洗碗机及其喷淋系统故障检测方法与流程

本发明属于洗碗机，具体地说，是涉及一种洗碗机及其喷淋系统故障检测方法。

背景技术：

1、洗碗机通过洗涤泵将底部水杯中的洗涤水泵入喷淋系统，喷淋系统一般包括分水阀和多个喷淋臂（例如上、中、下三层）。其中，分水阀用于切换不同水路，使洗涤水按预设洗涤流程从不同位置的喷淋臂喷出。喷淋臂上设有多个喷淋孔，这些喷淋孔的开设方向相对于喷淋臂轴线具有一定倾斜角度，其作用在于：当水流从喷淋孔喷出时，对喷淋臂产生反作用力，从而推动喷淋臂绕其转轴旋转，使水流能够从不同角度冲洗餐具，提高洗涤效果。

2、在洗碗机长期使用过程中，喷淋系统容易出现以下故障：（1）喷淋臂因异物卡滞等原因发生堵转，导致水流仅能从固定方向和角度喷出，无法实现多角度冲洗；（2）分水阀内部通道被异物堵塞，导致水路切换异常，部分喷淋臂无法获得足够水量；（3）喷淋臂上的喷淋孔被食物残渣或水垢堵塞，导致喷淋臂所受反作用力发生变化，影响其正常旋转轨迹。上述任一种故障均会显著降低洗碗机的洗净效果，可能导致洗涤程序结束后餐具仍残留污渍，造成用户需重新洗涤，浪费电能和水资源。

3、针对上述问题，现有技术中已有一些改进方案。例如：在喷淋臂上安装磁块，并在洗碗机内相应位置设置磁场检测电路。喷淋臂转动时，磁块随其运动，磁场检测电路输出对应的电信号。当检测到的电信号出现异常时，即判断喷淋系统发生故障，此时洗碗机可发出报警提示。但该技术方案存在如下问题：喷淋臂通常距离洗碗机内腔壁上的感应电路较远，为保证检测信号有效，需要使用较强磁力的磁块，而强磁场可能对洗碗机内其他电磁元件（如进水电磁阀、排水泵电机等）的正常工作产生干扰，影响整机可靠性；当洗碗机设有多个喷淋臂时，若各喷淋臂均安装磁块，各磁块产生的磁场之间易相互干扰，导致检测信号紊乱，难以准确判断具体是哪一个喷淋臂发生故障，且整体检测电路复杂，导致硬件成本高。

技术实现思路

1、针对上述技术问题，本发明提出一种用于洗碗机喷淋系统故障的检测方法及洗碗机，实现喷淋系统故障智能自检和准确定位。

2、本发明采用以下技术方案予以实现：

3、提出一种洗碗机喷淋系统故障检测方法，所述洗碗机包括洗涤腔和配置于洗涤腔内的喷淋系统；所述喷淋系统包括若干喷淋臂和负责切换不同水路至不同喷淋臂的分水阀；每路喷淋臂配置有用于驱动喷淋臂转动的转轴和用于支承转轴的轴座；

4、所述洗碗机还包括第一故障检测装置；所述第一故障检测装置包括永磁体和电磁感应单元，其中，所述永磁体安装在转轴上，所述电磁感应单元安装在轴座上；所述检测方法包括：

5、在洗碗机工作期间，持续监测所述电磁感应单元输出的感应信号；

6、若感应信号符合设定规则，则判断喷淋系统未发生故障：

7、若感应信号不符合设定规则或消失，则判断喷淋系统发生故障。

8、与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明提出的洗碗机喷淋系统故障检测方法中，在每个喷淋臂的转轴上安装永磁体、以及在轴座上安装电磁感应单元，利用喷淋臂转动时永磁体随转轴同步旋转、磁力线周期性切割电磁感应单元的物理原理，将喷淋臂的机械转动状态直接转化为可被控制器实时识别的电信号。当喷淋臂正常转动时，永磁体与电磁感应单元之间产生规律变化的磁通量，感应信号呈现规则的周期性特征；当喷淋臂发生堵转时，转轴停止转动，永磁体静止，磁力线不再切割电磁感应单元，感应信号随即消失；当分水阀完全堵塞导致水流无法进入喷淋臂时，同样表现为喷淋臂停转、感应信号消失；当喷淋孔堵塞或分水阀未完全堵塞导致水流异常时，表现为感应信号异常。该方案无需额外设置复杂的运动转换机构，仅利用喷淋臂固有的转动动作即可实现故障自感知，检测响应速度快，且在喷淋臂数量较多时，各转轴上的永磁体被洗碗机金属壳体有效屏蔽，相互之间不会产生磁场干扰，保证了检测的准确性。

