CN107917742A - 用来量测液体的体积变化量的量测装置 - Google Patents

用来量测液体的体积变化量的量测装置 Download PDF

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Abstract

一种用来量测一液体的一体积变化量的量测装置。该量测装置包括：一第一本体、至少一第二本体、至少一第一压力感测组件以及一控制单元；该第一本体可用以承载盛装有一液体的一杯体；该至少一第二本体可滑动地结合于该第一本体上且可被一使用者握持；该至少一第一压力感测组件设置于该第一本体与该至少一第二本体之间而可感测该液体与该杯体的一重量且产生相对应于该重量的数值信号；该控制单元电连接于该至少一第一压力感测组件，该控制单元依据不同时间点由该至少一第一压力感测组件所传来的不同数值信号的差异计算得出该重量的变化，藉以量测出该液体的该体积变化量。本发明的量测装置可提醒使用者摄取足够的饮水量。

Description

用来量测液体的体积变化量的量测装置
技术领域
本发明涉及一种量测装置，尤其涉及一种用来量测所承载杯体中液体体积变化量的量测装置。
背景技术
随着健康意识的抬头，越来越多人关注自身的饮水量是否足够，摄取足够的饮水量可以促进新陈代谢作用且维持身体健康，但人们在繁忙的工作与生活中却很容易忘记去喝水。而一般的水杯并无法实时提供个人饮水信息以及提醒使用者补充水分，有些人甚至去买一个专门用来提醒自己喝水的智能水杯，却总是因忘记带或是因产品与饮水习惯不符而疏于使用，而无法达到预期效果。
因此，需要提供一种用来量测液体的体积变化量的量测装置来解决上述问题。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种用来量测所承载杯体中液体体积变化量的量测装置，以解决上述问题。
为达到上述目的，本发明公开一种用来量测一液体的一体积变化量的量测装置，该量测装置包括：一第一本体、至少一第二本体、至少一第一压力感测组件以及一控制单元；该第一本体可用以承载盛装有该液体的一杯体；该至少一第二本体可滑动地结合于该第一本体上且可被一使用者握持；该至少一第一压力感测组件设置于该第一本体与该至少一第二本体之间而可感测该液体与该杯体的一重量以产生相对应于该重量的数值信号；该控制单元电连接于该至少一第一压力感测组件，该控制单元依据不同时间点由该至少一第一压力感测组件所传来的不同数值信号的差异计算得出该重量的变化，藉以量测出该液体的该体积变化量。
根据本发明其中一实施例，该量测装置还包含有至少一第二压力感测组件，其设置于该第一本体的一侧壁上且电连接于该控制单元，当该第一本体使用于一相对收合状态且放置于一水平位置以承载该杯体时，该至少一第二压力感测组件可感测该重量以产生相对应该重量的数值信号，该控制单元依据不同时间点由该至少一第二压力感测组件所传来的不同数值信号的差异计算得出该重量的变化，藉以量测出该液体的该体积变化量。
综上所述，本发明的量测装置是采用可相对上下移动的第一本体与第二本体组合而成，其中第一本体供承接杯体(及液体)重量而相对于被手握持的第二本体产生下压力，藉由第二本体上的压力感测组件的感测该下压力即可换算取得液体的重量。此外，本发明的量测装置在不同状态承载杯体时选择性地利用第一压力感测组件或第二压力感测组件来产生相对应该重量的数值信号，使得控制单元可依据不同时间点由第一压力感测组件或第二压力感测组件所传来的不同数值信号的差异计算得出该重量的变化，进而量测得出液体的体积变化量。如此一来，本发明的量测装置可搭配现有市面上大多数的水杯，且配合使用者饮水习惯以杯套模式或是以杯垫模式精准地记录使用者每次的饮水量，进而提醒使用者摄取足够的饮水量。
有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。
附图说明
图1为本发明第一实施例量测装置的外观示意图。
图2为本发明第一实施例量测装置的组件分解图。
图3为本发明第一实施例量测装置的功能框图。
图4为本发明第一实施例量测装置在非水平状态的使用状态图。
图5为本发明第一实施例量测装置在水平状态的使用状态图。
图6为本发明第二实施例量测装置的外观示意图。
图7为本发明第二实施例量测装置的部分组件示意图。
图8为本发明第三实施例量测装置的部分组件分解图。
主要组件符号说明：
1、1'、1″：量测装置
10、10’、10″：第一本体
100、101：侧壁
102：容置槽
103：表面
104、105：片体
106、107：连接件
100″、101″：侧
11、11'、11″：第二本体
