一種測(cè)量杯內(nèi)液體容量的智能水杯的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水杯，特別涉及一種智能水杯。
【背景技術(shù)】
[0002]水杯是生活中的常用物品，在生活中隨處可見(jiàn)，隨著時(shí)代的進(jìn)步，水杯在其基本功能的基礎(chǔ)上出現(xiàn)了各種各樣的功能?，F(xiàn)代人生活節(jié)奏快、壓力大，人們難以做到正確飲水、適量飲水，難以形成規(guī)律而健康的飲水習(xí)慣。為了幫助人們統(tǒng)計(jì)飲水量進(jìn)而形成健康的飲水習(xí)慣，出現(xiàn)了不同類別的智能水杯。
[0003]如中國(guó)臺(tái)灣專利號(hào)100130699，其采用分段式電容來(lái)顯示測(cè)試水位，根據(jù)水位來(lái)顯示，從而來(lái)顯示水杯中的水量。這種方式無(wú)連續(xù)性，精度差。
[0004]如我國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?01210173553.8，其杯中水量的計(jì)量方法采用現(xiàn)有的電阻、電容式以及磁浮式等稱重傳感器，通過(guò)稱重傳感器測(cè)得的水杯中注水后的重量，并與空水杯的重量進(jìn)行計(jì)算，得出水杯中的水量。盛水部分與測(cè)量部分無(wú)法剛性連接，需留下彈性變形空間、且結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
[0005]如我國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?01320675400.3和專利多功能智能水杯(授權(quán)公告號(hào)CN203328422 U)，其用于測(cè)量飲水量的測(cè)量?jī)x為壓力傳感器、重量傳感器或液位傳感器，同樣盛水部分與測(cè)量部分無(wú)法剛性連接，需留下彈性變形空間、且結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
[0006]如我國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?01410401020.X，其用于測(cè)量飲水量是通過(guò)內(nèi)置的電容式液位計(jì)來(lái)測(cè)量，實(shí)時(shí)檢測(cè)水杯液位，這種通過(guò)傳感器內(nèi)置的方式測(cè)量水杯液位，進(jìn)而測(cè)得水杯中液體容量的方法，傳感器占用杯中體積且與液體直接接觸。
[0007]如我國(guó)專利基于電子秤功能原理的智能水杯(授權(quán)公告號(hào)CN 203987318 U)所述，通過(guò)下杯體與底托形成容納電子秤功能結(jié)構(gòu)的腔體，利用防水圈的彈性變形能力感應(yīng)重量變化。同樣盛水部分與測(cè)量部分無(wú)法剛性連接，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
[0008]如我國(guó)專利智能水杯(授權(quán)公告號(hào)CN 203262912 U)，其飲水量的監(jiān)測(cè)通過(guò)多個(gè)導(dǎo)電電極來(lái)檢測(cè)水位的方法來(lái)獲取。采用抗腐蝕的電極作為導(dǎo)電電極，每一導(dǎo)電電極用于檢測(cè)水位，每個(gè)導(dǎo)電電極距離水杯底部的高度不同，導(dǎo)電電極浸沒(méi)在水中，此導(dǎo)電電極導(dǎo)通，露出水面這條回路斷開(kāi)，可以獲得相應(yīng)的水位值，電極越多精度越高。導(dǎo)電電極需與杯內(nèi)液體直接接觸。
[0009]這些智能水杯主要是通過(guò)稱重測(cè)量的方法或者采用與液體直接接觸的傳感器方法來(lái)測(cè)量杯內(nèi)液體容量的變化。通過(guò)這些方法設(shè)計(jì)的水杯盛水部分與測(cè)量部分無(wú)法剛性連接或者測(cè)量水位的傳感器與液體直接接觸，且大多結(jié)構(gòu)復(fù)雜，影響用戶體驗(yàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的是:提供一種測(cè)量杯內(nèi)液體容量的智能水杯。
