一種基於智能金屬的紅外線感應水龍頭的製作方法

2023-07-28 15:12:21

本發明涉及智能金屬製品技術領域，具體涉及一種基於智能金屬的紅外線感應水龍頭。

背景技術：

現有的紅外線感應水龍頭是通過紅外線反射原理，當人體的手放在水龍頭的紅外線區域內，紅外線感應器內的紅外線發射管發出的紅外線由於人體手的摭擋反射到紅外線接收管，通過集成線路內的微電腦處理後的信號發送給脈衝電磁閥，電磁閥接受信號後按指定的指令打開閥芯來控制水龍頭出水；當人體的手離開紅外線感應範圍，電磁閥沒有接受信號，電磁閥閥芯則通過內部的彈簧進行復位來控制水龍頭的關水。紅外線感應水龍頭可以避免人們洗完手忘記關水而造成的水資源浪費，對節約水資源非常有意義。但是這種電磁閥的使用壽命不夠長，一旦有損壞就會導致水龍頭無法使用。

智能金屬，具有感知環境刺激，並對之進行分析、處理、判斷，並採取一定的措施進行適當響應的智能特徵的複合材料，因其具有感知能力和驅動能力，並且反應靈敏，性能穩定而得到迅速發展，並得到廣泛應用。

形狀記憶合金是智能金屬的一種，其具有一定初始形狀，在某一低溫狀態下經過塑性變形後到達另一種形狀，當加熱到某一臨界溫度以上時，金屬又恢復到初始形狀，其相比普通結構材料塑性變形不可恢復性有明顯的特性，可被應用在多領域中。

基於上述智能金屬的特性，申請人設計將其應用在紅外線感應水龍頭上，作為一種智能金屬閥門來代替電磁閥門，能夠提升紅外線感應水龍頭的使用壽命。

技術實現要素：

鑑於上述對現有紅外線感應水龍頭技術的缺陷分析和智能金屬的特性分析，本發明要解決的技術問題是：提供一種基於智能金屬的紅外線感應水龍頭，要求將智能金屬用於紅外線感應水龍頭的閥門，來代替電磁閥門，以提高紅外線感應水龍頭的使用壽命。

鑑於上述要解決的技術問題，本發明提供如下的技術解決方案：一種基於智能金屬的紅外線感應水龍頭，包括水龍頭本體，所述水龍頭本體上設置有紅外線感應器和與對水管進行封堵或開通的閥門，所述紅外線感應器和閥門通過導線與供電模塊連接，其中所述閥門為智能金屬閥門，所述水龍頭本體上還設置有加熱元件，所述紅外線感應器耦合至加熱元件，所述加熱元件耦合至智能金屬閥門，所述智能金屬閥門在常溫下對水管處於封堵狀態，當受熱時會變為對水管處於開通狀態。

優選的，用於製作所述閥門的材料為形狀記憶合金。

進一步優選的，所述形狀記憶合金為鎳鈦系形狀記憶合金。

進一步優選的，所述形狀記憶合金為鐵基系形狀記憶合金。

更進一步優選的，所述鐵基礎系形狀記憶合金的外表面具有防鏽塗層。

優選的，所述供電模塊內設置有電池。

優選的，所述供電模塊表面設置有電源提示燈。

優選的，所述水龍頭本體上設置有蜂鳴器，蜂鳴器與所述供電模塊連接。

與現有技術相比，本發明的有益效果為：

（1）本發明中的水龍頭閥門採用智能金屬，特別是一種形狀記憶合金，其在常溫下具有一定形狀對水管處於封堵狀態，當受到加熱元件對其加熱時會恢復到生產製造時的初始形狀，對水管處於開通狀態，而加熱元件與紅外線感應器耦合，所以當紅外線感應器對外界作出反應時，加熱元件隨之作出反應，進而影響到智能金屬閥門相對於水管的所處狀態。本發明的紅外線感應水龍頭的構造簡單，工作性能穩定。

（2）在本發明的一種優選的技術方案中，所述智能金屬閥門選用的是形狀記憶合金中的鎳鈦系形狀記憶合金或鐵基礎系形狀記憶合金，所述鎳鈦系形狀記憶合金具有良好的力學性能，抗疲勞，耐磨損，抗腐蝕，形狀記憶回復率高等性能；所述鐵基系形狀記憶合金也同樣具有上述良好的性能，且價格低廉便於大量應用，能夠保障紅外線感應水龍頭工作性能穩定，增長其使用壽命。

