CN104677506A - 一种温度状态指示装置 - Google Patents

Abstract

一种温度状态指示装置，包括：杯垫，所述杯垫具有扁平结构，适合放置于桌面上，用于支撑待测温容器；非接触式温度传感器，所述传感器位于所述杯垫一侧，当所述容器放置于所述杯垫上时，所述传温度感器朝向所述容器，从而实现对所述容器外侧表面温度之测量；状态显示器，所述显示器可显示所述容器温度，或与所述温度相关的状态；处理器，所述处理器联结所述温度传感器及状态显示器，并对所述温度传感器的输出进行数字化处理及逻辑判断，并根据处理结果控制所述状态显示器输出。本发明不但为快速容器测温提供一个新的技术手段，更对所述温度是否适合饮用进行有益提示，其为广大用户提供了一种全新的产品选择及操作体验。

Description

一种温度状态指示装置

技术领域

本发明涉及一种状态指示装置，特别是一种可快速检测奶温并指示是否适合婴儿饮用的温度状态指示装置。

背景技术

新生儿的口腔粘膜薄嫩，奶温过高，容易引起粘膜的损伤，影响孩子的食欲；而奶温过低，则会影响孩子肠道的蠕动功能，出现消化不良、腹泻等情况。所以在喂奶前一定要试一下奶温是否合适，最常用的方法就是把奶液滴到手背上或把奶瓶挨到脸上，如感到不冷不热就差不多了。不要用嘴尝试牛奶的温度，因为成人口腔中的细菌可通过奶头进入宝宝的体内，由于宝宝的抵抗力低，所以很容易感染而致病。

然而，不同人之间的皮肤温度以及对温度的感觉是不一样的，即使是同一个人，在冬天和夏天其温感亦有较大差异，因此光凭感觉去测温并不科学，稍不留神还容易出差错。为了解决上述问题，人们于是借助一些测温仪器来量度奶温，例如将温度计伸入奶瓶测试奶温，或通过红外线测温仪从外部测量奶瓶温度，从而得知内部奶温情况等。但上述这些测温设备一般都不是专用于奶温测量的，它并不能提示所测量的温度是否适合喂奶；同时其操作也相对麻烦，如果操作不当还容易产生误差，影响测温效果。

至于市面上现有专门针对奶温测量的技术方案，例如将测温仪固定在奶瓶底部的方案，这种测温方案只能够测出装配有测温仪的奶瓶温度而无法检测常规奶瓶的温度。另还有一种测温方案是将感温材料粘贴在奶瓶上，不同的温度可显示不同的颜色，或触发不同区间的感温材料变色实现温度区间的显示，这种测温方案虽然简单，但测量精度相对较低，人们对实际温度不易判断及掌握(例如会出现中间颜色，或有多个温度区域的颜色发生变化)，这在实际使用中会带来麻烦。

除上述技术方案之外，市面上还有一种测温机，在使用时将奶瓶放进一个专用的机座之内实现温度测量，在这个机座内部设置有红外测温仪，可检测奶瓶底部的温度。由于奶瓶底部结构通常较厚，瓶底温度常常比实际奶温要低几度，因此这种测温方式有较大误差，同时由于红外测温仪对环境温度变化非常敏感，当奶瓶放进机座内时，会令机座内部温度升高，这个变化会影响红外测温仪的精度，同时这种测温机只有测温功能而无温度状态提示功能，未能为用户提供奶温是否适合饮用的清晰指示。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，针对市场上现有产品的技术不足，提供一种状态指示装置，特别是一种可快速检测奶温并指示所述温度是否适合婴儿饮用的温度状态指示装置。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种温度状态指示装置，包括：

杯垫，所述杯垫具有扁平结构，适合放置于桌面上，用于支撑待测温容器，所述容器包括水杯及奶瓶；

非接触式温度传感器，所述传感器位于所述杯垫一侧，当所述容器放置于所述杯垫上时，所述传温度感器朝向所述容器，从而实现对所述容器外侧表面温度之测量；

状态显示器，所述显示器可显示所述容器温度，或与所述温度相关的状态，包括是否适合饮用状态；

处理器，所述处理器联结所述温度传感器及状态显示器，并对所述温度传感器的输出进行数字化处理及逻辑判断，并根据处理结果控制所述状态显示器输出。

其中，所述状态显示器包括颜色显示器，可显示最少三种与所述容器温度状态相关的颜色，分别代表温度过高、温度适中及温度过低状态。

其中，所述状态显示器包括具有红、绿、蓝三色背光的液晶显示器，可用数字方式显示所述容器之温度值，并用背光颜色显示所述温度状态。

其中，所述液晶显示器包括红、黄、绿、蓝四色背光显示，红色代表温度过高，黄色代表温度适中偏上，绿色代表温度适中偏下，蓝色代表温度过低，其中黄、绿色代表适合饮用状态，红、蓝色代表不适合饮用状态。

