CN1238695C - 用于水处理装置的流量计系统 - Google Patents

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Abstract

一种可用于水处理装置的流量计系统，包括：一涡轮壳体(144)，该壳体中有一水道(118)，使水流过一流量反应装置(148)，该流量反应装置计量流过该水道(118)的水量；以及一放置在该流量反应装置(148)上的信号发生件(90)。该流量反应装置(148)旁有一传感器(182)，该传感器对该信号发生件(90)的邻近敏感。该传感器(182)可传感由流量反应装置(148)感知的水量并传送表示该水量的电信号。

Description

用于水处理装置的流量计系统
技术领域
本发明涉及水处理装置，特别涉及确定水处理装置中一可更换过滤盒的状态的新型、改进的监控装置。
背景技术
由于在家居等环境中无需改动管道即能使用，安装在水龙头上的水过滤器在市场上的销路越来越好。一般来说，该水处理装置装在厨房水槽水龙头的出口上，用阀控制流出的水是未经过滤的水还是经过滤的水，水过滤时流过一装在该水过滤器的一部位上的可更换盒。
关于水处理装置中可更换过滤盒的状态的信息有助于确定它还可使用多久。一般来说，装在水龙头上的水处理装置的可更换过滤盒根据其可处理的加仑数或使用寿命(例如几个月)划定等级。典型的过滤盒可处理约200加仑水或可使用三个月，不管哪一个指标先出现。但是，如果消费者无法确定过滤盒中已流过200加仑的水或使用寿命已到，就很难在合适时间更换过滤盒。极须向使用者表明过滤盒是否适合于使用、何时应更换。
现有技术中尚未见到有这样的装在水龙头上的水过滤器，它具有符合要求的流量和使用时间监控装置，用来提醒使用者过滤介质已快失效、需要更换；提醒使用者在合适时间冲洗过滤盒。本发明的开发正是为了克服现有技术中的这些缺点。
装在水龙头上的水处理装置包括一求和计量系统，对自装上过滤盒起流过该装置的水量和使用时间进行求和，提醒使用者流过的水量是否已接近过滤盒的最大处理能力或是否已到使用寿命。该求和系统包括多个视觉信号，向使用者表明过滤盒是否可继续使用、何时已达其处理能力的约90％、何时达到100％处理能力。该求和计量系统的重要功能包括：
1、向使用者表明已达到过滤盒的处理能力。
2、向使用者表明已达到过滤盒总处理能力的一预定百分比。这用来提醒使用者已接近最大处理能力，使得使用者有足够时间购买新过滤盒。
3、用稳定的工作信号向使用者表明流出的水可饮用。
4、提醒使用者每次使用前充分冲洗过滤盒。
5、在安装一新过滤盒时提醒使用者充分冲洗过滤盒。
发明内容
根据本发明第一方面，提供了一种水处理装置的计量系统，该装置包括一进水孔、一出水孔和该进水孔与该出水孔之间的一输导水流的水道，该计量系统包括：
一流量反应装置；
一信号发生件，该信号发生件使得所述流量反应装置在受到水流作用时生成一空间变动信号；
一产生与该水道中水流对应的流量信号的传感器；
一表明何时该水处理装置可使用的输出装置；以及
一耦合成接收并累计该流量信号的控制器，并包括表示水在流动过程中延迟功能的第一阈值和表示终止使用的第二阈值，所述控制器把累计的流量信号与第一阈值作比较，该控制器在累计的流量信号低于第一阈值时不启动该输出装置，该输出装置从而表示延迟功能，该控制器在累计的流量信号超过第一阈值并低于第二阈值时启动该输出装置。
根据本发明另一方面，提供了一种水处理装置的计量系统，该装置包括一进水孔、一出水孔和该进水孔与该出水孔之间的一输导水流的水道，该水道中在进水孔与出水孔之间装有一可更换过滤盒，该计量系统包括；
一可转动地配置在该水道中并暴露于水流的流量反应装置，该流量反应装置有一选定的每单位水量转数值；
一配置在该流量反应装置上的信号发生件；
一靠近该流量反应装置配置的开关，该开关对由该流量反应装置的转动造成的该信号发生件的邻近敏感；该开关可传送表示该信号发生件的运动的电信号；以及
一具有一输出装置的可复位微控制器，该控制器中编程有第一和第二性能阈值，该微控制器与该开关电通讯而接收来自该开关的电信号，其中所述开关检测流量反应装置的转动并把代表该特性的电信号传给该微控制器，微控制器把这些信号翻译成第一性能数据，该微控制器还包括一时间计数器，对微控制器自上次复位以来的经历时间进行求和，该微控制器把该经历时间翻译成第二性能数据，该微控制器对第一性能数据与第一性能阈值和第二性能数据与第二性能阈值进行比较，以确定性能阈值是否已被超过，且在超过时启动输出装置。
根据本发明另一方面，提供了一种水处理装置的计量系统，该装置包括一进水孔、一出水孔和输导水在其间流动的一垂直水道，该计量系统包括：
一可围绕一轴线转动、其上有多个叶片的涡轮，每一叶片有一顶端，该涡轮在该水道中并暴露于水流，且有一选定的每单位流过该水道的水量转数值；
一配置在叶片之一的顶端处的磁件；
一靠近所述涡轮配置的开关，该开关对涡轮转动过程中该磁件的运动敏感，该传感装置可传送表示该磁件的运动的电信号；以及
一与该开关电通讯、接收来自该开关的电信号的微控制器，该微控制器把这些信号翻译成性能数据，该微控制器有一输出装置，所述开关检测该涡轮的转动并把表示该转动的电信号传给微控制器，该微控制器翻译这些电信号并启动该输出装置。
根据本发明另一方面，提供了一种水处理装置的计量系统，该装置包括一进水孔、一出水孔，该计量系统包括：
一可转动地配置在该水道中并暴露于水流的涡轮，该涡轮有一选定的每单位流过该水道的水量转数值；
一配置在该涡轮上的信号发生件；
一靠近该流量反应装置配置的开关，该开关对涡轮转动时该信号发生件的邻近敏感；该开关生成一与流过该水道的水量对应的流量信号；
其中编程有多个阈值的一控制器，该控制器接收该流量信号并把该流量信号与该多个阈值中的每一阈值作比较；以及
一输出装置，该输出装置与所述控制器通讯并可发出多个输出信号，所述控制器启动所述输出装置以发出由达到的阈值确定的合适输出信号。
根据本发明另一方面，提供了一种水处理装置的计量系统，该装置包括一进水孔、一出水孔和进水孔与出水孔之间的一输导水流的水道，该计量系统包括：
配置在该水道中并暴露于水流的一流量反应装置；
放置在该流量反应装置上的一信号发生件，该信号发生件使得所述流量反应装置在受到水流作用时生成一空间变动信号；
一与该流量反应装置耦合的传感器，该传感器对该流量反应装置的空间变动信号的邻近敏感，该传感器生成一与该水道中的水流对应的流量信号；
一表明何时该水处理装置可使用的输出装置；以及
一耦合成接收并累计该流量信号的控制器，包括表示水在流动过程中延迟功能的第一阈值和表示终止使用的第二阈值，所述控制器把所累计的流量信号与第一阈值作比较，该控制器在所累计流量信号低于第一阈值时不启动该输出装置，该输出装置从而表示延迟功能，该控制器在所累计流量信号超过第一阈值并低于第二阈值时启动该输出装置。
根据本发明另一方面，提供了一种水从中流过的水处理装置的计量系统，该装置包括一进水孔和一出水孔，该计量系统包括：
一可转动的配置在该水道中并暴露于水流的涡轮；
一配置在该涡轮上的信号发生件；
一靠近该流量反应装置配置的开关，该开关对该信号发生件的邻近敏感；该开关生成一与该水道中水流对应的流量信号；
其中编程有多个阈值的一控制器，所述多个阈值包括水在流动过程中延迟使用的阈值、可使用阈值、警告使用阈值和终止使用阈值，该控制器接收并累计该流量信号并把所累计流量信号与该多个阈值中的每一阈值作比较；以及
