陳志棟+葉香美

摘 要：文中利用相關儀器對洗衣機洗滌過程中各時間段的濁度、懸浮物進行測量分析，得到相關經(jīng)驗值，使得洗衣機能夠自動識別衣物的清洗情況，并自動中止。同時還介紹了光電檢測相關技術對污濁度的快速準確檢測方法及工作原理，通過相應的光電傳感器實時檢測出被洗衣物的濁度，并提出了在洗滌過程中的參數(shù)檢測方法，可防止氣泡對參數(shù)測定的影響。

關鍵詞：濁度；中止檢測；光電；洗衣

中圖分類號：TP39 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2017）04-00-02

0 引 言

智能家居及物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，使得家用電器不斷朝著網(wǎng)絡、集成化方向發(fā)展，使家用電器具有更美的外觀及智能化的工作性能。洗衣機作為一種代替手工洗衣的電器已經(jīng)有100多年的歷史，越來越多的技術在洗衣機中得到應用，如功率消耗檢測、溢水絕緣檢測技術、防水檢測技術、洗滌性能檢測技術等。此外，在實際應用方面，也有超聲波洗衣機、全自動洗衣機等可滿足人們的需求。

然而，目前的智能洗衣機多利用定時功能對衣物進行洗滌，無法準確掌握衣物的洗滌程度。本文利用相關儀器對洗衣機洗滌過程中各時間段的濁度、懸浮物進行測量分析，得到相關經(jīng)驗值，使得洗衣機能自動識別衣服的清洗情況，并自動中止洗衣機，達到高效洗衣的目的。同時介紹了光電檢測相關技術對污濁度進行快速、準確檢測的方法及工作原理，通過相應的光電傳感器實時檢測出被洗衣物的濁度，提出了在洗滌過程中的參數(shù)檢測方法，以防止氣泡對參數(shù)測定的影響。

1 中止檢測技術原理

中止檢測在普通洗衣機的基礎上，在硬件上增加了對洗滌濁度的檢測，當達到經(jīng)驗值認定的洗滌完成值時，自動停止洗衣機，表示衣物已經(jīng)洗滌干凈。其原理如圖1所示。

經(jīng)驗值通過相關儀器對洗衣機洗滌過程中各個時間段的濁度進行測量分析，通過數(shù)據(jù)處理得到一個相對洗凈值。

2 洗滌成份測量

本文采用XZ-0165型多參數(shù)水質分析儀對洗滌濁度進行測量，XZ-0165可以測定飲用水中的濁度、色度、懸浮物等十幾種參數(shù)。本文對波輪洗衣機洗衣過程中的濁度20、低懸浮物、高懸浮物進行測量。測量得到清水的濁度20為0.04 NTU，低懸浮物為0.00 ppm，高懸浮物為00.0 ppm。從洗滌開始至結束，每3分鐘測量一次，得到表1所列數(shù)據(jù)。

由表可知，衣物上的污漬隨著第一次洗滌開始逐漸融入水中，使得濁度20、低懸浮物、高懸浮物的值不斷提高，并且逐漸趨于穩(wěn)定。然后洗衣機將水放掉，重新加水，由于這時衣物較干凈，因此三個指標的值都較低。

洗滌再次開始，使得三個指標再次開始浮動，但變化不大，結束后，三個指標的值基本趨于0。

3 光電檢測技術及工作原理

由于一般無法直接獲取被檢測水中的懸浮物，因此通過測量這些污濁物對光的吸收和散射間接得到。污濁度越高，吸收效果越好，散射效果越差。

本文采用美國Honeywell公司的APMS-10G傳感器來檢測液體的渾濁度。該傳感器可以直接與單片機通信，通過檢測紅外線的散射率、透射率和導電率來綜合檢測液體渾濁度，其原理如圖2所示。

由于在洗滌過程中會產生大量氣泡，直接影響傳感器的檢測準確度，因此可在結構上設計一個封閉回路，讓被測液體靜止30 s后再測量，并用單片機進行控制。靜止檢測示意圖如圖3所示。

開始時，通過單片機控制繼電器使得電池閥打開，洗衣機中的洗滌液體進入到透光率很好的封閉回路中后再關閉電池閥，等待30 s后使得液體完全靜止，再通過傳感器讀取被測液體。

該傳感器還可通過插入液體中的不銹鋼電極來測量導電率，其主要作用是檢測洗滌劑在水中的濃度，本文不做考慮。

4 參數(shù)測量

利用傳感器對用水質分析儀測量過的數(shù)據(jù)再一次進行測量，采用散射率×10/透射率的比值作為渾濁度測量的依據(jù)，見表2所列。

由表2可知，通過傳感器測得的值，散射率×10/透射率波動規(guī)律與濁度20、低懸浮物、高懸浮物大致一致，可以作為經(jīng)驗參考值。

采用測量渾濁度的方法來確定衣物是否洗凈太過單一，無法做到精確判定，也會出現(xiàn)很大幾率的誤判，導致衣物上還有很大殘留?？梢栽黾訁?shù)的測量類別，經(jīng)模糊計算與推理，采用最佳的洗滌判定方法，并引入用戶評價機制，動態(tài)調整參數(shù)值。

5 結 語

本文利用XZ-0165型多參數(shù)水質分析儀對洗滌過程中的主要參數(shù)（濁度20、低懸浮物、高懸浮物）進行了測量，并與傳感器測得的散射率/透射率參數(shù)進行了對比，得到了經(jīng)驗值，使得洗衣機能夠自動識別衣物的清洗情況，并自動中止洗衣機，達到高效洗衣的目的；并提出了參數(shù)檢測方法，以防止氣泡對參數(shù)測定的影響。同時還可以增加參數(shù)的測量類別，如電導率、懸浮物等，經(jīng)模糊計算與推理獲得最佳的洗滌判定方法，并且可以引入用戶評價機制，動態(tài)調整參數(shù)值。

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