其中，所述状态显示器包括温度-状态设定逻辑单元，可设定特定温度状态下对应的温度范围。

其中，包括容器检测单元，所述容器检测单元可通过电容传感器、重力开关、压力开关、触摸开关或轻触开关实现容器检测，或通过所述温度传感器之温度变化情况来判断所述容器的存在状态，当发现所述容器存在于所述杯垫上时，所述状态显示器输出与所述容器温度相关的状态。

其中，包括热敏电阻，当所述容器检测单元检测不到所述容器存在时，可通过所述热敏电阻检测所述状态指示装置所处的环境温度，并通过所述状态显示器输出所述环境温度的信息；所述热敏电阻包括附带于所述非接触式温度传感器内部的热敏电阻。

其中，包括菲涅尔透镜，所述透镜位于所述温度传感器感温面正前方，令相关红外线信号通过所述透镜聚焦于所述温度传感器感温面上。

其中，所述温度传感器包括远红外传感器，其感应波长在8-14微米之间，并且所述远红外传感器包括热电堆传感器。

其中，所述杯垫包括加热装置，可对放置于杯垫上的容器进行加热或保温处理，并且在所述加热装置与温度传感器之间还包括令空气对流之裂口，可减少所述加热装置对所述温度传感器的热浪干扰。

本发明具有的有益效果在于，它提供了一个开放性的杯垫，当奶瓶放置在所述杯垫上时，可通过设置在杯垫一侧的远红外温度传感器快速测量所述奶瓶下部外侧面的温度，这是从外部检测奶温的最佳位置和方法，具有较高的可信性。同时其开放性杯垫的空气对流可将测温过程中的热效应对红外测温精度的影响减至最低。除此之外，它还能根据所测试的温度为用户提供清晰的是否适合婴儿饮用的提示，大大方便了用户的使用。

附图说明

图1是本发明实施例一种温度状态指示装置的外观俯视图；

图2是本发明实施例一种温度状态指示装置的外观正面剖视图；

图3是本发明实施例一种温度状态指示装置的又一外观正面剖视图；

图4是本发明实施例一种温度状态指示装置的功能结构方框图；

图5是本发明实施例一种温度状态指示装置的又一功能结构方框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的描述。请参照图1所示，这是本发明实施例一种温度状态指示装置的外观俯视图。图中10为温度状态指示装置，11为一个具有扁平结构的开放平面，可在上面放置待测温容器12，所述容器包括水杯、茶杯、奶瓶等。在本发明实施例中11被称为杯垫，其和传统杯垫一样具有开放性的结构，适合放置于桌面/台面上使用，可支撑奶瓶并起隔热作用。

与传统杯垫不同的地方在于，本发明的温度状态指示装置除杯垫11之外，在杯垫的一侧还包括有一个凸起的部分15，在凸起部分15中包括有非接触式温度传感器，由于所述传感器位于15的内部，因此在图中没有被标示出来。在凸起部分15中还包含有状态显示器16，这个16既可是显示温度数值的液晶显示器(LCD)，亦可是其它显示器、颜色显示器或LED指示灯等。在优选方案中，16为一个带有三色背光的液晶显示器，这样16既可用LCD显示奶温，又可以通过LCD背光显示不同的颜色，从而达到温度状态提示的功能。在所述颜色状态提示中，最少有一种颜色是代表所述奶温是适合饮用的。

下面请再参照图2所示，这是本发明实施例一种温度状态指示装置的外观正面剖视图。图中11为杯垫，12为放置在杯垫上的奶瓶，15为与杯垫相连并在杯垫一侧的凸起部分，在凸起部分15中包括有一远红外线/热红外线信号输入通道25，在通道中间包括有一个菲涅尔透镜26，所述透镜位于热红外传感器24的正前方，所述奶瓶12发出的热辐射/热红外线20(又称远红外线，其波长在8-14微米之间)通过菲涅尔透镜26聚焦于热红外传感器24的感温面之上，从而实现对奶瓶12下部外侧面的温度检测。热红外传感器又称为远红外温度传感器，是非接触式温度传感器的一种，而最常用的远红外温度传感器为热电堆传感器，其对波长在8-14微米之间的红外线信号最为敏感，特别适合本发明实施例使用。图中传感器24的感温面朝向菲涅尔透镜26，并进一步朝向摆放在杯垫11上的奶瓶12下半部分的外侧表面上，这是检测奶瓶装载的液体温度(奶温)的最佳位置，因为这个地方的瓶壁相对较薄(对瓶底而言)，只需要少量液体便可覆盖所述区域，温度检测的误差可以有效控制。