9、本发明一些实施例中，所述洗碗机还包括第二故障检测装置；所述第二故障检测装置包括布设在轴座上的光发射单元和光接收单元，且二者相对布设；以及，所述转轴与所述光发射单元和光接收单元等高度位置开设有透光通道；所述检测方法还包括：

10、在洗碗机工作期间，持续监测所述光接收单元输出的光电转换信号；

11、若光电转换信号为设定规则的脉冲信号，则判断喷淋系统未发生故障；

12、若光电转换信号为不符合设定规则脉冲信号或消失，则判断喷淋系统发生故障。

13、本实施例中，在轴座上相对布设光发射单元和光接收单元，并在转轴上与二者等高度的位置开设透光通道，构建了光电检测通道。当喷淋臂正常转动时，转轴随之旋转，透光通道周期性地转动至对准光发射单元与光接收单元的位置，光信号间歇性地穿过透光通道被光接收单元接收，从而输出规则的脉冲电信号；该脉冲信号的频率与喷淋臂的转速直接相关，能够精确反映喷淋臂的实时转动状态。当喷淋臂堵转或分水阀完全堵塞导致转轴停转时，透光通道静止，光接收单元要么持续接收到光信号（若停在透光位置）、要么持续接收不到光信号（若停在非透光位置），两种情况下均不再输出具有周期特征的脉冲信号；当分水阀部分堵塞或喷淋孔部分堵塞导致喷淋臂转速发生变化时，透光通道的旋转速度改变，脉冲信号的频率相应地发生偏离设定规则的变化。光电检测与电磁感应检测的工作原理完全不同，二者相互独立、互为冗余，能够有效避免单一检测方式因环境因素（如温度变化影响电磁特性、水雾影响光路等）可能产生的误判。

14、本发明一些实施例中，所述检测方法还包括：

15、若所述感应信号与所述脉冲信号在预设时间段内持续反映一致的故障信息，则确认故障发生；

16、若所述感应信号与所述脉冲信号在预设时间段内反映的故障信息不一致，则判断为干扰故障。

17、本实施例中，将电磁感应单元输出的感应信号与光接收单元输出的脉冲信号进行综合比对判断，利用两种检测方式物理原理的差异性来实现抗干扰。在实际洗碗机工作环境中，可能因餐具摆放不当导致喷淋臂被短暂卡滞后又自行恢复，或因水流波动导致喷淋臂转速瞬时波动，此时单一检测信号可能出现短暂异常但设备实际并未发生持续性故障。通过设定预设时间段，要求两种检测信号在时间维度上持续反映一致的故障信息才确认故障发生，可以有效滤除上述瞬时性干扰；同时，由于两种检测方式共用同一转动轴作为信号源，若二者反映的故障信息不一致（例如电磁感应信号异常而光电信号正常），则说明至少其中一路检测装置受到了外部因素干扰而非喷淋系统本身发生故障。该判断逻辑大幅降低了误报警的概率，使洗碗机仅在确实发生持续性、实质性故障时才触发后续处理流程，提高了系统的可靠性和用户使用体验。

18、本发明一些实施例中，所述检测方法还包括：

19、若所述感应信号和/或所述脉冲信号在预设时间段内短暂出现故障信息，则判断为自消除的短暂故障。

20、本实施例中，通过检测感应信号和/或脉冲信号的短暂出现特征，实现了对自消除型临时故障的识别和过滤。在洗碗机实际运行过程中，喷淋臂可能因食物残渣或小尺寸异物造成瞬时卡滞，但随着水流冲击或喷淋臂自身惯性的作用，该卡滞状态可能在极短时间内自行解除，喷淋臂随即恢复正常转动，此时的信号异常属于可自恢复的暂态现象，无需触发故障报警或中断洗涤流程。通过设定预设时间阈值，仅当信号异常状态持续超过该阈值时才判定为真实故障，而对于在该阈值时间内即自行消失的信号异常，则判定为自消除的短暂故障，不触发任何响应动作。该方案避免了洗碗机因非实质性卡滞而频繁误报警或误中断洗涤流程，既保证了故障检测的灵敏度，又兼顾了洗涤流程的连续性和用户体验的流畅性。

