專利名稱:一種液體流量計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種監(jiān)測(cè)液體流動(dòng)的裝置和方法,具體地涉及監(jiān)測(cè)貯尿器,如無水貯尿器,中尿液流動(dòng)并測(cè)定何時(shí)收集阱筒需要更換或維修。
背景技術(shù):
如美國(guó)專利No.6,053,197和2001年5月14日提出的美國(guó)專利申請(qǐng)No.09/855,735所公開的無水貯尿器一般使用收集阱,其中低密度的密封劑層覆蓋仍留在貯尿器收集阱的少量廢液。這樣的貯尿器一般沒有沖洗機(jī)構(gòu),因此,總要有少量的廢液留在收集阱中。密封劑層防止了廢水散發(fā)出氣味。當(dāng)廢液從收集阱中緩慢排出,或收集阱堵塞,或貯尿器得到充分使用都使得施加的密封劑大大減少,導(dǎo)致出現(xiàn)令人不愉快的氣味。因此,對(duì)于這樣的貯尿器,很重要的一點(diǎn)是要經(jīng)常進(jìn)行清潔和維修,尤其是當(dāng)緩慢排放時(shí),和需要確定進(jìn)行清潔和維修的時(shí)機(jī)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明成功地解決和克服了這些和其他的問題,并具有許多的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明使用了一種電氣裝置,其包括可編程的只讀存儲(chǔ)器和相關(guān)的算法,來監(jiān)測(cè)通過筒式收集阱的尿流。可測(cè)定尿流持續(xù)時(shí)間和確定貯尿器使用次數(shù),當(dāng)根據(jù)設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)需要維修或更換時(shí),可通過警告燈光或其他信號(hào)通知管理人員或維修人員或其他的服務(wù)人員。因?yàn)槟蛴泻芨叩牡V物質(zhì)含量,是導(dǎo)電的,可連通間隔很小的金屬觸點(diǎn)(62a-62c,64a-64c)之間的電路,使其連接到可編只讀存儲(chǔ)器(PROM),對(duì)給尿方式和尿液的存在進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
對(duì)本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點(diǎn)以及對(duì)本發(fā)明完全了解,可參考下面附圖從對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的說明得到。
圖1是本發(fā)明的用于帶有液體流量計(jì)的貯尿器的可取出收集阱的透視圖;圖2是圖1所示本發(fā)明的收集阱的截面圖;圖3是液體流量計(jì)的外部或頂蓋的透視圖;圖4和圖5是液體流量計(jì)的外部和頂蓋的側(cè)視圖,兩視角相差90度;圖6是液體流量計(jì)的示意性電路圖;圖7是本發(fā)明的分解透視圖;圖8是圖3所示液體流量計(jì)的透視圖,取下了外殼以顯示內(nèi)部元件;圖9是液體流量計(jì)的頂視圖;圖10是液體流量計(jì)的向上看的底視圖,與圖9相比轉(zhuǎn)動(dòng)了90度;圖11和圖12是液體流量計(jì)的側(cè)視圖,兩視角相差90度;圖13和圖14分別是用于圖7-11所示液體流量計(jì)的負(fù)和正電池夾的透視圖;圖15是用于圖8-12所示的液體流量計(jì)的傳感器觸點(diǎn)夾的透視圖;圖16是用于操作本發(fā)明的流量計(jì)的程序的邏輯流程圖;和圖17是顯示液體流量計(jì)的計(jì)算機(jī)芯片的程序變量的圖表。
具體實(shí)施例方式
