CN105455557A - 手持盛水器具及监测其内液体体积的方法 - Google Patents

Abstract

一种手持盛水器具包括杯体、软胶、压力传感器、温度传感器及处理器；所述杯体为中空结构，所述杯体包括杯壁及底壳，所述杯壁为筒状结构，所述杯壁包括开口端及与所述开口端相对的封闭端，所述底壳设置于所述封闭端；所述软胶设置于所述封闭端，且所述软胶将所述封闭端覆盖；所述压力传感器安装于所述底壳内，并与所述软胶相连接；所述温度传感器设置于所述封闭端的内侧壁上；所述处理器与所述压力传感器及所述温度传感器通信连接。上述手持盛水器具能够实时监测其内部液体体积。同时还提供一种监测手持盛水器具内的液体体积的方法。

Description

手持盛水器具及监测其内液体体积的方法

技术领域

本发明涉及手持器具，特别是涉及手持盛水器具及监测其内液体体积的方法。

背景技术

忙忙碌碌的办公室一族，常会因工作忙碌而导致的饮水不规律和不及时，身体每天都在面对缺水的潜在的隐患。传统的水杯，其并不能够检测出用户的喝水量。而现有的智能水杯，其具有测量喝水量变化的功能，但其需要在喝完水之后将水杯放置于桌上等一段时间后才能得出测量结果，其数据不够及时快速，不方便用户的使用。

发明内容

基于此，提供一种能够实时监测其内部液体体积的手持盛水器具，同时还提供一种监测手持盛水器具内的液体体积的方法。

一种手持盛水器具，包括：

杯体，为中空结构，所述杯体包括杯壁及底壳，所述杯壁为筒状结构，所述杯壁包括开口端及与所述开口端相对的封闭端，所述底壳设置于所述封闭端；

软胶，设置于所述封闭端，且所述软胶将所述封闭端覆盖；

用于测量软胶所受压力的压力传感器，安装于所述底壳内，并与所述软胶相连接；及

用于测量软胶温度的温度传感器，设置于所述封闭端的内侧壁上；

处理器，与所述压力传感器及所述温度传感器通信连接。

在其中一个实施例中，所述软胶包括片状主体及设置于片状主体上的凸起，所述凸起与所述压力传感器相连接。

在其中一个实施例中，所述凸起为圆台状。

在其中一个实施例中，还包括托盘，所述托盘设置于所述软胶与所述压力传感器之间，所述凸起通过所述托盘与所述压力传感器相连接。

在其中一个实施例中，所述托盘的一侧与所述压力传感器固定连接，所述托盘的另一侧与所述底壳固定连接。

在其中一个实施例中，还包括第一螺纹紧固件，所述托盘与所述压力传感器之间通过第一螺纹紧固件相连接。

在其中一个实施例中，所述底壳为环状结构，所述压力传感器及所述托盘收容于所述底壳内。

在其中一个实施例中，所述底壳上还设有连接板，所述手持盛水器具还包括第二螺纹紧固件，所述压力传感器与所述连接板之间通过第二螺纹紧固件相连接。

在其中一个实施例中，还包括显示屏，所述显示屏设置于所述杯壁外侧，所述处理器与所述显示屏通信连接。

一种监测手持盛水器具内的液体体积的方法，包括以下步骤：

提供上述手持盛水器具；

通过压力传感器测量所述杯体内液体施加于所述软胶上的压力数据；

通过温度传感器测得软胶的温度数据；及

结合所述压力数据和温度数据，得出所述杯体内液体的体积。

上述手持盛水器具及使用该手持盛水器具的监测液体体积的方法，其通过压力传感器及温度传感器测定杯体内软胶的压力数据及温度数据，来实时测算出杯体内部液体体积，进而可以算出用户的饮水量，满足了用户对于智能水杯实时监控其饮水量的需求，可促进用户更加科学和规律的饮水。

附图说明

图1为本发明一实施例中手持盛水器具的剖视图；

图2为本发明一实施例中监测液体体积的方法的流程图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，本发明一实施例中的手持盛水器具100，包括杯体110、软胶120、压力传感器130、温度传感器140及处理器(图未示)。

杯体110为中空结构。杯体110包括杯壁112及底壳114。杯壁112为筒状结构，其内部可盛放液体。杯壁112包括开口端及与开口端相对的封闭端，底壳114设置于封闭端。