[0011]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0012]一種測(cè)量杯內(nèi)液體容量的智能水杯，其特征是包括非導(dǎo)電內(nèi)膽、一對(duì)導(dǎo)電極板、屏蔽層、電容測(cè)量模塊、處理器模塊。
[0013]所述一對(duì)導(dǎo)電極板為金屬膜或金屬片；
[0014]所述一對(duì)導(dǎo)電極板附著在所述非導(dǎo)電內(nèi)膽外壁相對(duì)的位置；
[0015]所述屏蔽層為環(huán)繞著一對(duì)導(dǎo)電極板且與導(dǎo)電極板絕緣的金屬膜或金屬片，能夠防止空間雜散電容以及人體接觸杯體產(chǎn)生的電容影響一對(duì)導(dǎo)電極板間的電容量；
[0016]所述電容測(cè)量模塊用于測(cè)量所述一對(duì)極板之間的電容量；
[0017]所述處理器模塊把電容測(cè)量模塊測(cè)得的電容量轉(zhuǎn)換為杯內(nèi)液體容量，根據(jù)杯中液體容量的變化統(tǒng)計(jì)計(jì)算出每天的喝水量。
[0018]進(jìn)一步的，為了減少邊緣效應(yīng)對(duì)杯中液體容量測(cè)量的影響，保證一對(duì)導(dǎo)電極板得到更均勻的場(chǎng)強(qiáng)分布，改善測(cè)量性能，所述的采用杯體構(gòu)建電容測(cè)量杯內(nèi)液體容量的水杯，其特征還包括導(dǎo)電保護(hù)環(huán)，所述導(dǎo)電保護(hù)環(huán)設(shè)置在所述一對(duì)極板之間和上緣或和下緣且與所述一對(duì)極板不相連。
[0019]進(jìn)一步的，還包括附著在所述非金屬內(nèi)膽外壁下部的另一對(duì)極板，所述另一對(duì)極板為金屬膜或金屬片。
[0020]進(jìn)一步的，所述另一對(duì)極板的高度不超過(guò)所述非金屬內(nèi)膽高度的1/2。
[0021]進(jìn)一步的，其特征還包括人體接觸電容傳感模塊，模塊位于杯口位置，當(dāng)人體接觸時(shí)其電容量將發(fā)生變化，從而可以分辨出杯中的液體是被人喝掉還是被人直接倒掉的。
[0022]進(jìn)一步的，還包括顯示模塊，用于將所述電容測(cè)量模塊測(cè)得的水杯內(nèi)液體的容量顯示出來(lái)。
[0023]進(jìn)一步的，還包括無(wú)線射頻模塊，用于將所述電容測(cè)量模塊測(cè)得的水杯內(nèi)液體的容量發(fā)送到智能手機(jī)等智能終端上。
[0024]本發(fā)明巧妙的在非導(dǎo)電內(nèi)膽外壁附著金屬膜或金屬片的方法在杯體內(nèi)膽外壁形成電容極板對(duì)，同時(shí)增加屏蔽層，當(dāng)水杯中的液體容量變化會(huì)引起電容的變化，通過(guò)電容測(cè)量模塊和處理器模塊測(cè)量電容量的變化，可以計(jì)算出水杯中的液體容量變化，進(jìn)而可以統(tǒng)計(jì)出每天的喝水量。并且在杯口設(shè)計(jì)人體接觸電容傳感模塊來(lái)檢測(cè)杯中液體是被人喝掉還是被人直接倒掉。
[0025]但是當(dāng)水杯中液體種類變化時(shí)，測(cè)得的液體容量就會(huì)有偏差。通過(guò)在內(nèi)膽外壁形成另一對(duì)長(zhǎng)度較短的極板作為參考，可計(jì)算出水杯中液體的介電常數(shù)，進(jìn)而可以分析水杯中液體的類別，通過(guò)計(jì)算出來(lái)的液體的介電常數(shù)和測(cè)得的一對(duì)導(dǎo)電極板的電容量即可算出水杯中的液體容量。
[0026]本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高，成本低廉等特點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖2為本發(fā)明主視圖。