因此,如圖1和2所示,臭味抑制阱20,如上面提到的美國(guó)專利No.6,053,197和美國(guó)專利申請(qǐng)No.09/855,735所公開的,包括圓筒狀外殼22、底部24和筒蓋或頂部26,這些部件共同形成了內(nèi)部27。其中臭味抑制阱20設(shè)有垂直擋板28,其固定到筒蓋26并向下延伸;基本可視為水平的傾斜擋板30固定到垂直擋板28,溢流立管32從底部24向上延伸。溢流立管32包括壁部分,形成從阱20的內(nèi)部到出口34的排出通道,出口連接到外部排放系統(tǒng)。入口36形成進(jìn)入內(nèi)部27的開口。
內(nèi)部適合保留導(dǎo)電液體38,如水和尿的混合物等廢液,油類物質(zhì)的密封劑層40浮在導(dǎo)電液體之上。因此,廢液通過一個(gè)或多個(gè)開口36進(jìn)入臭味抑制阱20,流到并穿過密封劑層40,在其流過溢流立管32通過出口34流出臭味抑制阱的過程中,要在擋板30的上下流動(dòng)。
筒蓋26還設(shè)有被入口36圍繞的中心開口42。
如圖3到5所示和如圖7到15所詳細(xì)顯示,液體流量計(jì)50可固定到臭味抑制阱20的頂部開口42。具體地,流量計(jì)50設(shè)有連接件52,包括柱54,其端接一對(duì)帶舌部56的球狀凸部58。頂部開口42和柱54具有近似相等的直徑,當(dāng)穿過頂部開口時(shí)凸部58將舌部56壓到一起,然后舌部向外張開將液體流量計(jì)鎖定到臭味抑制阱20。
圖6顯示了液體流量計(jì)50的電路,流量計(jì)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是微控制器60,如12LC508A-04/SN微控制器,這是Microchip Technology公司生產(chǎn)的PICD12C5XX系列微控制器中的一種。PICD12C5XX系列是低成本高性能的8位全靜態(tài)的可擦只讀存儲(chǔ)器/可擦可編程只讀存儲(chǔ)器/只讀存儲(chǔ)器基的互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體的微控制器系列。其具有精簡(jiǎn)指令集芯片(RISC)體系結(jié)構(gòu),具有33單字/單循環(huán)指令。所有的指令是單一形式(1微秒),只有程序分支具有兩個(gè)循環(huán)。PICD12C5XX系列包括高度對(duì)稱的12位寬指令,可導(dǎo)致2∶1的代碼壓縮。
微控制器60設(shè)置了8個(gè)輸入和輸出引腳(代號(hào)1到8),其中引腳6和7通過導(dǎo)線62`和64`連接到一對(duì)接觸傳感器探頭62和64的各自接觸點(diǎn)62x和64x。引腳5通過中間導(dǎo)線67經(jīng)電阻66連接到發(fā)光二極管68,引腳1連接到電源VCC 70,如3.3伏的鋰電池,型號(hào)可為CR200。與電池70正極的連接經(jīng)過帶有3個(gè)接線端的連接件,分別指定為電池夾(正)70a和70a`,a``,a```(見圖7到14)。與電池70負(fù)極的連接經(jīng)過帶有2個(gè)接線端的連接件,分別指定為電池夾(負(fù))70b和70b`,b``(同是參見圖7到14)。這些接線端即可用作夾子,也可釬焊成為輔助電連接。發(fā)光二極管68連接到電源70。引腳8接地,如標(biāo)記70所指示的。微控制器的功能和其電路在下面介紹。
包括微控制器60、傳感器探頭62和64、電阻66、正負(fù)電池夾70a和70b等多個(gè)電氣元件之間的連接通過電路板78來實(shí)現(xiàn)。在需要的地方要設(shè)置絕緣,比如夾子絕緣件80。
如圖2到5清楚地顯示,傳感器探頭62和64位于液體流量計(jì)50,其暴露的端子63未延伸到液體流量計(jì)的底表面(用標(biāo)記65來指示),因此,與筒蓋26間隔開。當(dāng)臭味抑制阱20使用中液面上升到筒蓋26的入口36時(shí),端子63的間隔可避免探頭之間出現(xiàn)不希望有的閉合。此外,尤其是端子62c和64b之間的間隔和端子62b和64c之間的間隔要保證有最小距離,以避免意外的接觸,如未通過入口36的廢液滴造成的接觸。
現(xiàn)在參考圖16和17,圖16顯示了用于傳感和測(cè)量臭味抑制阱20的動(dòng)作的邏輯過程。下面是將用到術(shù)語的術(shù)語表使用-使用是當(dāng)傳感器觸點(diǎn)在特定時(shí)間周期內(nèi)探測(cè)到存在流體。