软胶120设置于封闭端，且软胶120将封闭端覆盖。软胶120可由柔性材料制成。

压力传感器130安装于底壳114内，并与软胶120相连接。压力传感器130用于测量软胶120所受压力。

具体在本实施例中，软胶120包括片状主体122及设置于片状主体122上的凸起124，凸起124与压力传感器130相连接。凸起124为圆台状，其具备一定的表面积。压力传感器130测量的压力为凸起124上方液体对凸起124产生的压力。根据已知的凸起124的表面积及测得的压力数据，可以测算出凸起124所受到的压强，进而粗略换算出杯体110内液体的高度，并根据高度及已知的杯体110的截面面积换算出液体的体积。

可以理解，上述凸起124还可为其它形状结构，不限于圆台状。

温度传感器140设置于封闭端的内侧壁上。处理器与压力传感器130及温度传感器140通信连接。处理器用于接收并处理压力传感器130及温度传感器140所测得的压力数据及温度数据。

温度传感器140用于测量软胶120温度。由于杯体110内液体的温度不同，与液体直接接触的软胶120会产生热胀冷缩，进而影响与压力传感器130接触部分的表面积，影响到压强的测算，进而影响到液体体积的测算。通过温度传感器140实时测定软胶120的温度数据，进而对压力数据进行补偿。处理器综合压力数据及温度数据，能够较为精确地测算出杯体110内的液体体积。

上述手持盛水器具100，其通过压力传感器130及温度传感器140测定杯体110内软胶120的压力数据及温度数据，来实时测算出杯体110内部液体体积，进而可以算出用户的饮水量，满足了用户对于智能水杯实时监控其饮水量的需求，可促进用户更加科学和规律的饮水。

此外，上述手持盛水器具100还可包括显示屏(图未示)，显示屏设置于杯壁112外侧。处理器与显示屏通信连接。处理器在测算出杯体110内液体的体积之后，可将液体体积数据实时传送至显示屏，并通过显示屏显示，以方便用户能够随时了解到自己当前的饮水量。

此外，具体在本实施例中，上述手持盛水器具100还包括托盘150，托盘150设置于软胶120与压力传感器130之间，凸起124通过托盘150与压力传感器130相连接。杯体110内的液体通过凸起124对托盘150产生压力，托盘150将压力传导至压力传感器130上。

底壳114为环状结构，压力传感器130及托盘150收容于底壳114内。托盘150的一侧与压力传感器130固定连接，托盘150的另一侧与底壳114固定连接，以使托盘150可以在凸起124的压力下产生一定的形变。

具体的，手持盛水器具100还包括第一螺纹紧固件160及第二螺纹紧固件170。托盘150与压力传感器130之间通过第一螺纹紧固件160相连接。底壳114上还设有连接板116，压力传感器130与连接板116之间通过第二螺纹紧固件170相连接。

由于市场上大多数压力传感器130，其因为结构尺寸等因素，其测量点很难与软胶120上的凸起124完全适配，在上述手持盛水器具100中加入托盘150，能够使软胶120的压力能够通过托盘150很好的传递至压力传感器130上。

此外，请一并参阅图2，还提供了一种监测上述手持盛水器具100内的液体体积的方法，包括以下步骤：

步骤S210，提供上述手持盛水器具。

提供上述手持盛水器具100，其杯体110内可盛放液体。液体会对软胶120产生压力。

步骤S220，通过压力传感器测量杯体内液体施加于软胶上的压力数据。

通过安装于底壳114内的压力传感器130，对软胶120所受压力进行测量，获取压力数据。具体的，软胶120可通过其上的凸起124来对压力传感器130施加压力，凸起124为圆台状，其具备一定的表面积。压力传感器130测量的压力为凸起124上方液体对凸起124产生的压力。根据已知的凸起124的表面积及测得的压力数据，可以测算出凸起124所受到的压强，进而粗略换算出杯体110内液体的高度，并根据高度及已知的杯体110的截面面积换算出液体的体积。

步骤S230，通过温度传感器测得软胶的温度数据。

通过安装于封闭端上的温度传感器140，来对软胶120的温度进行测量，获取温度数据。具体的，温度传感器140用于测量软胶120温度。由于杯体110内液体的温度不同，与液体直接接触的软胶120会产生热胀冷缩，进而影响与压力传感器130接触部分的表面积，影响到压强的测算，进而影响到液体体积的测算。通过温度传感器140实时测定软胶120的温度数据，进而对压力数据进行补偿。

