理器3內的相關監測數據的操作鍵;該相關監測數據是至少包括含TDS監測對比數據及對應該數據的時間數據的一般監測數據,或“特殊監測數據”二者之一的監測數據。使用者為對機器在水處理方面出現的突發情況進行提示,通過按鍵對已存儲在數據信號處理器3中,并在顯示器31上顯示的“特別監測數據”人為加注“處置標記”從而構成“特殊監測數據”,以便于日后對數據信號處理器3中這些對應時間變量的“特殊監測數據”引起的數據突變拐點進行查詢分析。當遇到污染水源、超限報警、濾膽反沖清洗、濾膽更換的情況發生時,通過按鍵在相關監測數據上做出以情況發生時間為背景的“處置標記”,提示、區分該“特殊監測數據”引起的突變拐點。“特殊監測數據”包括:污染水源數據、超限報警數據、濾膽反沖清洗數據、濾膽更換數據,其他需要“處置標記”的數據。所述的數據信號處理器3通過信息顯示鍵調出該數據信號處理器3存儲的所有相關數據在顯示器31上顯示,用戶和維修服務人員可以隨時掌握數據信號處理器3存儲的最新監測數據。通過信息顯示鍵調出顯示的相關監測數據是以下數據中的一部分或全部,其中,第I 5部分為一般監測數據;第6部分為“特殊監測數據”。1、機器的累計使用天數;
2、對應開關裝置5導通的累計過水時間;3、對應某TDS監測探頭4的監測對比數據和相應的限值,或者相應的監測曲線,以及對應各監測數據的時間數據;4、采用流量轉子傳感器模式下的累計過水流量V ;5、按設定的次數樣本,得到的標準監測數據,以及按簡化樣本得到的簡化數據。6、人為標注并存儲在數據信號處理器3內帶“處置標記”的“特殊監測數據”:污染水源數據、超限報警數據、濾膽反沖清洗數據、濾膽更換數據,其他需要“處置標記”的數據。上述各實施例中涉及的TDS監測探頭設置固定裝置,通過標準緊固件、螺紋連接、凹凸槽相互插接、緊固鎖緊箍等傳統的緊固裝置固定在機器的過水管路中,使TDS監測探頭長期與過水接觸,并在TDS監測探頭與過水管路之間的連接處,設置防止管路中的水外漏的密封件。 作為上述七個實施例的更進一步改進,所述的TDS監測探頭設置金屬活動探針;該活動探針與TDS監測探頭之間既可以相互插接,也可以以導線連接。在制造設置剛性管路的機座時,可以將金屬活動探針與過濾通道的剛性管路一起一次注塑成型,其前部位于過濾通道中的特定位置上,其尾部與包括TDS監測探頭的數據信號處理器3的金屬插管對應插插接。在此基礎上,還可以將各金屬活動探針按標準間距設置。對應的TDS監測探頭采用標準規格的接插件與金屬活動探針相互插接。此外,金屬活動探針與帶TDS監測探頭的數據信號處理器3也可以通過焊接導線的方式進行連接。該方式尤其適用于采用塑料軟管的過濾通道,只需設置一個帶金屬活動探針的剛性螺紋接頭,借助于螺帽和漲管便可以與軟管串接了。金屬活動探針的前部位于剛性螺紋接頭內接觸軟管內過水;其尾部與TDS監測探頭通過焊接導線的方式進行連接。凈水器裝配過程中,過濾通道的管路連接是非常重要的工序,通常采用機器裝配后試水的模式非常麻煩。當需要在管路中置入TDS監測探頭時,防漏水問題更加突出。采用金屬活動探針模式可以防止發生TDS監測探頭周圍漏水現象,簡化裝配工序,提高效率。同時還可以適當調整監控裝置的安裝位置作為上述七個實施例的更進一步改進,數據信號處理器3設置與外部設備建立數據通信聯系的數據傳輸裝置;該數據輸出裝置包括存儲卡或外設接口。數據信號處理器3設置存儲相關監測數據的存儲卡,并將存儲相關監測數據的存儲卡取出并轉移至計算機上再進行顯示、編輯打印處理,以及通過互聯網進行遠程傳輸。所有顯示數據都可以以監測時間先后順序列表打印出來,并將該順序以序號排列,從而滿足不同層面的需要。數據存儲器3存儲的數據也可以通過外設接口輸出;或復制到U盤上;或輸送到計算機上進行顯示、打印處理,或直接通過各類打印裝置打印。在此基礎上,將數據信號處理器3的數據傳輸裝置設置成雙向數據傳輸裝置,使數據信號處理器3既可以通過雙向數據傳輸裝置向外傳送數據信息,也可以通過雙向數據傳輸裝置接受外部傳送的數據信息。數據存儲器3通過該存儲卡或外設接口,接受新的TDS監測數據限值,以及其他參數限值,重新調整超限報警器的報警參數。所述的外設接口包括USB串行通信接口和USB并行通信接口。