21、本发明一些实施例中，若感应信号不符合设定规则，则判断喷淋系统发生故障，具体包括：

22、若感应信号消失，则判断喷淋系统发生一类故障；所述一类故障为喷淋臂堵转或分水阀完全堵转导致分水盘完全错位；

23、若感应信号存在但不符合设定规则，则判断喷淋系统发生二类故障；所述二类故障为分水阀堵转导致分水盘部分错位或喷淋孔堵塞。

24、本实施例中，通过对感应信号不同异常形态的精细化识别，实现了对喷淋系统不同部位故障类型的区分诊断。当喷淋臂完全卡死堵转时，转轴彻底停转，永磁体不再切割磁力线，感应信号完全消失；当分水阀导致分水盘完全错位而完全堵塞时，水完全无法流入该喷淋臂，喷淋臂同样停转，感应信号同样完全消失——二者表现出的信号特征一致，均归为一类故障。而当分水阀的分水盘部分错位导致仅发生部分堵塞时，仍有部分水流进入喷淋臂，喷淋臂虽能转动但转速明显低于正常值，感应信号仍然存在但其波形频率或幅值偏离设定规则；当喷淋臂上的个别喷淋孔堵塞时，喷淋臂所受反作用力的均衡性被破坏，转动轨迹和速度发生异常，同样表现为感应信号存在但波形异常——二者归为二类故障。通过将感应信号区分为“消失”和“存在但异常”两种状态，并将二者分别关联至不同的故障原因，维修人员在进行人工检修时能够根据洗碗机输出的故障类型信息快速定位故障部位，对于喷淋孔堵塞这类相对容易处理的故障可直接清洗喷淋臂，对于分水阀完全堵塞或喷淋臂堵转这类较严重故障则可针对性拆解检修，大幅缩短了故障排查和维修时间。

25、本发明还提出一种洗碗机，包括：

26、洗涤腔；

27、配置于洗涤腔内的喷淋系统，包括若干喷淋臂和负责切换不同水路至不同喷淋臂的分水阀；其中，每路喷淋臂配置有用于驱动喷淋臂转动的转轴和用于支承转轴的轴座；

28、第一故障检测装置，包括永磁体和电磁感应单元；其中，所述永磁体安装在转轴上，所述电磁感应单元安装在轴座上；

29、控制器，与所述电磁感应单元连接，被配置为：

30、在洗碗机工作期间，持续监测所述电磁感应单元输出的感应信号；

31、若感应信号符合设定规则，则判断喷淋系统未发生故障：

32、若感应信号不符合设定规则或消失，则判断喷淋系统发生故障。

33、与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明提供的包含上述检测装置的洗碗机，通过在洗碗机的每个喷淋臂转轴上安装永磁体、在对应轴座上安装电磁感应单元，并将电磁感应单元与控制器信号连接，使得洗碗机在正常洗涤过程中能够实时获取各喷淋臂的转动状态信息。控制器根据感应信号是否符合设定规则来判断喷淋系统是否发生故障，当信号符合设定规则时表明喷淋臂按预期转速正常转动，当信号不符合设定规则或消失时则判定发生故障。该洗碗机无需依赖用户事后检查餐具洗净程度来发现喷淋系统异常，而是在洗涤过程中即时感知故障并能够及时采取应对措施，避免在喷淋系统已发生故障的情况下继续运行完整洗涤周期，从而节约了水资源、电能和用户时间，提升了洗碗机的智能化水平和用户满意度。

34、本发明一些实施例中，所述洗碗机还包括：

35、第二故障检测装置，包括布设在轴座上的光发射单元和光接收单元，且二者相对布设；

36、透光通道，开设于所述转轴，与所述光发射单元和光接收单元等高度位置；

37、所述控制器还被配置为：

38、在洗碗机工作期间，持续监测所述光接收单元输出的光电转换信号；

39、若光电转换信号为设定规则的脉冲信号，则判断喷淋系统未发生故障；

40、若光电转换信号为不符合设定规则脉冲信号或消失，则判断喷淋系统发生故障。

41、本发明提供的洗碗机进一步集成了光电检测装置，在轴座上相对布设光发射单元和光接收单元，并在转轴对应位置开设透光通道，形成独立于电磁感应检测的第二套检测链路。控制器在洗碗机工作期间持续监测光接收单元输出的光电转换信号，通过判断该信号是否为设定规则的脉冲信号来验证喷淋臂的转动状态。电磁感应检测和光电检测分别基于磁场变化和光路通断两种完全不同的物理原理，二者的信号源均为喷淋臂转轴的同一机械转动，但在信号转换和传输路径上彼此独立、互不耦合。这种冗余检测架构使洗碗机在其中一套检测装置因水雾凝结、污垢附着或元件老化等原因出现性能衰减甚至失效时，另一套检测装置仍能独立完成故障检测功能，显著提升了洗碗机故障检测系统的容错能力和长期运行可靠性。