[0029]圖3為本發(fā)明一對(duì)極板結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖4為本發(fā)明帶保護(hù)環(huán)的一對(duì)極板結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖5為本發(fā)明一對(duì)極板與另一對(duì)極板結(jié)構(gòu)不意圖。
[0032]圖6為本發(fā)明帶保護(hù)環(huán)的一對(duì)極板與另一對(duì)極板結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖7為本發(fā)明人體接觸電容傳感模塊展開(kāi)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]實(shí)施例1:如圖1、圖2、圖3所示，一種測(cè)量杯中液體容量的智能水杯包括非導(dǎo)電內(nèi)膽1、一對(duì)導(dǎo)電極板2、屏蔽層3、電容測(cè)量模塊4、處理器模塊5。
[0035]所述一對(duì)導(dǎo)電極板2為金屬膜或金屬片；
[0036]所述一對(duì)導(dǎo)電極板2附著在所述非導(dǎo)電內(nèi)膽外壁相對(duì)的位置。
[0037]所述屏蔽層3為環(huán)繞著一對(duì)導(dǎo)電極板2且與一對(duì)導(dǎo)電極板2絕緣的金屬膜或金屬片，能夠防止空間雜散電容以及人體接觸杯體時(shí)產(chǎn)生的電容影響一對(duì)導(dǎo)電極板2間的電容量;
[0038]所述電容測(cè)量模塊4用于測(cè)量所述一對(duì)極板之間的電容量；
[0039]所述處理器模塊5把電容測(cè)量模塊測(cè)得的電容量轉(zhuǎn)換為杯內(nèi)液體容量，進(jìn)而統(tǒng)計(jì)計(jì)算出每天的喝水量。
[0040]進(jìn)一步，還包括人體接觸電容傳感模塊6，模塊位于杯口位置，并連接到電路板上的電容測(cè)量模塊4，當(dāng)人體接觸杯口時(shí)即人喝杯中液體時(shí)其電容量將發(fā)生變化，從而可以分辨出杯中的液體是被人喝掉還是被人直接倒掉的，如果是被人直接倒掉將不計(jì)入當(dāng)天的喝水總量。
[0041]進(jìn)一步，如圖4所示，還包括導(dǎo)電保護(hù)環(huán)7。為了減少邊緣效應(yīng)對(duì)液體容量測(cè)量的影響，保證一對(duì)導(dǎo)電極板得到更均勻的場(chǎng)強(qiáng)分布，改善測(cè)量性能，導(dǎo)電保護(hù)環(huán)7設(shè)置在一對(duì)導(dǎo)電極板2之間和上緣或和下緣且與一對(duì)導(dǎo)電極板2不相連。
[0042]一對(duì)導(dǎo)電極板2通過(guò)連接線8連接到電路板上的電容測(cè)量模塊4，處理器模塊5把測(cè)得的電容量轉(zhuǎn)換成杯內(nèi)液體容量，顯示模塊9把測(cè)得的水杯內(nèi)液體容量和計(jì)算出的當(dāng)天喝水總量顯示出來(lái)。進(jìn)一步，通過(guò)無(wú)線射頻模塊10 (選用低功耗藍(lán)牙模塊)把水杯內(nèi)液體容量及計(jì)算出來(lái)的當(dāng)天喝水總量發(fā)送到智能手機(jī)等智能終端上。
[0043]實(shí)施例2:如圖5、圖6所示，如實(shí)施例1所述一種測(cè)量杯中液體容量的智能水杯，其特征還包括附著在所述非金屬內(nèi)膽I外壁下部的另一對(duì)導(dǎo)電極板11，所述另一對(duì)導(dǎo)電極板11同樣為金屬膜或金屬片。在實(shí)施例1中，如果水杯中液體種類更換時(shí)，測(cè)量的液體容量就會(huì)有偏差。通過(guò)使用另一對(duì)導(dǎo)電極板11作為參考，當(dāng)杯中液體高度超過(guò)另一對(duì)極板11高度時(shí)，通過(guò)另一對(duì)導(dǎo)電極板11之間的電容量可計(jì)算出水杯中液體的介電常數(shù)，進(jìn)而可以分析水杯中液體的類別。通過(guò)計(jì)算出來(lái)的液體的介電常數(shù)和測(cè)得的一對(duì)導(dǎo)電極板2的電容量即可算出水杯中的液體容量。