使用計(jì)數(shù)器或計(jì)數(shù)器#1-記錄使用的全部次數(shù)。
使用計(jì)時(shí)器或計(jì)時(shí)器#1-使用計(jì)時(shí)器測(cè)定各流體接觸開始之間的時(shí)間和何時(shí)可記錄下一次流體接觸。
連續(xù)-連續(xù)是傳感器觸點(diǎn)連續(xù)探測(cè)到有特定持續(xù)時(shí)間的流體。
連續(xù)計(jì)時(shí)器或計(jì)時(shí)器#2-連續(xù)計(jì)時(shí)器記錄通過傳感器觸點(diǎn)記錄的流體連續(xù)存在的時(shí)間。
連續(xù)計(jì)數(shù)器或計(jì)數(shù)器#2-連續(xù)計(jì)數(shù)器記錄通過連續(xù)計(jì)時(shí)器確定的連續(xù)次數(shù),何時(shí)計(jì)時(shí)器超過了特定最少時(shí)間。
此外,在下面的算法的說明中,X表示作為程控變量的時(shí)間,圖17涉及到X。設(shè)想液體流量計(jì)50處于停止的關(guān)斷狀態(tài)。開始操作時(shí),如方框100所示,這時(shí)尿流接觸指示器或流量計(jì)上的傳感器促動(dòng)本系統(tǒng)。如方框102所示,微處理器60中的計(jì)數(shù)器#1記錄使用一次。在X1時(shí)間內(nèi)和若探頭62和64浸在液體中計(jì)數(shù)器#1將不會(huì)對(duì)使用進(jìn)行記錄。如果如方框104所示,尿液在探頭之間保持接觸的時(shí)間超過X3時(shí)間,計(jì)數(shù)器#2記錄連續(xù)一次。在下一步中,如方框106所示,如果連續(xù)地發(fā)生X4次連續(xù),發(fā)光二極管68閃光,指示有連續(xù)。如方框108所示,閃光持續(xù)直到能量耗盡或進(jìn)行重新設(shè)置。但是,如方框112所指出,如果未連續(xù)發(fā)生X4次連續(xù),計(jì)數(shù)器#2重新設(shè)為0。
或者,如方框110所示,當(dāng)使用次數(shù)達(dá)到X5,啟動(dòng)壽命周期終止閃光發(fā)光二極管68,每分鐘閃光X7次,每次持續(xù)X6秒。程序直接進(jìn)行到方框108所示的步驟,即持續(xù)閃光直至能量耗光或進(jìn)行重新設(shè)定。
下一步進(jìn)行方框114所示的內(nèi)容,如果促動(dòng)進(jìn)行重新設(shè)定特征,即如果傳感器觸點(diǎn)在4秒鐘內(nèi)閉合X8次,指示器/流量計(jì)60將進(jìn)入警告狀態(tài)。如果傳感器觸點(diǎn)重又在4秒鐘閉合X8次,指示器將重新設(shè)定。最后,如方框116所示,如果進(jìn)行重新設(shè)定,所有的計(jì)數(shù)器重新設(shè)為0。
還可以如方框118所示,將發(fā)光二極管68設(shè)置成當(dāng)使用時(shí)單閃X2時(shí)間。
本發(fā)明可采用多種材料。頂蓋殼可用熱塑材料來制造,如ABS或聚丙烯塑料。電子元件可設(shè)置在模具中發(fā)光二極管和傳感器觸點(diǎn)附近的適當(dāng)位置。盡管注射模制是一種封裝方法。其他方法也能成功使用,比如灌封或冷注射模制。
裝配本發(fā)明可通過將位于指示器基部的開口球狀桿(連接件52、柱54、一對(duì)舌部56,凸部58)置于筒的頂部或筒蓋上的排水孔36中心的安裝孔42中。
本發(fā)明有三種操作狀態(tài)1.包裝狀態(tài)預(yù)先安裝到筒頂蓋的指示器具有活動(dòng)性,但處于睡眠模式。
2.安裝狀態(tài)指示器和筒安裝到貯尿器,準(zhǔn)備好進(jìn)行首次尿液接觸。只讀存儲(chǔ)器程序中無儲(chǔ)存的信息。
3.啟動(dòng)流體探測(cè)狀態(tài)含有高礦物質(zhì)的尿(或水,其中含有較少的礦物質(zhì))將連通傳感器探頭之間的電路,使芯片通電并允許進(jìn)行信息儲(chǔ)存。