42、本发明一些实施例中，所述控制还被配置为：

43、若所述感应信号与所述脉冲信号在预设时间段内持续反映一致的故障信息，则确认故障发生；

44、若所述感应信号与所述脉冲信号在预设时间段内反映的故障信息不一致，则判断为干扰故障。

45、本发明提供的洗碗机中，控制器进一步被配置为对感应信号和脉冲信号进行预设时间段内的一致性验证，只有当两种信号持续反映一致的故障信息时才确认故障发生，否则判定为干扰故障。由于电磁感应单元和光接收单元安装位置不同：前者位于轴座内部、后者位于轴座上方，二者各自面临的干扰源也不相同：电磁感应单元主要受温度变化和磁场环境影响，光接收单元主要受水雾、光照条件和污垢遮挡影响。当洗碗机因振动或水流冲击导致单一检测装置瞬间产生信号抖动时，另一检测装置大概率不受影响，此时两种信号反映的故障信息不一致，控制器据此判定为干扰而不触发故障确认。该判断逻辑有效克服了洗碗机内部复杂潮湿环境中单一传感器易受环境因素干扰导致误报的技术难题，使洗碗机在恶劣工作环境下依然能够保持准确的故障判断能力。

46、本发明一些实施例中，所述控制还被配置为：

47、若所述感应信号和/或所述脉冲信号在预设时间段内短暂出现故障信息，则判断为自消除的短暂故障。

48、本发明提供的洗碗机中，控制器还被配置为识别感应信号和/或脉冲信号在预设时间段内短暂出现的异常特征，并将其判定为自消除的短暂故障而不作响应。在洗碗机洗涤过程中，喷淋臂有时会因被大尺寸餐具（如汤碗、奶瓶等）瞬时阻挡而出现短暂卡顿，但随着喷淋臂自身转动惯量或水流动力的作用，该阻挡状态很快解除；或者小块食物残渣短暂卡入转轴间隙后又在水流冲刷下被冲走，同样属于可自行恢复的临时性现象。控制器通过设定时间窗口，将持续时间低于该窗口的异常信号识别为无需干预的自消除故障，避免洗碗机因上述非实质性故障而频繁中断洗涤流程或发出不必要的报警提示，既保障了洗涤效率，也避免了用户因频繁误报而产生的困扰和售后投诉。

49、本发明一些实施例中，所述控制器在判断喷淋系统发生故障时，被配置为：

50、若感应信号消失，则判断喷淋系统发生一类故障；所述一类故障为喷淋臂堵转或分水阀完全堵转导致分水盘完全错位；

51、若感应信号存在但不符合设定规则，则判断喷淋系统发生二类故障；所述二类故障为分水阀堵转导致分水盘部分错位或喷淋孔堵塞。

52、本发明提供的洗碗机中，控制器在对感应信号进行故障判断时，进一步根据感应信号的异常形态区分具体故障类型并输出相应的诊断信息。具体的，当感应信号完全消失时，控制器判定为一类故障，该故障可能源于喷淋臂被异物卡死导致的机械堵转，也可能源于分水阀完全堵塞导致水流完全中断，两种故障虽然原因不同，但均表现为喷淋臂彻底停转且无法自行恢复，需要人工介入处理；当感应信号存在但其波形不符合设定规则时，控制器判定为二类故障，该故障可能源于分水阀部分堵塞导致供水量不足进而影响转速，也可能源于喷淋孔堵塞导致反作用力异常进而影响转动均匀性。通过向用户或维修人员输出明确的故障类型代码，洗碗机能够指导后续的故障自清除或人工维修策略，对于二类故障中由喷淋孔堵塞引起的情形，通常可通过高温水流冲刷自行清除；对于一类故障或二类故障中由分水阀堵塞引起的情形，则需要人工拆洗。该故障分类诊断功能使洗碗机具备了智能化的故障预判和分级处理能力，提高了故障处理效率。

53、下面结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。