图中27为PCB板(印刷电路板)，热电堆传感器24，LCD16、LCD背光28都可安装在PCB板27之上，并通过PCB板实现相互之间的电连接。在图中还包括有电池30，可为PCB板上的元器件、电子电路及功能模块提供工作电流。在杯垫11下面还可包括加热装置32，当奶温低于适合饮用的温度时，可对奶瓶进行加热，并用热电堆传感器24对奶温情况进行监测，当达到适合饮用温度时，可切断加热装置32的电源，从而实现奶瓶的自动加热及保温功能。由于热电堆传感器24对工作环境温度非常敏感，一般情况下要求其与周边环境温度尽量一致测量结果才会稳定。为了减少加热装置32在加热过程中对热电堆24的热浪干扰，图中在杯垫11上，在奶瓶位置12与凸起部分15之间设置了一条裂口18，其可起隔热作用并令空气流通而产生对流，令加热装置32对热电堆传感器24的热浪干扰减至最低。此外，杯垫11下面还包括有脚垫33，除起支撑作用外，还可令空气流通，加强裂口18的空气对流效果。

下面请再参照图3所示，这是本发明实施例一种温度状态指示装置的又一外观正面剖视图，是前述图2的一种变化。图中11为杯垫，12为放置在杯垫上的奶瓶，15为与杯垫相连并在杯垫一侧的凸起部分，16为LCD，18为空气对流裂口，20为奶瓶发出的远红外线信号，24为热电堆传感器，27为PCB板，28为LCD背光，30为电池，32为加热装置，33为脚垫，所有这些与前述图2是一样的，这里就不赘述了。

与前述图2的主要不同之处为LCD 16及背光27的朝向不同。图3中LCD向上摆放以改善视野角度；另外红外通道25采用铝、铜或其它热良导体金属来制作，并呈喇叭形设计，这种设计可省去菲涅尔透镜，并令结构紧凑及节省成本。用热的良导体作红外通道并紧贴热电堆传感器24，可对热电堆传感器的环境温度起稳定作用，提升其检测精度及稳定性。

下面请再参照图4所示，这是本发明实施例一种温度状态指示装置的功能结构方框图。图中11为杯垫，12为热容器(装有热水的水杯及装有热牛奶的奶瓶等)，所述容器会发出远红外线信号20，所述远红外线通过菲涅尔透镜26聚焦于非接触式温度传感器(例如红外温度传感器、热电堆传感器等)24上，传感器24产生与远红外/热感应相关的信号输出至处理器38，经处理器38进行数据处理及逻辑判断之后得到容器12的温度值，然后再通过液晶显示器16进行数值温度显示，在液晶显示器16中配备有背光片28，可令温度显示更清晰，此外不同颜色的背光还可以作为本发明实施例的温度状态输出之用。此外，处理器38还可以通过特定的状态指示灯(例如不同颜色的LED)31来输出相关的温度状态。在图4中，液晶显示器16、背光片28、状态指示灯31可统称为状态显示器17。在本实施例中，状态显示器17最少包括一种状态显示，即适合饮用的温度状态指示，但在实际应用中，一般度会有最少三种状态显示，包括温度过高、温度适中及温度过低状态显示，并用三种不同的颜色来代表。

下面请再参照图5所示，这是本发明实施例一种温度状态指示装置的又一功能结构方框图。图中除了容器12、远红外信号20、热电堆传感器24、处理器38、LCD16之外，还包括了红、黄、绿、蓝四色状态显示器17，该四色状态显示器可用红、绿、蓝三色背光(或三色LED)来产生，其中黄色可通过红色加绿色的方式来产生。本发明实施例优选四色温度状态显示，红色代表温度过高状态(例如高于39度(摄氏度，以下同))，黄色代表温度适中偏上状态(例如37-39度)，绿色代表温度适中偏下(例如35-37度)，蓝色代表温度过低状态(例如低于35度)。其中红色及蓝色被认为是不适合新生儿/婴儿饮用的温度状态，黄色及绿色被认为是适合新生儿/婴儿饮用的温度状态。在实际应用中，还可以根据实际情况来把握和调整，例如夏天天气较热，可饮用温度稍低的奶，这时可优选绿色温度状态；冬天天气较冻，奶温下降比较快，这时可饮温度稍高的奶，优选黄色温度状态。

在本实施例中，还包括有一个温度-状态设定逻辑单元36，可设置个性化的温度状态显示，例如可设定每一种颜色指示对应的温度范围。例如对于较大的婴儿，可放宽饮用温度的范围，这时也可以将绿色调整为33-37度，黄色调整为37-41度等，这时蓝色、红色也可作相应的调整，具体这里就不赘述了。要留意的是，在一般情况下，所述温度-状态设定逻辑单元36需要通过处理器38来实现其逻辑判断功能，并通过处理器38去驱动状态显示器17输出。