在一個(gè)實(shí)施例中,上面所提到的流體探測(cè)狀態(tài)的程序如下1.每當(dāng)檢測(cè)到流體時(shí),使用計(jì)數(shù)器將增加(1),使用計(jì)時(shí)器記錄探測(cè)到的流體持續(xù)時(shí)間,當(dāng)只應(yīng)當(dāng)記錄使用一次或只要仍存在流體時(shí),使用計(jì)數(shù)器將在預(yù)定的很短時(shí)間(如50秒)停止記錄另外的使用,以避免錯(cuò)誤記錄到兩次使用。
2.當(dāng)使用的次數(shù)(利用計(jì)數(shù)器的記錄)大于預(yù)定的次數(shù)(在一實(shí)施例中為7000次),單元啟動(dòng)“變化信號(hào)” (連續(xù)的或閃光的發(fā)光二極管)。
3.如果探測(cè)到流體的持續(xù)時(shí)間大于預(yù)定值(在一個(gè)實(shí)施例中為75秒),連續(xù)計(jì)數(shù)器將增加(1)。
4.當(dāng)連續(xù)計(jì)數(shù)器達(dá)到預(yù)定的數(shù)值(在一實(shí)施例中為3),并且這種情況是連續(xù)發(fā)生的,單元啟動(dòng)“變化信號(hào)”(閃光)。
5.如果連續(xù)情況發(fā)生的預(yù)定次數(shù)不是連續(xù)的,那么連續(xù)計(jì)數(shù)器重置為0。
在另一可選擇的實(shí)施例中,在下面情況下可重新置01.如流體持續(xù)時(shí)間是小于一秒的非常短的預(yù)定值(在一實(shí)施例中為0.5秒),激發(fā)重置計(jì)數(shù)器一次,跟蹤復(fù)位時(shí)間。
2.如果重置計(jì)數(shù)器等于預(yù)定值(在一實(shí)施例中為10)并且復(fù)位時(shí)間小于或等于預(yù)定值(在一實(shí)施例中為5秒),所有的計(jì)數(shù)器都重置為0。
3.如果復(fù)位時(shí)間大于預(yù)定值(在一實(shí)施例中為5秒)重置“重置計(jì)數(shù)器”和重置計(jì)時(shí)器為0。
在相關(guān)的可選擇的實(shí)施例中,如果尿液是連續(xù)的,將提供某種特征信號(hào),流體的持續(xù)時(shí)間大于某非常長(zhǎng)的預(yù)定時(shí)間(如在一實(shí)施例中為75秒),單元將啟動(dòng)“變化信號(hào)”。
在一可選擇的實(shí)施例中,本發(fā)明將給出由全部使用時(shí)間觸發(fā)的“變化信號(hào)”。
1.當(dāng)啟動(dòng)流體探測(cè),芯片通電和啟動(dòng)持續(xù)時(shí)間計(jì)時(shí)器。
2.當(dāng)持續(xù)時(shí)間計(jì)時(shí)器到達(dá)預(yù)定的天數(shù)值(在一實(shí)施例中為90天),激發(fā)“變化信號(hào)”。
在另一可選擇的實(shí)施例中,每當(dāng)出現(xiàn)下面的情況本發(fā)明將使發(fā)光二極管閃光1.當(dāng)啟動(dòng)流體探測(cè),激發(fā)正在使用閃光信號(hào)(1/10秒),表示裝置正在使用。正在使用閃光信號(hào)可當(dāng)結(jié)束流體探測(cè)時(shí)復(fù)位。
在另一可選擇的實(shí)施例中,本發(fā)明使用第二發(fā)光二極管,提供使用中信號(hào),第一發(fā)光二極管用于溢流。兩個(gè)發(fā)光二極管可采用不同的顏色。另外,不同的顏色和不同的發(fā)光二極管可用于不同的信號(hào)。
本裝置可用于帶沖洗的貯尿器,可在貯尿器上連接電磁閥,在連續(xù)給尿的情況下,切斷沖洗水流。連接可通過硬導(dǎo)線或通過發(fā)送器及接收器。
盡管水的礦物質(zhì)含量較低,也能使裝置工作,從而需要設(shè)置可適當(dāng)調(diào)節(jié)的傳感器,以測(cè)定水和尿的差別。因此,在可選擇的實(shí)施例中,設(shè)定了電阻值限度,故不會(huì)認(rèn)出沖洗該系統(tǒng)的水,而系統(tǒng)可辨認(rèn)出尿液。