步骤S240，结合压力数据和温度数据，得出杯体内液体的体积。

处理器可以结合所测得的压力数据和温度数据，得出杯体110内液体的体积，以满足用户对于智能水杯实时监控其饮水量的需求，促进用户更加科学和规律的饮水。

具体在本实施例中，软胶120材料选取为热塑性弹性体(TPE，ThermoplasticElastomer)材料。

具体的，由压力数据和温度数据计算杯体110内液体体积的公式为：

V＝(P-(T-T₀)*K_PT-P₀)/K_PV

其中，P为测量得到的压力数据；

T为测量得到的温度数据；

T₀为标准室温，这里定义为25℃；

K_PT为温度与压力变化的关系系数，在软胶120材料为热塑性弹性体材料的情况下，系数为2009；

P₀为空杯时的压力ADC采样值，具体的，本产品一个样品的实际值为8202300；

K_PV为压力转化为体积的系数本产品的一个样品实际值为105；

V为液体体积，单位:ml。

例如液体温度为40℃时，测得压力ADC数据为8253435，温度数据相对应的为40℃。根据以上公式可以得出液体的体积为200ml。根据多个液体体积的变化，可以测算出用户的饮水量。

可以理解，上述手持盛水器具100不仅限应用于智能水杯领域，还可应用于其它领域，如在化学实验领域，上述手持盛水器具100可以用来测定液体的液位。

上述手持盛水器具100及使用该手持盛水器具100的监测液体体积的方法，其通过压力传感器130及温度传感器140测定杯体110内软胶120的压力数据及温度数据，来实时测算出杯体110内部液体体积，进而可以算出用户的饮水量，满足了用户对于智能水杯实时监控其饮水量的需求，可促进用户更加科学和规律的饮水。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种手持盛水器具，其特征在于，包括：

杯体，为中空结构，所述杯体包括杯壁及底壳，所述杯壁为筒状结构，所述杯壁包括开口端及与所述开口端相对的封闭端，所述底壳设置于所述封闭端；

软胶，设置于所述封闭端，且所述软胶将所述封闭端覆盖；

用于测量软胶所受压力的压力传感器，安装于所述底壳内，并与所述软胶相连接；

用于测量软胶温度的温度传感器，设置于所述封闭端的内侧壁上；及

处理器，与所述压力传感器及所述温度传感器通信连接。

2.根据权利要求1所述的手持盛水器具，其特征在于，所述软胶包括片状主体及设置于片状主体上的凸起，所述凸起与所述压力传感器相连接。

3.根据权利要求2所述的手持盛水器具，其特征在于，所述凸起为圆台状。

4.根据权利要求2所述的手持盛水器具，其特征在于，还包括托盘，所述托盘设置于所述软胶与所述压力传感器之间，所述凸起通过所述托盘与所述压力传感器相连接。

5.根据权利要求4所述的手持盛水器具，其特征在于，所述托盘的一侧与所述压力传感器固定连接，所述托盘的另一侧与所述底壳固定连接。

6.根据权利要求5所述的手持盛水器具，其特征在于，还包括第一螺纹紧固件，所述托盘与所述压力传感器之间通过第一螺纹紧固件相连接。

7.根据权利要求5所述的手持盛水器具，其特征在于，所述底壳为环状结构，所述压力传感器及所述托盘收容于所述底壳内。

8.根据权利要求7所述的手持盛水器具，其特征在于，所述底壳上还设有连接板，所述手持盛水器具还包括第二螺纹紧固件，所述压力传感器与所述连接板之间通过第二螺纹紧固件相连接。

9.根据权利要求1所述的手持盛水器具，其特征在于，还包括显示屏，所述显示屏设置于所述杯壁外侧，所述处理器与所述显示屏通信连接。

10.一种监测手持盛水器具内的液体体积的方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供权利要求1至权利要求9中任意一项所述的手持盛水器具；

通过压力传感器测量所述杯体内液体施加于所述软胶上的压力数据；

通过温度传感器测得软胶的温度数据；及

结合所述压力数据和温度数据，得出所述杯体内液体的体积。