一输出装置，该输出装置与所述控制器通讯并可发出多个输出信号，所述各输出信号中的每一个与所述多个阈值之一对应；以及
所述控制器启动所述输出装置发出与被超过的所述多个阈值之一对应的所述多个输出信号中的所述一个信号。
根据本发明另一方面，提供了一种水处理装置，装在一水龙头的端部上、用来过滤从该水龙头流出的水，所述水处理装置包括：
一壳体，包括可与该水龙头连接的一进口和一旁通出口以及一过滤水出口，一非过滤旁通流路连通在所述进口与所述旁通出口之间，一过滤水流路连通在所述进口与所述过滤水出口之间；
一装在所述壳体上的阀，其位置可选择，从而选定所述非过滤旁通流路或所述过滤水流路；
所述壳体中位于该过滤水流路上的一过滤器，用来过滤流过所述过滤水流路的所述水；
一于该壳体内配置在该过滤水流路中的计量系统，用来计量流过所述过滤水流路的水，所述计量系统包括：
配置在该过滤水流路中并暴露于水流的一流量反应装置，所述流量反应装置在水流作用下生成一空间变动信号，表明该过滤器何时已经变成可使用；
一与该流量反应装置耦合的传感器，该传感器对该流量反应装置的空间变动信号的邻近敏感，该传感器生成一与所述过滤水流路中水流对应的流量信号；
一表明该过滤器何时已经变成可使用的输出装置；
一包括一阈值的控制器，耦合成接收和累计该流量信号，该控制器在所累计流量信号超过该阈值时启动该输出装置。
根据本发明另一方面，提供了一种装在一水龙头端部上的水龙头端部过滤器，该水龙头端部过滤器包括一水处理装置、一进水孔、一出水孔和该进水孔与出水孔之间的一输导水流的水道，该水龙头端部过滤器进一步包括：
配置在该水道中并暴露于水流的一流量反应装置；
配置在该流量反应装置上的一信号发生件，该信号发生件使得所述流量反应装置在受到水流作用时生成一空间变动信号；
一与该流量反应装置耦合的传感器，该传感器对该流量反应装置的空间变动信号的邻近敏感，该传感器生成一与该水道中的水流对应的流量信号；
一表明何时该水处理装置可使用的输出装置；以及
一耦合成接收并累计该流量信号的控制器并包括表示水在流动过程中延迟功能的第一阈值和表示终止使用的第二阈值，所述控制器把所累计的流量信号与第一阈值作比较，该控制器在所累计流量信号低于第一阈值时不启动该输出装置，该输出装置从而表示延迟功能，该控制器在所累计流量信号超过第一阈值并低于第二阈值时启动该输出装置。
因此，本发明包括水处理装置的一计量系统，该装置包括一进水孔、一出水孔和该进水孔与该出水孔之间的一水道。该计量系统包括该水道中、处于水流中的一流量反应装置，该流量反应装置对流过该水道的水量作出响应。一信号发生件放置在该流量反应装置上。一开关放置在该流量反应装置旁。该开关对该信号发生件的邻近敏感。该开关发出一与该水道中水量对应的流量信号。一输出装置和一包括一阈值的控制器接收该流量信号后对该流量信号与该阈值进行比较。该控制器在该流量信号超过该阈值时启动该输出装置。此外，该控制器中的该阈值可与流过该水道的总加仑数对应。
此外，本发明包括水处理装置的一计量系统，该装置包括一进水孔、一出水孔和该进水孔与该出水孔之间的一水道。该水道中在进水孔与出水孔之间装有一可更换过滤盒。该计量系统包括该水道中、处于水流中的一可转动流量反应装置，该流量反应装置有一选定的每单位水量转数。一信号发生件放置在该流量反应装置上。一开关放置在该流量反应装置旁，该开关对由该流量反应装置的转动造成的该信号发生件的邻近敏感。该开关可传送表示该信号发生件的运动的电信号。该流量反应装置旁有一具有一输出装置的可复位微控制器，该控制器中编程有第一和第二性能阈值。微控制器与开关电通讯而接收来自开关的电信号，开关感知流量反应装置的转动，把代表该特性的电信号传给微控制器，微控制器把这些信号翻译成第一性能数据。微控制器还包括一时间计数器，对微控制器自上次复位以来经历的时间进行求和，微控制器把该经历时间翻译成第二性能数据。微控制器对第一性能数据与第一性能阈值和第二性能数据与第二性能阈值进行比较，确定性能阈值是否已被超过，超过时启动输出装置。
微控制器许多功能中的一个功能是对涡轮的转动进行计数和存储。它还跟踪微控制器自上次复位以来经历的时间(日历时间)，微控制器一般在安装新过滤器时复位。
在一优选实施例中，微控制器使发光二极管(LED)发出黄色信号，警告过滤盒已接近使用寿命。如过滤盒的定额为200加仑或90天，该LED在180加仑水量或约81天后发出黄色信号。此时，消费者应准备更换过滤盒，但还有20加仑或约9天的余量。在200加仑水量或90天后LED发出红色信号，指示使用者应立即更换过滤盒。过滤盒在黄色或红色信号前的使用寿命期中时发出绿色信号，向使用者表明处理过的水可饮用。
本设计的另一些优点包括迫使使用者在安装新过滤盒后和每一次使用过滤盒前冲洗过滤盒。在安装一新过滤盒时，用约1加仑的水冲洗新过滤盒，除去过滤盒中的空气和碳粉。冲洗水中的气泡和碳粉使得水呈雾状而不合要求。本发明的特征在于信号发送装置在一加仑水的冲洗过程中LED闪烁黄色警告信号，提醒使用者等待该1加仑水冲洗完毕。一旦使用，在每次使用开始时用0.025加仑的水冲洗过滤器(每次使用冲洗)，提醒使用者不使用过滤盒中至少一个单位的水量。这些水因在该装置中有一段时间而变暖，味道没有接着流出的过滤水好。本发明的特征在于信号发送装置在每次使用冲洗过程完毕后LED才发出绿色信号、提醒使用者等待每次使用冲洗完毕。
附图说明
可从下面简述的附图、对本发明优选实施例的详细说明和后附权利要求中更充分理解本发明及其范围。
图1为本发明水处理装置的立体图。
图2为本发明水处理装置的正视图。
图3为本发明水处理装置的俯视图。
图4A-4C为本发明水处理装置的放大分解图。
图5为沿图2中5-5线剖取的剖面图。
图6为阀处于旁通位置的示意剖面图。
图7为沿图3中7-7线剖取的剖面图。
图8为沿图5中8-8线剖取的剖面图。
图9为沿图5中9-9线剖取的剖面图。
图10为图8所示电池夹的局部示意剖面图。
图11为沿图10中11-11线剖取的剖面图。
图12为类似于图10的局部示意剖面图，但电池从电池夹中取出。
图13为图4B所示电池夹的放大立体图。
图14为该计量系统的工作方框图。
图15为示出该计量系统工作情况的流程图。
图16为该计量系统的流量传感器和微控制器的示意图。
图17为图4B所示电池夹另一实施例的放大立体图。
图18为涡轮的放大图。
图19为沿图18中19-19线剖取的剖面图。
图20为第二垂直水道和周围结构的局部剖视放大示意图。
图21为过滤组件的示意剖面图，示出涡轮、电池架和透镜的另一实施例。
图22为LED和透镜的分解立体图。
图23为透镜的立体图。
图24为处于打开位置的电池架另一实施例的立体图。
图25为处于关闭位置的电池架另一实施例的立体图。
图26为电池架另一实施例的侧视图。
图27为沿图26中27-27线剖取的剖面图。
图28为涡轮另一实施例的分解图。
图29为涡轮另一实施例的立体图。
图30为沿图29中30-30线剖取的剖面图。
图31-34为说明用该计量系统另一实施例计量流量的流程图。
具体实施方式
图1、2和3示出一装在水龙头端部上的水处理装置20，该水处理装置中装有本发明水流和时间求和计量系统。该水处理装置包括一可更换过滤器，该过滤器配置在一机械和/或吸附过滤盒中，用来减少可饮用水源中的污染物。本文所述水处理装置的该实施例装在厨房水槽水龙头22的端部上，通常称为水龙头端部(EOF)过滤器。该求和计量系统使用一转动涡轮对流过该过滤盒的流量以及该计量系统自复位以来的总时间进行求和。