為了便于操作,在上述七個實施例中,數據存儲器設置一組信息顯示按鍵,用于顯示數據項目和顯示界面的選擇切換和確認,以及數據復制或輸出打印的選項和確認。現場用戶和維修服務人員可以通過數據傳輸裝置將數據信號處理器3存儲所有對應時間變量的監測數據信息,移至計算機上,再以互聯網發送至廠家對凈水器進行全面的遠程技術分析。凈水器廠家通過互聯網接收各地用戶反饋的監測數據信息,既可以進行“一對一”的遠程指導,還可以對各地區水質進行分類處理,建立相關的水質信息檔案,開展有針對性的產品研發工作。上述各實施例中涉及的TDS監測數據及限值與被監測濾膽的篩網孔徑、膜孔徑、濾料材料及質量、理論使用壽命、管路水源水質參數,以及各濾膽之間的組合搭配模式和控制技術要求等參數有關。即便是同一機型也可能根據不同的使用地區設置不同的TDS監測數據限值。相應地,處于不同水源使用地的同型號、同批次且使用狀態相同的凈水器所監測顯示的TDS監測數據也可能不同,因此,每臺凈水器的濾膽狀態以根據機器運行環境和狀態的監測數據綜合加以判斷得到的結果為準。作為上述各實施例的改進,在凈水器使用過一定時間后,數據信號處理器3會根據存儲的TD S監測數據的比較,自動生成對應該TDS監測探頭的預設限值。使其更加符合實際使用情況。通常,該限值自動生成的時間可以選擇為:45天、90天、180天、360天,或者為對應被監測濾膽的壽命期。對于極個別使用情況,可以在廠家或經銷商的遠程指導下,由用戶網上下載數據,通過計算機直接或U盤自行輸入數據信號處理器3進行TDS限值更新修改。上述各實施例中涉及的監測數據,除特別說明外均指采樣樣本數處理后得到的算術平均值。上述各實施例中實施的技術手段均可以移植到其他實施列中使用。在上述七個實施例的基礎上,可以根據需要將上述實施例中的相關技術特征及手段進行重新組合派生出新的實施方案。
權利要求
1.一種用于凈水器的溶解性總固體監控裝置,包括顯示器(31),其特征在于還包括分別固定在串接濾膽的過濾通道(I)中特定位置上的2 5個TDS監測探頭(4)、設置監測順序的數據信號處理器(3),以及控制其每次監測、處理數據啟動時機的開關裝置(5);該數據信號處理器(3)的控制電路連接開關裝置(5);其輸入端分別連接2 5個TDS監測探頭(4);其輸出端連接顯示器(31),顯示各特定位置的TDS持續監測對比數據,包括:各特定位置同批次的對比數據;同一特定位置不同批次的對比數據。
2.一種用于凈水器的溶解性總固體監控裝置,其特征在于包括分別以時間與TDS數據為橫向和縱向坐標軸,用對應顯示TDS數據監測曲線的坐標顯示屏(31a);還包括分別固定在串接濾膽的過濾通道(I)中特定位置上的I 5個TDS監測探頭(4)、設置監測順序的數據信號處理器(3),以及控制其每次監測、處理數據啟動時機的開關裝置(5);該數據信號處理器(3)的控制電路連接開關裝置(5);其輸入端分別連接I 5個TDS監測探頭(4);其輸出端連接顯示器(31),顯示各特定位置的TDS持續監測對比數據,包括:各特定位置同批次的對比數據;同一特定位置不同批次的對比數據。
3.如權利要求1或2所述用于凈水器的溶解性總固體監控裝置,其特征在于所述TDS監測探頭(4)的特定位置是指至少位于初級濾膽(21),前置濾膽(23),或精細濾膽(24),或礦化濾膽(25),或末級濾膽(26)五者之一的過水管路中;所述的數據信號處理器(3)對應各探頭TDS設置超限報警器(32),并預設至少包括上限值或下限值二者之一的TDS監測數據限值;通過分別固定在過濾通道特定位置過水中的相應TDS監測探頭(4),依次持續監測相應處水中的TDS數據,存儲、處理并輸送顯示器顯示;并通過比較篩選出超出限值的數據信號觸發超限報警器(32)。
