含水的家用电器的运行方法及其所用的家用电器本发明涉及使含水的家用电器运行的方法及实施该方法的家用电
器，该家用电器具有一个用于监测工作液体的光学传感系统。
已知的传感系统具有至少一个光源和一个或多个辐射接收器。这样
的传感器已被用于各种不同的场合，尤其是在洗衣机和洗碗机里，在这
里，充分利用了在光学界面上的反射、散射和/或折射的物理效应。
以下，描述各个不同的已知应用例子。如果同已知的解决方案相
比，就可以发现这样的趋势，即以不同组合方式使用传感器。
DE 19846248 A1公开了一种有浑浊度传感器的洗衣机，即它具有一
个识别洗涤碱液的肮脏程度的传感系统。光源和光接收器被布置成能测
量透射光。根据入射光值和射出光值之比来测定介质浑浊程度。光可一
是单色的或是有一个宽的光谱。由于使用了反射系统，所以，光发射器
和光接收器可以相当自由地来布置。
浑浊度传感器也可被用来识别泡沫并因而有助于洗涤过程的控
制。浑浊度传感器在空间上应该被安置在一个泡沫特别集中的区域里，
如在排水支管处。
DE 19821148 A1描述了使用一个或多个呈杆状的传感器组件。所获
测量值取决于周围介质的不同折射指数。现在，传感器组件可以识别出
围绕它的介质是否是空气、水或泡沫。该组件也可被用来测定液位高度
或碱液槽里的液位水平。如果检查的是在碱液槽内的底侧加热装置之下
的区域，则各传感器组件也被用作防止加热装置干燥运转的防护手段。
DE 19831688 A1介绍了一种组合方案。利用该文献所述的传感器，
可以测量透射光及在传感器体界面上向周围介质反射的光。为此，两个
辐射源按照时分复用方式工作。由这两个辐射源引起的信号在时间上分
先后地被辐射接收器接收并相应地分析出其过程控制的对应关系。此系
统允许按照时间、温度、水耗和能耗来优化工作过程。
DE 4342272 A1描述了一种方法，其中通过分析在洗涤碱液表面上
的反光状况，可以确定多个参数如碱液液位和浑浊度及泡沫。在这里，
使一个或多个光射束以不同的入射角照射到假想的碱液表面上，并借助
多个布置在一接收器屏板上的光电二极管来测量反射。根据其中哪个光
电二极管被光照以及用以多大亮度被照射，就可以由一个分析处理电子
电路求出所测参数的种类和大小。
通过所收到的光线的散射分布，可以识别出泡沫的生成。若所收到
的信号均匀减弱，则洗涤碱液变浑浊了。液槽里的液位用以下方法求
出：光锥照射在接收器屏板的各个不同的光电二极管上。
光学传感系统容易发生故障。在测定洗涤液浑浊度时的错误可能是
因光学测量段钙化而产生的。由于该测量段在每个工作过程之后都被烘
干，因而测量光线在光学测量段内在清水中就已大大减弱了，从而使该
信号分析处理电路求出一假定的碱液浑浊度。DE 19721976 A1与之相反
地建议：在每个工作循环里，碱液未浑浊地测量该测量段的减弱。随后，
测量值与一个阈值比较。若测量值达到或接近达到该阈值，就给排水控
制装置输出一个控制信号。
作为浑浊度传感器工作的光学发送器(如发光二极管LED)和光学
接收器(例如光电晶体管或光敏电阻)同温度大有关系。若没有相应的
温度补偿，则温度变动就要被解释为浑浊度波动并在分析处理时导致错
误结果。因此，在所有的要加热清洗液体的家用电气设备里，必须对浑
浊度传感器进行温度补偿。DE 19521326 A1建议了一种方法，即单独补
偿与温度有关的参数并动态匹配于求得的补偿系数。
与之相反，根据如DE 19755360 A1所建议的方法，传感器被用于
测量污染度以及用于测量温度。光学传感器最好在洗涤碱液附近，从而
使得在传感器和碱液之间形成尽可能好的热耦关系。在传感器入口处加
上规定电流并在传感器出口处量取与温度有关的电压阈值。分析处理与
温度有关的输出信号并将分析结果用于控制一个加热件。因而可以省掉
在水循环中常见的温度传感器。
为识别出洗涤碱液的因所谓渗色而引起的强烈色素沉着，DE
19908803 A1建议了一种装置，其中使用三个发光二极管，它们将有三
种不同窄带的且对颜色识别性来说是典型的波长范围的光射入洗涤液
里。在那里，入射光或是作为直接光线或作为在彩色微粒上侧散射的光
线或作为在彩色微粒上向后散射的光线到达光电二极管。
借助三个大致相互垂直布置的光电二极管，可以同时为每个发光二
极管确定直接的、侧散射的和向后散射的光量。发光二极管在时间上错
开地发射出有各种不同波长的单色光，在使用这三个发光二极管时，可
以测定溶解在洗涤液中的不同颜料。当超过一个阈值时，就输出一个注
意信号并接通一个清水冲洗过程。
本发明的任务在于，通过使用已知的光学传感系统来扩展在含水家
用电器中且尤其在洗衣机或洗碗机中对工作过程进行监测的可能性。
该任务通过如权利要求1所述的本发明特征来完成。本发明的有利
实施方案见从属权利要求。
因而，在本发明中，监测工作液体的由传感系统测量的参数值是否
有异常偏差。为此，可以画出前后相继测得的参数值的随时间的变化曲
线并与一个对于正常运行来说是典型的变化曲线进行比较。另外，可以
为此记录下两个测量值并由此形成一个差值，其中，求出在系统静止时