该水处理装置包括一主体24，该主体界定一第一非过滤旁通流路26(图6)和一第二过滤流路28(图7)。该主体装在水龙头22之类水源上，界定一旁通出口30和一过滤水出口32。该计量系统和一过滤盒位于该主体中与第二过滤水流路28串接。主体24中有一阀34，用来在第一与第二流路26和28之间控制水流。当选择旁通流路26时，水从水龙头22直接流向旁通出口30而不流过过滤盒。当选择过滤水流路28时，水从水龙头22流入主体24后经过滤盒、该求和系统流到过滤水出口32。
图4B、5、8和9所示本发明计量系统36收集与流过过滤盒38的总水量和计量系统自上次复位或启动以来的总时间有关的数据。流过计量系统36的总水量和计量系统自上次启动以来的总时间都表示可更换过滤盒38的剩余使用期。计量系统36累积这一性能或状态数据并经一输出装置40输出给使用者，向使用者表明过滤盒38的功能状态。计量系统提供给使用者的输出信息分成不同阶段，这在下文详述。
图1、2、3和4A-C详细示出该水处理装置。该水处理装置包括一主体24，该主体包括一直立部42和一装在该直立部底部上的横向伸出部44。该横向伸出部44包括一承接来自水源的水的进水孔46、与进水孔46相联、连接水处理装置20与标准水龙头22之类水源的安装结构48、把水导向第一流路26或第二流路28的一阀34和旁通出水孔30。
从图7、8和9中可看得最清楚，主体24的直立部42形成一方向垂直的室50，该室包括内装可更换过滤盒38的顶部52、内装计量系统36的中部54以及底部56和过滤水出口孔32。如图1和4B所示，主体24由具有与主体24相同的直立部60和横向伸出部62的一骨架壳体结构58和包括底部64、下部66、竖管68和帽70的外罩件构成。骨架壳体结构58内装、支撑和固定过滤盒38和计量系统36，而外罩件64、66、68和70主要是为了美观。
骨架结构58的直立部60的顶部有与外罩的顶部70的内螺纹啮合的外螺纹。当外罩的底部64放置在骨架结构58底下时，外罩的下部66可套在骨架结构58上、抵靠外罩的底部64、围住大部分骨架结构58。底部64与下部66用斜面锁定机构72固定在一起。然后把外罩的竖管68套在骨架结构58上抵靠下部66。最后把帽70旋在骨架结构58上，把下部66和竖管68固定在骨架结构58上。
从图4A-C、6和7可清楚看出进水孔结构48、旁通出水孔结构30和阀结构34。进水孔结构48使得水处理装置可卸下地装在标准水龙头22的端部上。骨架结构58的横向伸出部62和外罩的下部66中的孔套在一起形成进水孔46。骨架结构58的横向伸出部62上的孔72包括一向上穿过该罩中的孔的具有外螺纹的颈圈74。一衬套76用颈圈74中的一垫圈78与骨架结构58中该孔内周上的一环形肩密封配合。该衬套76包括一径向外凸缘和终止在一径向内凸缘的内螺纹。衬套76上的内螺纹与水龙头22上的外螺纹啮合，从而把水处理装置装到水龙头上。水龙头的端部抵靠衬套76中的径向内凸缘，用一垫圈77与之密封。一具有内螺纹的定位螺母80抵靠衬套76上的径向外凸缘后用其内螺纹旋紧在颈圈74的外螺纹上，从而把衬套76与该组件的其它部分水密地紧压在一起。
该出口孔包括一过滤网组件84和定位螺母86。定位螺母86用螺纹旋紧在一从骨架结构58的横向伸出部62上的旁通孔30伸出的具有外螺纹的颈圈88上。颈圈88向下穿过该罩底部64中的出口孔90。定位螺母86把该垫圈和过滤网组件固定在旁通出口孔30中。
阀34插入骨架结构58横向伸出部62中的纵向孔62中，装配好后把水导向第一流路26而绕开过滤盒38或把水导向第二流路28而流过过滤盒38。阀34包括一截头圆锥形杆94，其一端为一T形把手96。一外罩部98套在T形把手96上而与外罩的其它部分相配。T形把手96与杆94之间有一环形凹槽100，从而形成一直径缩小部。
杆94上有两个截然不同的凹槽结构，各通向一流路。如图6所示，作为第一流路26的一部分的第一凹槽结构102沿杆94宽度方向位于进水孔紧下方。第一凹槽结构102使水从进水孔62直接流到出水孔30。当阀34转动到第一流路位置时，T形把手96如图1和6所示与骨架结构58的横向伸出部162齐平或一致。
作为第二流路28一部分的第二凹槽结构104位于进水孔46紧下方，沿杆94长度方向与骨架结构58横向伸出部62中的孔92连通。第二凹槽结构104为下文详述的第二或过滤水流路28的始端。杆94上的这两个凹槽结构102与104互相偏离90啊5狈§34转动到第二流路28位置时，T形把手如图7所示与骨架结构58的横向伸出部62横交。
杆94可转动地插入在孔92中，靠外罩(下部66和底部64)的插入在T形把手96与杆94之间的环形凹槽100中的边缘获得轴向定位。杆94上有合适水密密封(O形圈)防止水流过杆94或在第一凹槽结构102与第二凹槽结构104之间流动。
如图7所示，第二或过滤水流路28从进水孔46经处于第二位置的阀34、第二凹槽结构104流入骨架结构横向伸出部中的该孔。如图7所示，第二流路从该处继续流入骨架结构58直立部60的底部后向上流入过滤盒38。第二流路继续从过滤盒38向下流过计量系统36后从过滤水出水孔32流出(图8和9)。
确切说，第二流路流过骨架结构58中的若干不同部件。如图7所示，第二流路从孔92流过骨架结构58直立部60底边下方的一沟93、向上流过计量壳体106中的第一垂直水道108。过滤盒位于计量壳体106上方而放置在从计量壳体106向上伸出的多个支撑107上。过滤盒38的进口110与计量壳体106中的第一垂直水道的出口112连通。如图8和9所示，第二流路继续流过过滤盒38流到过滤盒38的出口114。
如图8和9所示，过滤盒38的出口114与计量壳体106中的第二垂直水道118的进水孔116连通。计量系统36部分位于第二垂直水道118中，其出水孔120与第二流路28的过滤水出水孔32连通。
过滤盒38可用通常使用在这类产品中的任何过滤材料制成。过滤盒38中的流路只要终止于过滤盒38的出口114，该流路的工作对本发明来说无关紧要。一优选过滤盒为由Fibredyne Corporation of Dover，New Hampshire制造的纤维活性碳块。在该实施例过滤盒38中，该过滤盒包括一内装一圆柱形过滤件41的外壳39。过滤件41的外壁43与外壳39之间有一环形室。在该实施例中，如图7所示，水径向流过过滤盒38而流到一中央圆柱形孔后在重力和水压作用下向下流到过滤盒底部后流出出口114。
计量壳体106界定一内装本发明计量系统36的内腔122。计量壳体106还形成第二流路28的两段：把水传到过滤盒38的进口110的第一垂直水道108和把水从过滤盒38的出口114经计量系统36传到过滤水出口32的第二垂直水道118。第二流路的这两段从壳体106的内腔122中通过，但水不流入内腔122中。壳体106抵靠在骨架结构58的底面124上。壳体106包括一顶面128和顶面128周边上向下延伸的侧壁130。壳体106套在骨架结构58的直立部60中，侧壁130的底边132的圆周抵靠底面124。过滤盒38座落在计量壳体106的顶面上。
从图7可看得最清楚，内腔122中的第二流路28的第一垂直水道108由从底面124向上伸展、与计量壳体106顶面128中一位置合适的孔密封连接的管134构成。计量壳体106中的该孔形成在一短段136的顶部，该短端从计量壳体106向上和向下伸展。管134插入短段136的底端中后抵靠一密封(例如O形圈)而形成水密连接。一环管138从短段136顶部插入该孔后抵靠一密封(例如O形圈)，从而与过滤盒38进口110的侧壁一起形成水密连接。因此水经沟93、管134、这些密封、环管138流入过滤盒38的进口110。