4.一種用于凈水器的溶解性總固體監控裝置,包括TDS監測探頭(4)、顯示器(31),其特征在于還包括設置監測限值和超限報警器(32)的數據信號處理器(3),還有控制其每次監測、處理數據啟動時機的開關裝置(5);該數據信號處理器(3)的控制電路連接開關裝置 (5);其輸入端連接位于被監測濾膽出水管路中的TDS監測探頭(4);其輸出端連接顯示器(31);該數據信號處理器(3)預設至少包括上限值或下限值二者之一的TDS監測數據限值,通過該TDS監測探頭(4),持續監測水中不同批次的TDS監測對比數據,存儲、處理,并通過比較篩選出超出限值的數據信號觸發超限報警器(32)。
5.如權利要求1、2或4所述用于凈水器的溶解性總固體監控裝置,其特征在于所述數據信號處理器(3)還設置采樣樣本,并按設定的采樣樣本,對最新的一組采樣數據進行處理得到的TDS平均值,作為存儲、處理相關濾膽過濾狀態漸變過程的監測數據并輸送給顯示器(31)顯示。
6.如權利要求5所述用于凈水器的溶解性總固體監控裝置,其特征在于所述數據信號處理器(3)是間斷式監控裝置,其控制電路中設置的開關裝置(5)是流量轉子傳感器(6),或是光電開關,或是水壓力傳感器,或是水壓力開關,或是微動開關,其控制數據信號處理器(3)運行的開關件對應過濾通道中的過水移動或停止;數據信號處理器(3)通過TDS探頭(4)在每批次監測過程中,每間隔一定時間采樣監測一次,直至達到采樣樣本要求的次數后自動關閉采樣系統。
7.如權利要求6所述用于凈水器的溶解性總固體監控裝置,其特征在于所述數據信號處理器(3)的控制電路中設置延時斷開控制電路;當開關裝置(5)由導通狀態切換移動至斷開狀態時,該延時斷開控制電路控制數據信號處理器(3)在延時斷開時間內進行TDS數據信號的監測、存儲、處理并控制輸送給顯示器(31)或坐標顯示屏(31a)顯示,以及觸發相應的多探頭超限報警器(32)。
8.如權利要求1、2、4、6或7所述用于凈水器的溶解性總固體監控裝置,其特征在于所述的TDS監測探頭(4)設置活動探針;該活動探針與TDS監測探頭(4)之間插接或以導線連接。
9.如權利要求1、2、4、6或7所述用于凈水器的溶解性總固體監控裝置,其特征在于所述數據信號處理器(3)設置信息顯示鍵;該信息顯示鍵是調出顯示存儲在該數據信號處理器(3)內的相關監測數據的操作鍵;該相關監測數據是至少包括含TDS監測對比數據及對應時間數據的一般監測數據或“特殊監測數據”二者之一的監測數據。
10.如權利要求1、2、4、6或7所述用于凈水器的溶解性總固體監控裝置,其特征在于所述數據信號處理器(3)設置與外部設備建立數據通信聯系的數據傳輸裝置;該數據輸出裝置是至少包括存儲卡或外設·接口二者之一的裝置。
全文摘要
本發明與水處理行業有關,具體涉及到飲用水的過濾方面。本發明公開一種用于凈水器的溶解性總固體監控裝置。包括顯示器或顯示屏,還包括固定在過濾通道特定位置過水中的TDS監測探頭、設置監測順序的數據信號處理器,以及控制其每次監測、處理數據啟動時機的開關裝置;該數據信號處理器的控制電路連接開關裝置;其輸入端分別連接TDS監測探頭;其輸出端連接顯示器或顯示屏,顯示通過特定位置的TDS監測探頭持續監測對比數據,包括同一特定位置不同批次的對比數據,并對超出限值的數據報警。本發明可以在流動的水中獲得穩定監測數據并存儲、顯示;真實反映被監測濾膽的過濾狀態,并進行超限報警提示;通過數據輸出裝置將存儲數據輸出至計算機。
文檔編號C02F9/02GK103241849SQ201210084710
公開日2013年8月14日 申請日期2012年3月28日 優先權日2012年2月8日
發明者杜也兵, 冉伊虹 申請人:杜也兵