如在洗涤滚筒停止时的第一测量值和在系统运动时即在洗涤滚筒转动
时的第二测量值。测量值之差例如必须达到一个最小值。若低于最小
值，则输出一个注意信号。最小值的大小取决于现有的传感系统，而且
必须以一个对应值存储在程序存储器里。
在本发明的一个有利的实施方案中，在停机时以及在洗涤滚筒运转
时记录下多个测量值并由此各形成一个平均值，然后，该平均值作为比
较值被用于差值。通过这一措施，测量方法变得更加可靠，因而，可以
排除会歪曲测量值的随机误差。
本发明的方法也可以有利地如此扩展，即从静止阶段和运动阶段的
多个测量值中求出该测量值的一种趋势变化曲线，也就是求出测量信号
大小在所考察的时间段内的降低或增大。该方法可以有利地被用在用于
识别泡沫的传感系统里。由于在运动状态开始时泡沫形成被推迟了，而
且在洗涤滚筒停止时泡沫缩减相对较慢，因而，本发明的方法具有一定
的惯性，这种惯性无法通过如上所述地生成平均值来完全补偿。掌握测
量值随时间的变化提供了补救措施。在静止阶段中与在运行阶段中的相
反趋势表明：机械传动系统工作无故障。
本发明的优点是，通过利用已知的光学传感器提供了用于含水的家
用电器正常运行的另一可控途径并因而提高了电器的运行可靠性。本发
明的方法可以使用，这与传感系统的专门结构设计无关，与物理基本原
理无关并且也与具体应用场合无关。所要求的仅仅是，由传感器在静止
的和运动的工作系统中求得的值有足够大的区别。传感系统例如如上所
述地可以不必使用附加部件或构件地被用于本发明的方法。还要投入的
成本被减少到只是改动现有运行程序，即改动软件设计。
由于对本发明方法来说重要的只是在系统静止时和运动时测量值
要有相对差异，因而各测量值的绝对值对该方法的功能卓越性不起什么
作用。由此得到一个巨大的优点，即该方法能够可靠工作，而这与洗涤
水污染程度、水温、洗涤剂浓度和测量段钙化都无关。
以下，结合一个简单的已知例子来详细说明本发明，附图所示为：
图1：通过一个具有一个布设了的已知的用于洗衣机的光学传感系
统的管段的一个横断面；
图2、3：在系统运动时以及不运动时在光学测量段中不同的浑浊度
变化曲线。
一发光二极管2和一光电晶体管3相互面对地布置在一由透明材料
制成的管段4的外周面上。管段4是直接连接于洗涤碱液箱上的排水支
管的一部分。发光二极管2和光电晶体管3这样的布置最好存在于洗衣
机碱液槽的下部区域里。由光电晶体管3测量发光二极管2所发出的并
穿过管段4里的洗涤碱液的光信号。测量值被送给一微处理器5。由光
电晶体管3测得的测量值的大小取决于所发出的光信号因洗涤液浑浊或
由于在测量段1产生泡沫而引起的衰减。根据程序部分和所求出的测量
值的大小，微处理器5产生了用于进一步控制洗衣机的信号。
参照图2、3的图表可看到，如何通过本发明的方法使第一个即在
运动时(即在洗涤滚筒运动时)记录下的测量值30或40即运动测量值
与第二个在洗涤滚筒停止时记录下的测量值10即静止测量值进行比
较。在这里，运动测量值30和40在浑浊度曲线T中根据洗涤滚筒转向
的不同而不同的，它们通过在转速曲线D中的相应转速值50和-50来完
成，分别见图2。静止测量值10还在一个基线0之上。
若求得的测量值差小于一个预定的额定值，则该静止值和在运动时
必须要测量的那个值只是大致相等，这种情况就表明传动系统出了故
障。该故障可能涉及驱动电机或运动传递系统，如由于V形皮带开裂引
起的故障。为了还能够区分这两种故障可能性，必须设有另一个传感
器，该传感器可以直接监测驱动电机的旋转，例如一种为调节转速本来
就与驱动电机有牢固联系的测速发电机。
图3示出了这种情况，其中滚筒传动在三次运动(2×50和1×-50)
之后就中断了。相应地，运动测量值也降到10以下并且不再与静止测
量值有区别了。
为了消除随机出现的测量值波动会导致错误解释以及结果用信号
报告一个并不存在的故障，在滚筒停转时并且在滚筒旋转时获取多个测
量值，由这些测量值作为平均值地形成静止值或运动值。在洗衣程序期
间内，多次重复按照本发明的方法的测量值获取。静止值例如在转动运
动的每次转换时在短暂的静止阶段内重新测定并且与直接在此后测得
的运动值进行比较。在获取测量值之间的时间段非常短。因此，可以消
除由在加热阶段中的温度波动引起的或由洗涤碱液中变得越来越脏而
引起的测量信号失真。对本发明方法的功能来说，不需要测量系统的校
正补偿，如在现有技术的例子中描述的校正补偿。同样，所用传感器的
老化或测量段钙化不再成为麻烦。
在旋转甩水阶段里，由传感系统求出该测量值在一个由程序规定的
时间段内的随时间变化的曲线，也就是说，测量在该时间范围里的测量
值升降。因而，要考虑以下情况，即在甩水时，泡沫可能集中在洗涤液
槽的下部区域里，这些泡沫在滚筒静止时又慢慢破碎了。如果测量值在
静止阶段升高并在甩水阶段降低，则机械传动系统无故障地运转。
存在程序存储器里的并作为比较值用于传感器测量值的额定值可
以通过简单的方式由试验求得。对于不同的程序段，可以存入各种不同
的额定值。