从图8和9可看得最清楚，计量壳体106中的第二流路28的第二垂直水道118与过滤盒38的出口114对齐地穿过计量壳体106。出口孔120形成在底面124中，计量壳体106中有一对应孔。计量壳体106中的该孔形成在一短段140的顶部上，该短段从计量壳体106向上和向下伸展。一环管139从短段140的顶部插入该孔中，短段140外表面与从过滤盒38出口110圆周上向下伸展的一圆柱形凸缘142之间用一O形圈之类形成密封。
一涡轮壳体144围绕底面124中的出口孔120向上延伸而界定相对的V形轴支架146，每一支架的顶端敞口而把从涡轮148伸出的圆柱形轴端147可转动地支撑在该开口中，这在下文结合图20详述。盖126的进水孔与涡轮壳体144顶部之间有一流量调节器150。流量调节器150包括一抵靠涡轮壳体144顶面的底面152和一向上伸展、插入从盖126的该孔圆周向下伸展的短段140中的颈圈154。流量调节器150与盖126之间有一密封(例如O形圈)。一从流量调节器150底面152向下延伸的凸缘154紧紧插入涡轮壳体144顶边内。当流量调节器150抵靠在涡轮壳体144上时从流量调节器150的凸缘154向下伸展的两叉股156终止在轴支架146旁。叉股156把涡轮148固定在轴支架146中，防止涡轮148歪斜。底面152中在颈圈内形成有一椭圆形孔158把水流导向涡轮的合适位置上，使涡轮转动。从过滤盒38出口114流出的水因此经环管139、计量壳体106中的该孔、流量调节器150、涡轮壳体144、流过计量系统36后从出水孔32流出。
如图8、10和12所示，向计量系统36供电的电池160从盖126的顶面128悬挂在计量壳体106的内腔122中。该电池最好为CR2032三伏钮扣电池，用于本发明计量系统时使用寿命约为2年。一电池架162把电池支撑成垂直位置插入计量壳体106的盖126中的一狭槽164中。电池架162包括一与盖126的顶面128形成密封的顶部件166，一用来抓住电池架以便从计量壳体106中取出电池160的抓手部168和把电池160保持在垂直位置上的下悬座170。座170包括一紧抵电池160外周的圆周凸缘和两用来接触电池160两边的开口侧壁。
一对触头夹172、174穿过电池架162的开口侧壁自动抵靠电池160，从而向计量系统36供电。触头夹172、174在计量壳体106中位于电池160位置旁，从而当电池160插入时(图10)两触头夹分别接触电池160两边。当电池160取出时，触头夹172和174互相接触(图12)。每一触头夹172、174如图8、10-13所示为一根金属丝，包括相对两端和中部一D形弹簧触头176、178。D形弹簧触头176、178从顶部向里、向下伸展到一自由端。该金属丝中顶部的弯头形成弹簧偏置力，在取出电池160时使弹簧触头176、178向里偏置而互相接触。取出电池160时，弹簧触头176、178互相接触而使计量系统36复位，这在下文详述。
图17示出触头夹172a和174a另一实施例。这两个触头夹用金属片制成，其形状和作用与上述触头夹172和174相同。触头夹172a和174a用螺丝之类紧固件固定，螺丝穿过触头夹两端后旋入计量壳体106中。
如图4B、7、8和9所示，计量壳体106还包括一孔180，当计量壳体106位于底面124上时计量系统36的输出装置40(例如LED)插入该孔中。该孔180与一位于该罩竖管68中的透镜182相邻。该LED从该孔伸出到该透镜底面旁。透镜穿过该罩侧壁中的一孔183和骨架结构直立部60中的一对应孔。透镜的底面伸入骨架结构的直立部而与穿过孔180的LED相邻。透镜最好用聚碳酸酯热塑树脂或其它透光材料制成。当计量系统36激活LED时，LED发出的光照亮透镜182。这样，使用者可看到被激活的输出装置40而知道由计量系统测量的过滤件的性能状态。
如图4B、7和8和9所示，计量系统36的一部分与涡轮壳体144中处于水流中的涡轮148一起装在计量壳体106的内腔122中。计量系统36包括处于水流中的该可转动涡轮、一传感器184和微控制器186以及一输出装置40。传感器184、微控制器186和输出装置40都位于一装在计量壳体106中的电路板188上而与电池160电连接。计量系统36执行两个基本记录保持功能。第一，计量系统36对自计量系统上次复位以来的时间进行计数。把电池取出后重新插入即可使计量系统36的复位。当从电池架162中取出电池160时，触头夹172与174互相接触，从而微控制器186与其中的计数器复位。
第二，计量系统26通过监控涡轮148的转动计算流过过滤盒38的总水流。如下所述，流过涡轮的单位水量造成的涡轮的转动的转数是已知的。这两个功能同时由传感器184和微控制器186执行，这在下文详述。
涡轮148或流量反应装置可转动地位于涡轮壳体144中，其上装有一信号发生件190。如图18和19所示，该涡轮一般为一细长圆柱体，沿其长度有径向伸展叶片192。涡轮148的一个叶片192的顶端中有一伸展在叶片192长度上的磁棒190。与具有磁棒190的叶片相对的叶片192的质量加大(叶片宽度加大)，以平衡因磁棒增加的重量。特别是，涡轮148有8个等距分布的叶片，与其中有磁棒的叶片相对的3个叶片比其它叶片厚。这一特征是重要的，因为涡轮的转速很高，转动惯性的丝毫不平衡都有害于计量系统36的性能以及涡轮和轴支架146的结构完整性。也可用其它方法平衡涡轮148，例如在相对叶片上或其它部位设置一配重块，以起到平衡作用。
涡轮148设置在流量调节器150中的孔158底下。最好是，孔158位于涡轮148叶片192外部上方，使得水流主要冲在涡轮148的一边上，使涡轮只在一个方向(图9中逆时针方向)上转动。本实施例的涡轮148长约3/8英寸、直径约为0.5英寸、叶片长约1/8英寸。当每加仑的水流过第二垂直水道时，该涡轮148的转数约为5974。每加仑水涡轮转数的误差小于15％，这决定于水的流率。可通过改变涡轮的设计而改变转数与水量之间的这一关系。
传感器184和微控制器186由一电路板188上互连的电元件构成，该电路板位于计量壳体106的内腔122中水流之外。舌簧开关或霍尔效应传感器之类传感器184设置在涡轮壳体144旁而与涡轮148相邻。该传感器位于该内腔内，而涡轮148位于第二垂直水道118中，其间用涡轮壳体的壁隔开。因此传感器和微控制器组件位于较干燥环境中，减小水对计量系统36的有害影响。
图14、15和16示出传感器184和微控制器186的工作情况。图14为传感器和微控制器的工作方框图，示出一微控制器186，该微控制器包括一流量计数器194、一时间计数器196、一睡眠/唤醒计时器198、一持续时间/求和模块200和一输出模块202。流量计数器194响应外部流量传感器184而对水处理装置20工作过程中涡轮148的转数进行计数。时间计数器196响应睡眠/唤醒计时器198周期性地计算实时增量。响应流量计数器194和时间计数器196的持续时间/求和模块200计算水流过水处理装置20的过滤盒38的总时间和流过过滤盒38的总水量。输出模块202用来控制输出装置40，向使用者提供如上所述信息。流量计数器194和时间计数器196输出的值保持在微控制器中，直到取出和重新插入电池186、从而微控制器复位。