（3）本發明中的電源模塊採用電池供電，安全穩定，當需要換電池時有提示燈提醒，使用方便。

（4）本發明中水龍頭本體上設置有蜂鳴器，可以在使用者手接觸到感應區後發出響聲提示，增強實用性。

附圖說明

附圖用來提供對本發明的進一步理解，並且構成說明書的一部分，與本發明的實施例一起用於解釋本發明，並不構成對本發明的限制。在附圖中：

圖1為本發明的基於智能金屬的紅外線感應水龍頭的一個實施例示意圖；

圖2為本發明中智能金屬閥門的變形過程示意圖；

圖中標記為：1、水龍頭本體；2、紅外線感應器；3、閥門；4、供電模塊；41、電源指示燈；41、蜂鳴器；5、加熱元件；a、智能金屬閥門在高溫條件下的初始形狀；6、智能金屬閥門在某一低溫條件下經過塑形後的形狀。

具體實施方式

下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用於解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。相反，本發明的實施例包括落入所附加權利要求書的精神和內涵範圍內的所有變化、修改和等同物。

實施例1，如圖1所示，本實施例中的基於智能金屬的紅外線感應水龍頭，包括水龍頭本體1，水龍頭本體1上設置有紅外線感應器2和與對水管進行封堵或開通的閥門3，紅外線感應器2和閥門3通過導線與供電模塊4連接，其中閥門3為採用鎳鈦系形狀記憶合金製作的智能金屬閥門，供電模塊4內部設置有電池，供電模塊4表面設置有電源指示燈41，用以提示是否需要更換電池，水龍頭本體1上還設置有加熱元件5，紅外線感應器2耦合至加熱元件5，加熱元件5耦合至智能金屬閥門3，如圖2所示，智能金屬閥門3在高溫條件下生產製造時的初始形狀為a,在某一低溫狀態下經過塑性變形後到達另一種形狀b，即在常溫下對水管處於封堵狀態，當受熱時又會恢復高溫時的初始形狀a，即會變為對水管處於開通狀態，當溫度降低後又會變形為形狀b，即又對水管處於封堵狀態。再如圖1所示，水龍頭本體上還設置有蜂鳴器42，可以在使用者手接觸到紅外線感應器2的感應區後發出響聲提示，增強實用性。

實施例2，本實施例的技術方案和實施例1的不同之處在於，本實施例中的閥門3為採用鐵基系形狀記憶合金製作的智能金屬閥門，其與實施例1中的鎳鈦系形狀記憶合金相比更廉價，可以降低紅外線感應器水龍頭的生產成本。

以上述兩個實施例為例說明本發明的基於智能金屬的紅外線感應水龍頭的工作原理：不使用水龍頭時，智能金屬閥門3對水管處於封堵狀態，當使用者需要使用水龍頭時，用手遮擋紅外線感應器2，此時紅外線感應器2內的紅外線發射管發出的紅外線由於手的遮擋反射到紅外線接收管，同時蜂鳴器42發出響聲提示，進而連通總電路並導通與紅外線感應器2耦合的加熱元件5，加熱元件5對鎳鈦系形狀記憶合金或鐵基系形狀記憶合金製作的智能金屬閥門3進行持續加熱，智能金屬閥門3受熱形變至生產製作時的高溫形狀a，即對水管處於開通狀態，此時水便從水龍頭出口流出，供使用者清洗，然後手從紅外線感應器2的感應範圍中移開，此時紅外線感應器2停止作出感應，總電路斷開，加熱元件5對智能金屬閥門3停止加熱，幾秒鐘之後，待智能金屬閥門3的溫度冷卻之後，又形變至形狀b對水管處於封堵狀態，水停止流出，從而達到節約用水的目的，當使用者還需要使用水時將重複上述過程。當水龍頭本體上提供電源的電池沒電時，電源模塊4表面的電源指示燈41會閃爍提示需更換電池。

以上應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本發明的方法及其核心思想，同時對於本領域的一般技術人員，依據本發明的思想，在具體實施方式及應用範圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。對本發明的變更和改進將是可能的，而不會超出附加權利要求可規定的構思和範圍。