雖然本發(fā)明已通過特定的實(shí)施例進(jìn)行了介紹,應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下,可進(jìn)行各種變化和改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種用于監(jiān)測(cè)至少一種導(dǎo)電液體流到貯尿器中收集阱的電路,可確定何時(shí)所述收集阱需要更換或維修,其包括微控制器(60),可探測(cè)到所述導(dǎo)電液體的存在和存在持續(xù)時(shí)間,并根據(jù)設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)指示要進(jìn)行的動(dòng)作;至少一對(duì)接觸傳感器探頭,連接到所述微控制器,并設(shè)置成可被所述導(dǎo)電液體電連接到一起;指示器,連接到所述微控制器以指示相關(guān)的動(dòng)作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路,其特征在于,所述微控制器包括8位全靜態(tài)電可擦只讀存儲(chǔ)器/可擦可編程只讀存儲(chǔ)器/只讀存儲(chǔ)器基的互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體的微控制器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路,其特征在于,所述微控制器記錄液體流過的次數(shù),如果所述次數(shù)超過第二預(yù)定數(shù)字,將適當(dāng)促動(dòng)所述指示器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路,其特征在于,所述微控制器、所述接觸探頭和所述指示器位于液體流量計(jì)的外殼內(nèi);所述收集阱包括入口和出口,可分別接納和排出所述液體,所述入口的結(jié)構(gòu)可容納所述液體流量計(jì);和所述接觸探頭與所述入口結(jié)構(gòu)間隔開,避免所述探頭之間出現(xiàn)不希望的被所述導(dǎo)電液體電閉合的情況。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電路,其特征在于,所述液體流量計(jì)外殼包括鎖定機(jī)構(gòu),可鎖定地與所述入口接合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路,其特征在于,所述微控制器設(shè)有程序,可通過所述探頭探測(cè)導(dǎo)電液體的流動(dòng),探測(cè)與液體接觸的時(shí)間長(zhǎng)度,并與預(yù)定的時(shí)間長(zhǎng)度進(jìn)行比較,如果液體接觸時(shí)間超過所述預(yù)定時(shí)間長(zhǎng)度,記錄下連續(xù)情況,如果連續(xù)情況的數(shù)量超過預(yù)定值,將適當(dāng)?shù)卮賱?dòng)所述指示器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電路,其特征在于,如果達(dá)到連續(xù)情況的預(yù)定值,促動(dòng)所述指示器,在未超過所述預(yù)定時(shí)間長(zhǎng)度的時(shí)間內(nèi)不干涉與液體的接觸。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路,其特征在于,所述微控制器設(shè)有程序,可通過所述探頭探測(cè)所述導(dǎo)電液體的流動(dòng),當(dāng)探測(cè)到所述導(dǎo)電液體時(shí),促動(dòng)所述微控制器,記錄下通過所述探頭與液體接觸探測(cè)到的液流次數(shù),并記錄與液體接觸的時(shí)間長(zhǎng)度,這能夠證明出現(xiàn)連續(xù),并對(duì)連續(xù)作出反應(yīng)適當(dāng)促動(dòng)所述指示器,如果連續(xù)情況未連續(xù)地出現(xiàn)預(yù)定的次數(shù),重新設(shè)定所述微控制器。