睡眠/唤醒计时器198使微控制器186在一低功率状态和一唤醒状态之间周期性工作。在睡眠状态，微控制器进入最低功率工作状态，等待唤醒，从而减少电池160的功率消耗(即3微安或小于3微安)。在唤醒状态，微控制器恢复正常工作，测量水流，更新时间计数器196，执行各种计算，这在下文说明。
流量传感器184可通过涡轮壳体144的壁传感磁棒转动时的转动，从而发出一表示由第二流路28中水流驱动的涡轮148的转数和频率。流量传感器184把含有该信息的信号传给流量计数器194，流量计数器194记录流过涡轮148、从而流过过滤盒38的总水流。流量计数器194生成一含有该涡轮转动信息的信号后传给持续时间/求和模块200，该持续时间/求和模块用已知的转数与流量关系把该转动信息转换成称为第一性能数据的总流量信息。该信息有若干用处，包括与经编程的控制器中的各阈值进行比较。
与流量计数器194的工作同时，计时器198按照图15中流程图控制时间计数器196，该时间计数器跟踪计量系统复位(取出电池后重新插入)以来所经历时间。由时间计数器196记录和存储的该总时间转变成一信号后传给持续时间/求和模块200成为第二性能数据。持续时间/求和模块200把来自流量计数器194和时间计数器196的信号中的数据与预编程的阈值要求进行比较后确定过滤盒38的状态。根据过滤盒38的状态，启动输出装置40，向使用者发出该信息。
微控制器预编程成包括微控制器复位以来总经历时间和总流量的阈值数据大小。微控制器中可预编程入用于不同输出信号的若干组阈值要求。
下面是若干组阈值要求中的一例。如过滤盒的定额为200加仑或90天，微控制器编程成：1)当过滤盒38小于或等于由流量(180加仑)或时间(81天)所确定的“已使用”90％时，启动输出装置40闪烁绿色(可接受信号)；2)涡轮148每次从静止状态转变为转动状态时每1)延迟启动(延迟信号)输出装置3秒；3)当计量系统36刚复位、涡轮148从静止状态转变为转动状态时启动输出装置40闪烁黄色(冲洗信号)两分钟；4)当过滤盒大于由流量(180加仑以上)或时间(81天以上)所确定的“已使用”90％且小于“已使用”100％时，启动输出装置40闪烁黄色(警告信号)；以及5)当过滤盒38为由流量(200加仑)或时间(90天)所确定的“已使用”100％时，启动输出装置40闪烁红色(终止信号)。
微控制器按照上述信息预编程成包括合适阈值要求，以与流量和时间数据作比较后输出合适信号。从实用和商业观点看，上述阈值要求是符合要求的。也可把其它阈值要求预编程入微控制器。例如，一种替代方案是，当测量日历经历时间时，微控制器可编程成在90天时闪烁黄色，在105天时闪烁红色。
流量计数器194和时间计数器196把该信息传给持续时间/求和模块200后与编程入微控制器的合适性能阈值数据作比较，以确定输出装置40的合适状态。
下面对一用于一水处理装置20的计量系统36作一般性描述，该水处理装置包括一进水孔46、一出水孔32和进水孔46与出水孔32之间的一流路28。流路28中有一处于水流中的流量反应装置148、例如一涡轮或桨轮；该流量反应装置148上有一信号发生件190、例如一磁件。一传感器184或舌簧开关之类的开关设置在流量反应装置148近旁，对信号发生件190的邻近敏感。传感器184可传送表示信号发生件190的运动的电信号。
可复位控制器中编程有至少一个性能阈值。该性能阈值可以是一水处理装置20中过滤盒38所能有的总流量或总时间。微控制器186与传感器184电通讯而接受来自传感器184的电信号。传感器184可感知流量反应装置148的特性并把表示这些特性的电信号传给微控制器186。微控制器186把该信号翻译成第一性能数据，微控制器还有一时间计数器对微控制器自上次复位以来经历的时间求和。微控制器把该经历时间翻译成第二性能数据，然后微控制器把第一性能数据和第二性能数据与其阈值加以比较，以确定第一或第二性能数据是否已超过其阈值。如超过，微控制器186启动输出装置40向使用者显示该水处理装置20中该过滤盒的状态。
在另一实施例中，微控制器中编程入一组第一和第二(时间和流量限值的90％)以及一组第三和第四(时间和流量限值的100％)性能阈值，每组有其自身的输出信号。微控制器把第一性能数据(流量)和第二性能数据(时间)与该组第一和第二性能阈值和该组第三和第四性能阈值加以比较，以确定哪组阈值被超过。如第一或第二性能数据超过性能阈值中的一组，微控制器就启动输出装置40显示对应输出信号。
图15为微控制器186控制图14方框图所示计量系统36的工作程序的流程图。该方法开始于开始复位或唤醒操作204，然后进到唤醒或复位？决定操作206。如此时的状态是复位，然后进到变量初始化操作208并执行睡眠1秒操作210。睡眠1秒操作210返回到开始复位或唤醒操作204。
如在唤醒或复位？操作206处时状态为唤醒，就进到更新时间计数器操作212(开始计算该计量系统上次复位以来的时间)。然后进到检查流量传感器214。如在流量确定216处无水流，就进到睡眠1秒操作218，该操作可中断后返回到开始复位或唤醒操作204。换言之，如无水流，只更新计数器跟踪累计时间。微控制器186根据该数据作出的任何决定都决定于该装置已使用时间。换言之，如无水流，微控制器186就使用已经历时间与阈值作比较，因此比方说在下次有水流时启动输出装置40。输出装置最好能仅在涡轮转动时才启动。
如在检查流量传感器214处，传感器(即舌簧开关)感知到涡轮转动，从而在流量确定216处有水流，就进到计算颜色和点亮LED操作220。接着，执行检查流量0.1秒操作222，然后执行关闭LED操作224(使得LED闪烁)。然后再次执行检查流量1秒操作226和循环9次228，完毕后执行更新时间计数器操作230。然后进到流量确定232，如无水流，执行睡眠1秒操作234，如中断，返回到开始复位或唤醒操作204。如有水流，回到计算颜色和点亮LED220，再次开始该支路流程。
图16为示出该计量系统的电元件的一实施例的电路图。微控制器100有一振荡输入(OSC1)、复位该处理器的一主清零(master clear)(MCLR)输入和可成形(configurable)输入/输出管脚IO1、IO2、IO3和IO4。微控制器186可使用Microchip Company的8位微控制器模块PIC16C54。
如上所述，电池160插入在触头夹172、174之间时向处理器186供电。一标准滤波电容与电池160并联以减小供电电压的波动。微控制器186的振荡输入OSC1用一电阻和电容偏压，以确立一已知和可靠的时钟周期，该时钟周期用来导出用来在微控制器186中进行计算的时基。
微控制器在MCLR管脚置于低电平(低电平激活)时可复位。如上所述，触头夹172、174具有弹性，因此电池162取出时，触头夹使MCLR管脚接地，因此处理器和存储在其中的数值复位，但存储在其中的阈值数据不复位。
响应磁件190合上的传感器184(开关)与两个双向可成形输入/输出管脚IO1和IO2连接。在本发明一实施例中，IO2配置成输入管脚，IO1配置成输出管脚。当微控制器186要确定开关184是打开还是合上时，一高逻辑信号置于IO1管脚上，微控制器186读取IO2上的逻辑水平。如IO2管脚上的逻辑水平为低，开关184为合上；相反，如IO2管脚上的逻辑水平为高，开关184为打开。由于IO1为可配置输入/输出管脚，因此当微控制器不读取开关184的状态时微控制器释放IO1上的高逻辑输出。这样，读取开关184时消耗的电力减少。