在图5中，还包括有一个加热装置32，如果奶温低于35度，便可对奶瓶加温，令奶温可维持/控制在37度左右的最佳饮用温度。此外图中还包括有一个容器检测单元39，可通过不同的传感器，例如电容传感器、重力开关、压力开关、触摸开关或轻触开关去检测容器12，此外亦可通过对比分析温度传感器24的温度变化情况来判断容器12是否存在。例如将热奶瓶12放在杯垫11上时，热电堆传感器24检测到的温度值会骤然上升，反之将热奶瓶12从杯垫11上取下来时，电堆传感器24检测到的温度值会骤然下降。当发现有容器存在于所述杯垫上时，所述状态显示器17可输出与所述容器温度相关的状态；反之当发现没有容器存在于所述杯垫上时，所述状态显示器17可停止状态输出，这样可节省电源，延长电池寿命。

为了令本发明实施例的温度状态指示装置一物两用，在图中还包括有一个常规的热敏电阻(或其它常规感温器件)35，所述热敏电阻在没有容器12存在于所述杯垫11上时被激活，其可用于检测当前装置所处的环境温度，在这种情况下，本实施例的温度状态指示装置还可当作为一个常规的温度计来使用，可显示当前的环境温度。由于热电堆传感器24的内部一般都有一个内置的热敏电阻，本实施例优选热电堆传感器24中的热敏电阻来实现所述环境温度检测功能，本实施例不主张采用远红外线温度检测功能来检测环境温度，因为在没有容器12存在于杯垫上的情况下，所述热电堆传感器24的指向具有不确定性，将红外温度作为环境温度并不可靠。

以上本文所述的装置及方法仅是本发明的部分优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种温度状态指示装置，其特征在于，包括：

杯垫，所述杯垫具有扁平结构，适合放置于桌面上，用于支撑待测温容器，所述容器包括水杯及奶瓶；

非接触式温度传感器，所述传感器位于所述杯垫一侧，当所述容器放置于所述杯垫上时，所述传温度感器朝向所述容器，从而实现对所述容器外侧表面温度之测量；

状态显示器，所述显示器可显示所述容器温度，或与所述温度相关的状态，包括是否适合饮用状态；

处理器，所述处理器联结所述温度传感器及状态显示器，并对所述温度传感器的输出进行数字化处理及逻辑判断，并根据处理结果控制所述状态显示器输出。

2.如权利要求1所述的状态指示装置，其特征在于，所述状态显示器包括颜色显示器，可显示最少三种与所述容器温度状态相关的颜色，分别代表温度过高、温度适中及温度过低状态。

3.如权利要求2所述的状态指示装置，其特征在于，所述状态显示器包括具有红、绿、蓝三色背光的液晶显示器，可用数字方式显示所述容器之温度值，并用背光颜色显示所述温度状态。

4.如权利要求3所述的状态指示装置，其特征在于，所述液晶显示器包括红、黄、绿、蓝四色背光显示，红色代表温度过高，黄色代表温度适中偏上，绿色代表温度适中偏下，蓝色代表温度过低；其中，黄、绿色代表适合饮用状态，红、蓝色代表不适合饮用状态。

5.如权利要求1所述的状态指示装置，其特征在于，所述状态显示器包括温度-状态设定逻辑单元，可设定特定温度状态下对应的温度范围。

6.如权利要求1所述的状态指示装置，其特征在于，包括容器检测单元，所述容器检测单元可通过电容传感器、重力开关、压力开关、触摸开关或轻触开关实现容器检测，或通过所述温度传感器之温度变化情况来判断所述容器的存在状态，当发现所述容器存在于所述杯垫上时，所述状态显示器输出与所述容器温度相关的状态。

7.如权利要求6所述的状态指示装置，其特征在于，包括热敏电阻，当所述容器检测单元检测不到所述容器存在时，可通过所述热敏电阻检测所述状态指示装置所处的环境温度，并通过所述状态显示器输出所述环境温度信息；所述热敏电阻包括设置于所述非接触式温度传感器内部的热敏电阻。

8.如权利要求1所述的状态指示装置，其特征在于，包括菲涅尔透镜，所述透镜位于所述温度传感器正前方，令相关红外线信号通过所述透镜聚焦于所述温度传感器感温面上。

9.如权利要求1所述的状态指示装置，其特征在于，所述温度传感器包括远红外传感器，其感应波长在8-14微米之间，并且所述远红外传感器包括热电堆传感器。

10.如权利要求1所述的状态指示装置，其特征在于，所述杯垫包括加热装置，可对放置于杯垫上的容器进行加热或保温处理，并且在所述加热装置与温度传感器之间还包括令空气对流之裂口，可减少所述加热装置对所述温度传感器的热浪干扰。