[0044]實(shí)施例3:如圖7所示，如實(shí)施例1所述的人體接觸電容傳感模塊6選用此結(jié)構(gòu)環(huán)繞在杯口位置，圖7為其展開(kāi)平鋪示意圖。當(dāng)人體接觸時(shí)，其電容會(huì)發(fā)生變化。
[0045]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種測(cè)量杯內(nèi)液體容量的智能水杯，其特征在于:包括非導(dǎo)電內(nèi)膽、一對(duì)導(dǎo)電極板、屏蔽層、電容測(cè)量模塊、處理器模塊； 所述一對(duì)導(dǎo)電極板為金屬膜或金屬片； 所述一對(duì)導(dǎo)電極板附著在所述非導(dǎo)電內(nèi)膽外壁相對(duì)的位置； 所述屏蔽層為環(huán)繞著一對(duì)導(dǎo)電極板且與一對(duì)導(dǎo)電極板絕緣的金屬膜或金屬片； 所述電容測(cè)量模塊用于測(cè)量所述一對(duì)導(dǎo)電極板之間的電容量； 所述處理器模塊用于將電容測(cè)量模塊測(cè)得的電容量轉(zhuǎn)換為杯內(nèi)液體容量。2.如權(quán)利要求1所述的一種測(cè)量杯內(nèi)液體容量的智能水杯，其特征還包括導(dǎo)電保護(hù)環(huán)，所述導(dǎo)電保護(hù)環(huán)設(shè)置在所述一對(duì)導(dǎo)電極板之間和上緣及下緣且與所述一對(duì)導(dǎo)電極板不相連。3.如權(quán)利要求1所述的一種測(cè)量杯內(nèi)液體容量的智能水杯，其特征還包括附著在所述非導(dǎo)電內(nèi)膽外壁下部的另一對(duì)極板，所述另一對(duì)極板為金屬膜或金屬片。4.如權(quán)利要求3所述一種測(cè)量杯內(nèi)液體容量的智能水杯，其特征所述另一對(duì)極板的高度不超過(guò)所述非金屬內(nèi)膽高度的1/2。5.如權(quán)利要求1所述一種測(cè)量杯內(nèi)液體容量的智能水杯，其特征還包括人體接觸電容傳感模板，當(dāng)人體接觸時(shí)其電容量將發(fā)生變化。6.如權(quán)利要求1所述一種測(cè)量杯內(nèi)液體容量的智能水杯，其特征還包括顯示模塊，用于將所述電容測(cè)量模塊測(cè)得的水杯內(nèi)液體的容量顯示出來(lái)。7.如權(quán)利要求1所述一種測(cè)量杯內(nèi)液體容量的智能水杯，其特征還包括無(wú)線射頻模塊，用于將所述電容測(cè)量模塊測(cè)得的水杯內(nèi)液體的容量發(fā)送到智能手機(jī)等智能終端上。
【專利摘要】本發(fā)明涉及水杯，特別涉及一種智能水杯，其技術(shù)方案是一種測(cè)量杯內(nèi)液體容量的智能水杯，其特征在于：包括非導(dǎo)電內(nèi)膽、一對(duì)導(dǎo)電極板、屏蔽層、電容測(cè)量模塊。所述一對(duì)導(dǎo)電極板為金屬膜或金屬片；所述一對(duì)導(dǎo)電極板附著在所述非導(dǎo)電內(nèi)膽外壁相對(duì)的位置；所述屏蔽層環(huán)繞著一對(duì)導(dǎo)電極板且與導(dǎo)電極板絕緣的金屬膜或金屬片；所述電容測(cè)量模塊用于測(cè)量所述一對(duì)極板之間的電容量并轉(zhuǎn)換為杯內(nèi)液體容量。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高，成本低廉等特點(diǎn)。
【IPC分類】A47G19/22
【公開(kāi)號(hào)】CN104957939
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510200563
【發(fā)明人】朱寶, 鄭應(yīng)強(qiáng), 商斌梁, 梁建軍
【申請(qǐng)人】朱寶, 鄭應(yīng)強(qiáng), 商斌梁, 梁建軍
【公開(kāi)日】2015年10月7日
【申請(qǐng)日】2015年4月27日