输入/输出管脚IO3和IO4都配置成输出管脚以驱动LED236之类输出装置40。LED236可由若干LED组合而成，从而按照需要生成合适输出信号或颜色。
尽管图16示出执行本文所述操作和功能的一控制器186及其电路，但在本发明范围内也可使用相当的微控制器、微处理器、控制器、处理器、离散逻辑、实时计数器或其它电子计数装置及其电路。
工作时，把水处理装置40装到水龙头22的端部上。取出电池160后重新插入，使得计量系统36复位。为此，抓住电池架162的把手部168从盒106顶部的槽口164中取出电池架。电池160取出时弹簧触头176、178互相接触，从而求和系统复位到初始状态。
电池160一旦重新插入(或用一新电池更换)，计量系统36启动该计量系统中的两计数器同时工作：1)总流量计数器和2)时间计数器。总流量计数器受流过涡轮148的水量驱动，确定涡轮148的转数。由传感器184传感的涡轮的转数在计量系统36中累计、转换成总加仑数。电池一旦重新插入，时间计数器即开始计数，自重新插入以来的时间存储、累计在计量系统36中。
计量系统36编程成根据所计量的总流量或总时间经输出装置40输出一定信号。该计量系统向使用者表明过滤盒的过滤性能状态，提供何时更换过滤盒或何时应预先购买新过滤盒以便更换即将失效的过滤盒的信息。
在所述实施例中，计量系统最好提供如下信息：
1、当过滤盒38在流量和时间限值之内时(即小于流量或使用时间阈值的90％)，经输出装置40发出第一信号(例如闪烁绿色)；
2、当已超过过滤盒38的总流量的90％或已超过总时间的90％时，不管这两种情况哪个先出现，经输出装置40发出第二信号(例如闪烁黄色)；
3、当达到过滤盒38的总流量的100％或达到总时间的100％时，不管这两种情况哪个先出现，经输出装置40发出第三信号(例如闪烁红色)；
4、当在流量和时间限值内每次开始使用过滤盒38时，经输出装置40延迟发出任何信号预定时间(例如三秒钟)；
5、当过滤盒38为新过滤盒时经输出装置40发出第四信号(例如闪烁黄色)，表明一冲洗期。
图21、22和23示出传导LED502中的光信号的透镜500的另一实施例。图21中的计量系统的结构和工作情况与上述计量系统相同。图21所示计量壳体504包括一孔道506，当把计量壳体504放置在底板507上时该计量系统的输出装置502(例如一LED)插入在该孔道中。孔道506位于透镜500旁。LED502从该孔道伸出到透镜500的底座旁。透镜500插入在骨架结构510竖立部的一孔508和罩514的壁中的一对应孔512中。当该LED点亮时，光信号穿过透镜500。
透镜500的底座516呈长方体，该长方体有一凹座518，LED502的顶端520可插入该凹座中。装配后，该LED的顶端518插入该凹座518中而抵靠或几乎抵靠凹座518的顶面。如图22所示，透镜500整个透明，有一与一弧形罩526的后面连接的中部522，该中部上有一斜顶面524。如图23所示，该弧形罩526的正面530上有一弧形外部凸起528。装配后，罩526的正面530抵靠罩514的内表面，该外部凸起528插入在孔512中。外部凸起528的厚度与罩514的壁厚相同，其弧度也相同，从而外部凸起的外表面与罩514的外表面齐平。该外部凸起528为透镜500的输出部。
透镜500最好用聚碳酸酯热塑树脂、SAN(苯乙烯-丙烯腈)或其它透光材料制成。当计量系统启动LED502时，该LED发出的光从该LED顶面520向上射入中部522。当光接触中部522的斜顶面524时直接反射到外部凸起528。LED502的顶面520与透镜500的该输出部成直角，中部522的斜顶面524与该LED的顶面520和该输出部都成基本上45度角。斜顶面524用作一镜面把从LED502顶面发出的光直接反射出外部凸起528。透镜500高效传导LED502中的光，因此透镜500发出耀眼的光。
图24、25和26示出电池架550另一实施例。如图21和27所示，该电池架位于该计量系统中而可接触电池的触头夹172a和174a。与上述电池架一样，电池架550经计量壳体的盖中的槽口554把电池552支撑在垂直位置上。除了用来接触触头夹所需的两槽口，电池架550水密地盖住电池。电池架50包括一与盖504的顶面形成密封的顶件560，一在从计量壳体504中取出电池时用来抓住电池架550的抓手部562和一垂直固定电池的下悬座564。该座包括一紧紧抵靠电池552外周的圆周边缘566、一固定侧壁568和一铰接侧壁570。固定侧壁568上有一槽口558，因此触头夹174a可与电池552接触。铰接侧壁570上也有一槽口，因此触头夹172a可与电池522接触。铰接侧壁570可在图24所示打开位置与图25和26所示关闭位置之间转动。铰接侧壁570用两个柔性带574装到该座底部572上。铰接侧壁570的形状最好呈与该座中的圆形孔密封扣合的圆形。铰接侧壁570与该座扣合时关闭，从而把电池552较水密地固定在座564中。位于座564中时，除了在侧壁568、570的槽口556、558处，电池的所有部位隔潮。电池架外表面在顶件紧下方有一环形凸脊576，它抵靠槽口554的侧壁，使得电池架靠摩擦力牢牢、但可取出地插入在该槽口中。
图28、29和30示出涡轮580的另一实施例。涡轮580的工作情况与上述涡轮相同。该涡轮或流量反应装置可转动地装在涡轮壳体中。其上装有一信号发生件582。如图29所示，涡轮580呈细长圆柱体，沿其长度方向有径向伸展叶片584。该涡轮的一叶片586呈圆柱形，其中有一圆柱形空腔588供一圆柱形磁棒582插入，该磁棒伸展在叶片586的长度方向上。与具有磁棒582的叶片586相对的叶片590也呈圆柱形，其中也有一圆柱形空腔供一圆柱形配重块594插入。配重块594的重量与磁棒582相同。内装圆柱形磁棒582和配重块594的圆柱形叶片586、590互相平衡，使得涡轮580围绕其轴线稳定地转动。配重块和磁棒整个包住在其叶片中。
特别地，涡轮580有8个叶片584。相对的一对叶片596、598的横截面呈长方形。与长方形叶片596、598相邻的叶片600、602在其根部处有一沿叶片长度方向伸展的球形部608。它们分列在上述圆柱形叶片568、590的两边。
从涡轮580两端伸出的轴610、612形成一转动轴线。涡轮580分为与该转动轴线垂直的两半614、616。由于分为两半614、616，因此配重块594和磁棒582可插入其叶片的圆柱形空腔中。配重块和磁棒都紧紧插入，因此涡轮转动时无法晃动。把配重块和磁棒插入其叶片的一半中后，另一半叶片套在其上后把这两半压紧在一起。两半涡轮上各有一定位孔618、620和一定位销620、624使得两半涡轮互相对齐并紧固在一起。两半涡轮最好用密封环氧树脂、粘胶或超声波焊接永久粘合在一起。从而使用时防止配重块和磁棒受潮气侵袭。
由于涡轮580的转速很高，因此涡轮的平衡非常重要，转动惯性的任何不平衡都有害于计量系统的性能以及涡轮和轴支架的结构整体性。
该涡轮在计量系统中的位置和功能与上述涡轮相同。但是，一个改进之处是，磁棒可做得更大，从而用来启动该计量系统的磁场更强。
