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(luò)、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(shù)在洗衣機中得到應(yīng)用，如功率消耗檢測、溢水絕緣檢測技術(shù)、防水檢測技術(shù)、洗滌性能檢測技術(shù)等。此外，在實際應(yīng)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(guān)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(guān)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(guān)技術(shù)對污濁度進行快速、準確檢測的方法及工作原理，通過相應(yīng)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(shù)原理
中止檢測在普通洗衣機的基礎(chǔ)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(guān)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(zhì)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 0.04NTU，低懸浮物為 0.00ppm，高懸浮物為 00.0ppm。從洗滌開始至結(jié)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(jié)束后，三個指標的值基本趨于 0。
3 光電檢測技術(shù)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(chǎn)生大量氣泡，直接影響傳感器的檢測準確度，因此可在結(jié)構(gòu)上設(shè)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(guān)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(zhì)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(diào)整 參數(shù)值。
5 結(jié) 語
本文利用XZ-0165 型多參數(shù)水質(zhì)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(diào)整參數(shù)值。
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