9.一種通過微控制器和指示器測(cè)定具有可取出的收集阱的帶有尿液通道的貯尿器中何時(shí)所述收集阱要更換和維修的方法,所述微控制器和指示器可分別指示更換和維修,所述方法包括步驟探測(cè)出尿液;當(dāng)探測(cè)到尿液時(shí)促動(dòng)所述微控制器;記錄下通過與尿液接觸而探測(cè)到的尿流次數(shù);測(cè)定與尿液接觸的時(shí)間長(zhǎng)度和存在的連續(xù)和所產(chǎn)生的連續(xù)時(shí)間;對(duì)所述連續(xù)作出反應(yīng)適當(dāng)促動(dòng)指示器;和若連續(xù)次數(shù)未連續(xù)地超過預(yù)定值,重新設(shè)置所述微控制器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法,其特征在于,所述探測(cè)尿液的步驟包括利用位于尿流路徑上的觸點(diǎn),當(dāng)探測(cè)到尿液時(shí)促動(dòng)所述微控制器的步驟;所述記錄步驟包括記錄第一探測(cè)和在預(yù)定時(shí)間內(nèi)不進(jìn)行探測(cè)記錄的步驟,所述觸點(diǎn)浸在尿液中不進(jìn)行記錄;探測(cè)與尿液接觸的時(shí)間長(zhǎng)度和存在的連續(xù)和產(chǎn)生的連續(xù)時(shí)間的步驟包括確定與尿液保持接觸的時(shí)間是否大于設(shè)定時(shí)間長(zhǎng)度的步驟,并記錄當(dāng)發(fā)生連續(xù)情況時(shí)的時(shí)間長(zhǎng)度;和所述適當(dāng)促動(dòng)指示器的步驟包括步驟檢測(cè)連續(xù)地發(fā)生連續(xù)情況的預(yù)定次數(shù)值;當(dāng)探測(cè)到的數(shù)字達(dá)到預(yù)定值時(shí),促動(dòng)指示器顯示預(yù)定時(shí)間長(zhǎng)度和單位時(shí)間內(nèi)的預(yù)定次數(shù);和繼續(xù)所述促動(dòng)指示器步驟直至能量耗光或進(jìn)行重新設(shè)置。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法,其特征在于,所述重新設(shè)置步驟還包括步驟如果傳感器觸點(diǎn)在預(yù)定時(shí)間內(nèi)重復(fù)地閉合預(yù)定的次數(shù),所述指示器處于警告狀態(tài);如果連續(xù)情況未連續(xù)地發(fā)生預(yù)定的次數(shù),重新設(shè)置所述記錄步驟的時(shí)間為零。
全文摘要
提出一種液體流量計(jì)(50),包括微控制器(60)和相關(guān)的算法,可監(jiān)測(cè)流過筒式收集阱(20)的尿液??蓽y(cè)定尿流持續(xù)時(shí)間和貯尿器使用的次數(shù),可根據(jù)設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)需要維修或更換時(shí),通過警告燈光(68)或其他信號(hào)通知維修人員。因?yàn)槟蛴泻芨叩牡V物質(zhì)含量,可以導(dǎo)電,故可連通間隔很小的金屬觸點(diǎn)(62a-62c,64a-64c)之間的電路,連接可編只讀存儲(chǔ)器(PROM),使得給尿方式和尿液存在得到監(jiān)測(cè)。該液體流量計(jì)安裝到筒式收集阱是通過利用和設(shè)置位于流量計(jì)基部的開口球形桿(52)到位于筒蓋(26)的排放孔(36)中心的安裝孔(42)而實(shí)現(xiàn)的。
文檔編號(hào)E03D13/00GK1537190SQ02813570
公開日2004年10月13日 申請(qǐng)日期2002年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月7日
發(fā)明者M·希金斯, M 希金斯 申請(qǐng)人:獵鷹無水技術(shù)公司