控制该计量系统的工作的另一实施例包括水量计量，以确定正确的初次冲洗和其后在每次使用该过滤系统时的冲洗。在仅当取出电池重新插入(电源断电又重新接通)使该计量系统复位后才进行的初次冲洗中，用约一加仑的水冲洗该过滤器。这称为高水量冲洗。每次使用过滤器时进行“每次使用”冲洗，此时用0.025加仑(一个单位)的水冲洗过滤器。这称为低水量冲洗。在进行高水量和低水量冲洗时，计量系统根据已知的涡轮每单位水量的转速把涡轮转数转换成水量对冲洗水量进行监控。因此，如过滤器中的水流流率低，高水量和低水量冲洗所化时间都比过滤器中水流流率较高时长。从而可比只计量时间更精确地计量所需冲洗功能。
图31为微控制器186对图14工作方框图所示计量系统进行的控制过程的流程图。图14的工作流程图适用于图31-34所示另一系统。该方法开始于开始复位或唤醒操作650后进到唤醒或复位？决定操作652。如此时的状态为复位，则进到变量初始化操作654后执行设定高水量冲洗旗标操作656，这在下文结合图32说明。然后执行睡眠1秒操作658。该睡眠1秒操作返回到开始复位或唤醒操作650。
如在睡眠或复位？决定652处时状态为唤醒，则进到更新时间计数器操作660(该操作开始累计该计量系统自上次复位以来所经历时间。)然后进到延迟0.1秒同时计数脉冲602。如水流决定664上无水流，则进到睡眠1秒操作666，该操作可中断后返回到开始复位或唤醒操作650。换句话说，如无水流，则只更新计数器跟踪累计时间。微控制器186根据这一信息作出的任何决定都决定于该装置已使用时间。换句话说，如无水流，则微控制器186使用经历时间与阈值进行比较，从而比方说在下次有水流时启动输出装置40。该输出装置最好仅当涡轮转动时才能启动。
如在方框662处传感器(即舌簧开关)传感到涡轮转动、从而表明在水流决定664处有水流，则进到低水量冲洗延迟LED操作668，这在下文结合图33说明。在如下文所述执行低水量冲洗后，进到计算颜色和点亮LED操作670。接着，执行延迟0.1秒同时对脉冲计数操作672，然后执行关掉LED操作674(使得LED在使用过程中闪烁)。然后再次执行延迟0.1秒同时对脉冲计数676并循环13次678，完毕后执行更新时间计数器操作680。然后进到水流决定682，如无水流，执行睡眠1秒操作684，中断后返回到开始复位或睡眠操作650。如有水流，返回到计算颜色和点亮LED操作670，再次开始该流程图的该支路。
图32示出高水量冲洗方法。该方法在657处从图31中设定高水量冲洗旗标操作656开始，然后进到设定求和一加仑旗标操作686。该操作设定寄存器的高水量冲洗阈值，在进行高水量冲洗时根据该阈值计量水量。然后进到图34中说明的延迟0.1秒同时对脉冲计数操作688。该操作对涡轮转数进行计数和使水量计数器加1，从而有效地把涡轮转数转换成总水量。然后进到检查求和一加仑旗标690比较水量与阈值。在旗标是否已清零692处如为是，则返回到图31中的延迟LED694。如为否，则返回到延迟0.1秒同时对脉冲计数688，再次开始流程图的这一段。图32流程图对涡轮转数(脉冲)进行计数后转换成水量，从而计量流过过滤器的水量。由于不同的涡轮的转换因数不同，因此优选的涡轮设计约为每0.025加仑149个脉冲(或转)或每加仑5974转。
图33示出低水量冲洗方法。该方法开始于图31的延迟低水量冲洗LED688，然后进到高冲洗旗标是否成立695。如为是，返回到图32中步骤657。如为否，进到冲洗水量寄存器初始化696，该操作设定寄存器的低水量冲洗阈值，在进行低水量冲洗时根据该阈值计量水量。该方法然后进到在寄存器中存储求和值操作698。该操作把上次计量的流过过滤器的总水量存储在一寄存器中，以便其后使用。然后进到延迟0.1秒同时对脉冲计数操作700，该操作结合图34说明。该操作对涡轮转数进行计数后把涡轮转数转换成总水量。然后进到在0.1秒延迟中是否传感到脉冲。如为否，则进到睡眠操作704。从睡眠状态该过程重新在图31中睡眠/复位650开始。如为是，进到从所存储值中减去求和值操作706，该操作从在延迟0.1秒同时对脉冲计数700中流过过滤器的增加水量中减去该步骤开始时的水量(迄今为止流过过滤器的总水量)得出净水量。仍根据已知的每单位水量转数把涡轮转数(脉冲)转换成水量来计量该水量。然后进到从冲洗水量寄存值中减去该结果708。该操作从过滤器所要求的冲洗水量(例如0.025加仑)中减去该净水量。然后进到冲洗水量是否为负710，该操作确定所需低水量冲洗阈值是否已得到满足。如为否，返回到在寄存器中存储求和值698再次执行该流程图的该段。如为是，进到返回Do-LED例程712后返回图31中计算颜色和点亮LED操作。
下面结合图34流程图说明延迟0.1秒同时对脉冲计数操作。该方法开始于内部振荡计数器初始化操作，该操作跟踪0.1秒间隔的经历时间。然后进到计数器是否为零716。如为是，进到返回到呼叫例程操作718。如为否，进到舌簧开关是否合上720。如为否，返回计数器是否为零716重新开始。如为是，进到计数器是否为零722。如为是，进到返回到呼叫例程操作724。如为否，进到舌簧开关是否打开726。如为否，返回上面计数器是否为零722重新开始。这一系列步骤监控舌簧开关是否响应涡轮中磁棒运动而传感舌簧开关的振荡。如为是，进到从求和器中减去1 728。该求和器中设定有每单位水量的脉冲数(转数)，从该脉冲数中减去所传感脉冲数后复原成该求和器。在这种情况下一加仑的脉冲数寄存成初始求和器值(5974转)。
然后进到求和器是否为零730。如为否，返回第一个计数器是否为零716再次开始流程图的该段对脉冲(或转数)进行计数直到求和器为零。如该求和器为零，进到该求和器复位到K-因数732。K-因数为转换成所需总单位水量的脉冲数(或涡轮转数)。例如1加仑。然后进到水量计数器加1操作734。该操作在加仑基础上对一加仑(或编程入微控制器的任何其它水量单位)进行跟踪，以跟踪流过过滤器的水量，用来与阈值进行比较。然后进到用来监控高水量冲洗的加仑旗标清零736。
该计量系统编程成根据所计量总流量或总时间用输出装置输出一些信号。该系统最好向使用者表明该过滤装置中过滤盒的性能状态，提供何时应更换过滤器或何时应准备购买新过滤盒以更换即将失效过滤盒的信息。
在本文描述的该实施例中，计量系统最好能提供下述信息：
1、当过滤盒在流量和时间限值之内时(即小于流量或使用时间阈值的90％)，经输出装置发出第一信号(例如闪烁绿色)；
2、当已超过过滤盒的总流量的90％或已超过总时间的90％时，不管这两种情况哪个先出现，经输出装置发出第二信号(例如闪烁黄色)；
3、当达到过滤盒的总流量的100％或达到总时间的100％时，不管这两种情况哪个先出现，经输出装置发出第三信号(例如闪烁红色)；
4、当在流量和时间限值之内每次开始使用过滤盒时，输出装置在冲洗预定水量(例如0.025加仑)后才发出合适信号；
5、当过滤盒为新过滤盒时经输出装置发出第四信号(例如闪烁黄色)，表明初次冲洗水量。
以上结合具有一定特殊性的优选实施例说明了本发明及其许多改进之处。应该指出，该说明只是例示性的，本发明的范围由如下权利要求限定。

Claims (31)

1、一种水处理装置的计量系统，该装置包括一进水孔、一出水孔和该进水孔与该出水孔之间的一输导水流的水道，该计量系统包括：
一流量反应装置；
一信号发生件，该信号发生件使得所述流量反应装置在受到水流作用时生成一空间变动信号；
一产生与该水道中水流对应的流量信号的传感器；
一表明何时该水处理装置可使用的输出装置；以及
一耦合成接收并累计该流量信号的控制器，并包括表示水在流动过程中延迟功能的第一阈值和表示终止使用的第二阈值，所述控制器把累计的流量信号与第一阈值作比较，该控制器在累计的流量信号低于第一阈值时不启动该输出装置，该输出装置从而表示延迟功能，该控制器在累计的流量信号超过第一阈值并低于第二阈值时启动该输出装置。
2、按权利要求1所述的计量系统，其特征在于，所述控制器进一步包括：
一包括在该控制器中的经历时间阈值；以及
一计时器，该计时器确定该控制器自复位以来经历的总时间，当该时间超过经历时间阈值时该控制器启动该输出装置。
3、按权利要求1所述的计量系统，其特征在于，所述阈值与流过所述水道的总加仑数对应。
4、按权利要求1所述的计量系统，其特征在于，该流量反应装置为一可围绕一轴线转动的涡轮，该涡轮上有多个叶片。
5、按权利要求1所述的计量系统，其特征在于，
该流量反应装置为一可围绕一轴线转动的涡轮，其上有绕涡轮等距间隔开的多个叶片，每一叶片有一顶端；以及
叶片之一的顶端上有一磁件，与装设该磁件的该叶片相对的至少一个叶片加大。
6、按权利要求1所述的计量系统，其特征在于，
所述流量反应装置可转动地配置在该水道中并暴露于水流，该流量反应装置有一选定的每单位水量转数值；
所述信号发生件配置在该流量反应装置上；
所述传感器包括一靠近该流量反应装置配置的开关，该开关对由该流量反应装置的转动造成的该信号发生件的邻近敏感；该开关可传送表示该信号发生件的运动的电信号；以及
所述控制器包括具有一输出装置的可复位微控制器，所述第一和第二性能阈值在该微控制器中编程，该微控制器与该开关电通讯而接收来自该开关的电信号；
所述开关检测流量反应装置的转动并把代表该转动特性的电信号传给该微控制器，微控制器把这些信号翻译成第一性能数据，该微控制器还包括一时间计数器，对微控制器自上次复位以来的经历时间进行求和，该微控制器把该经历时间翻译成第二性能数据，该微控制器对第一性能数据与第一性能阈值和第二性能数据与第二性能阈值进行比较，以确定相应性能阈值是否已被超过，且在超过时启动输出装置。
7、按权利要求6所述的计量系统，其特征在于，该流量反应装置为一可围绕一轴线转动的涡轮，该涡轮上有多个叶片。
8、按权利要求1所述的计量系统，其特征在于，
所述水道铅直取向；
所述流量反应装置包括一可围绕一轴线转动并具有多个叶片的涡轮，每一叶片有一顶端，该涡轮在该水道中并暴露于水流，且有一选定的流过该水道的每单位水量转数值；
所述信号发生件包括一配置在叶片之一的顶端处的磁件；
所述传感器包括一靠近所述涡轮配置的开关，该开关对涡轮转动过程中该磁件的运动敏感，该开关可传送表示该磁件的运动的电信号；
所述控制器包括一与该开关电通讯、接收来自该开关的电信号的微控制器，该微控制器把这些信号翻译成性能数据，该微控制器有一输出装置；以及
所述开关检测该涡轮的转动并把表示该转动的电信号传给微控制器，该微控制器翻译这些电信号并启动该输出装置。
9、按权利要求1所述的计量系统，其特征在于，
所述流量反应装置包括一可转动地配置在该水道中并暴露于水流的涡轮，该涡轮有一选定的流过该水道的每单位水量转数值；
所述信号发生件配置在该涡轮上；
所述传感器包括一靠近该流量反应装置配置的开关，该开关对涡轮转动时该信号发生件的邻近敏感；该开关生成一与流过该水道的水量对应的流量信号；
包括第一和第二性能阈值并编程于控制器中的多个阈值；以及
输出装置可提供多个输出信号，所述控制器启动所述输出装置以提供由达到的阈值确定的合适输出信号。
10、按权利要求9所述的计量系统，其特征在于，
所述多个阈值包括可使用、警告使用和终止使用的阈值；
所述多个输出信号包括一可使用信号、一警告使用信号和一终止使用信号；以及
所述控制器启动与达到的阈值对应的信号。
11、按权利要求10所述的计量系统，其特征在于，所述多个阈值包括基于总流量的各阈值。
12、按权利要求10所述的计量系统，其特征在于，所述控制器中编程有一冲洗状态和一延迟状态，所述冲洗状态和所述延迟状态都基于流过该涡轮的水量。
13、按权利要求1所述的计量系统，其特征在于，
所述流量反应装置配置在该水道中并暴露于水流；
所述信号发生件设置在该流量反应装置上；以及
所述传感器与该流量反应装置耦合并对该流量反应装置的空间变动信号的邻近敏感。
14、按权利要求13所述的计量系统，其特征在于，所述第一阈值与流过所述水道的总加仑数对应。
15、按权利要求13所述的计量系统，其特征在于，该流量反应装置为一可围绕一轴线转动的涡轮，其上有多个叶片。
16、按权利要求13所述的计量系统，其特征在于，该信号发生件为一磁体。
17、按权利要求13所述的计量系统，其特征在于，该流量反应装置为一可围绕一轴线转动的涡轮，其上有绕涡轮等距间隔开的多个叶片，每一叶片有一顶端；以及
叶片之一的顶端上配有一磁件，与配置该磁件的叶片相对的至少一个叶片加大。
18、按权利要求13所述的计量系统，其特征在于，该传感器为一舌簧开关。
19、按权利要求13所述的计量系统，其特征在于，该传感器为一霍尔效应传感器。
20、按权利要求15所述的计量系统，其特征在于，所述传感器不暴露于水流。
21、按权利要求13所述的计量系统，其特征在于，所述第二阈值表示一时段。
22.按权利要求13所述的计量系统，其特征在于，所述第二阈值表示水的流量。
23、按权利要求13所述的计量系统，其特征在于，该信号发生件生成一磁场。
24、按权利要求13所述的计量系统，其特征在于：
所述控制器包括表示一警告使用时段的第三阈值；
所述输出装置有一与所述第三阈值对应的第三信号；以及
所述控制器在该流量信号超过所述第三阈值时启动所述输出装置的第三信号。
25、按权利要求24所述的计量系统，其特征在于：
所述控制器包括表示一终止使用的第四阈值；
所述输出装置有一与所述第四阈值对应的第四信号；以及
所述控制器在该流量信号超过所述第四阈值时启动所述输出装置的第四信号。
26、按权利要求1所述的计量系统，其特征在于，
所述流量反应装置包括一可转动地配置在该水道中并暴露于水流的涡轮；
所述信号发生件配置在该涡轮上；
所述传感器包括一靠近该流量反应装置配置的开关，该开关对该信号发生件的邻近敏感；
编程于控制器中的多个阈值，所述多个阈值包括至少所述第一阈值、第二阈值、允许使用条件、警告使用条件和终止使用条件；
该控制器用以把所累计流量信号与该多个阈值中的每一阈值进行比较；以及
所述输出装置用以提供多个输出信号，所述各输出信号中的每一个与所述多个阈值之一相关联；以及
所述控制器启动所述输出装置以提供与被超过的所述多个阈值之一相关联的所述多个输出信号中的一个信号。
27、按权利要求26所述的计量系统，其特征在于，所述多个阈值包括基于时间和基于总流量的相应阈值。
28、按权利要求26所述的计量系统，其特征在于，所述控制器中编程有一冲洗状态和一延迟状态。
29、按权利要求26所述的计量系统，其特征在于，该计量系统包括一具有一预定总使用寿命的过滤器，所述可使用阈值小于或等于总使用寿命的约90％，所述警告使用阈值大于总使用寿命的90％并小于总使用寿命的100％；以及所述终止使用阈值等于总使用寿命的100％。
30、按权利要求26所述的计量系统，其特征在于，该计量系统包括一过滤器，该过滤器的预定总使用寿命约为90天，所述可使用阈值约小于或等于81天，所述警告使用阈值大于约81天和小于90天；所述终止使用阈值大于或等于90天。
31、按权利要求26所述的计量系统，其特征在于，所述控制器中编程有一在每次使用前出现的延迟状态。
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