110：握持部
12、12'、12″：第一压力感测组件
13、13'、13″：抵接件
14：第二压力感测组件
15：控制单元
16、16'：滑动组件
160、160'：滑轨
161：复位件
162：限位件
163：容置部
17：保护盖
170：表面
18：设置平台
19：角度感测组件
20：传输单元
21：电源单元
22：存储单元
2：杯体
具体实施方式
以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。请参阅图1至图5，图1为本发明第一实施例一量测装置1的外观示意图，图2为本发明第一实施例量测装置1的组件分解图，图3为本发明第一实施例量测装置1的功能框图，图4为本发明第一实施例量测装置1在一非水平状态的使用状态图，图5为本发明第一实施例量测装置1在一水平状态的使用状态图。如图4至图5所示，量测装置1可以该非水平状态或该水平状态来量测装载于一杯体2内的一液体的一体积变化量。如图1至图3所示，量测装置1包含有一第一本体10、一第二本体11、一第一压力感测组件12、一抵接件13、两第二压力感测组件14、一控制单元15以及一电源单元21。在此实施例中，第一本体10为一可开合的杯套，其由弹性材料所制成或由可挠屈或可弯折材料所制成的两片体104、105两端分别以连接件106、107相连接或枢接所构成。第二本体11为可上下滑动地设置于该杯套上的一把手，如图2所示，第二本体11包含有用以提供使用者握持的一握持部110，第二本体11在一方向上可滑动地与第一本体10结合。第一压力感测组件12设置于第二本体11上且电连接于同样设置于第二本体上11内的控制单元15。抵接件13设置于相对应第一压力感测组件12的位置且用以施压第一压力感测组件12。第一压力感测组件12依其所受的力大小而产生相对应信号。两第二压力感测组件14皆设置于第一本体10的片体104的一侧壁100上且电连接于控制单元15，第二压力感测组件14依其所受的力大小而产生相对应信号。电源单元21电连接于控制单元15、第一压力感测组件12与第二压力感测组件14，控制单元15控制电源单元21选择性地供电于第一压力感测组件12与第二压力感测组件14。然而本发明的第一压力感测组件12与第二压力感测组件14的设置数量与位置并不局限于此实施例，其视实际需求而定。举例来说，在另一实施例中，量测装置1可仅包含有一第二压力感测组件14，其设置于第一本体10的片体104的侧壁100；在又一实施例中，量测装置1可包含有四第二压力感测组件14，其中两第二压力感测组件14设置于第一本体10的片体104的侧壁100，另两第二压力感测组件14设置于第一本体10的片体105的一侧壁101。此外，在此实施例中，控制单元15可为微处理器(Microprocessor)、微控制器(Micro Control Unit,MCU)或数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)等组件，且电源单元21可为装载有充电式锂电池的电池基板，然而本发明并不局限于此。
此外，较佳地，控制单元15在量测装置1尚未承载杯体2时可先针对第一压力感测组件12以及第二压力感测组件14进行校整以及归零，以避免第一压力感测组件12以及第二压力感测组件14的感测结果受到量测装置1自身重量影响而失真。
量测装置1还包含有一滑动组件16，滑动组件16包含有一滑轨160、一复位件161、一限位件162以及一容置部163。容置部163与第二本体11的握持部110可为一体成型，滑轨160与连接件106可为一体成型且可滑动地安装于容置部163内，其中容置部163可对应地为一滑槽结构。第一压力感测组件12固定于容置部163底部。抵接件13可活动地安装于容置部163内且位于滑轨160与第一压力感测组件12之间，藉以于滑轨160在容置部163内受外力而向下滑动时可施压于第一压力感测组件12。复位件161连接于滑轨160且用以于外力解除下向上顶推滑轨160而带动第一本体10相对于第二本体11复位。复位件161可为一弹性组件，例如弹簧或橡胶等，且其设置位置不以上述设置于轨道160底端为限，也可以设置在轨道160的侧边或顶端，只要能提供轨道160复位功能即满足。限位件162位于滑轨160的顶端且用以限制滑轨160的一滑动行程，进而避免第一本体10与第二本体11因滑轨160脱离于容置部163而彼此分离。此外，第一本体10的片体104的侧壁100上形成有两容置槽102，量测装置1还包含有两保护盖17以及两设置平台18，两设置平台18分别设置于两容置槽102内，两第二压力感测组件14分别设置于两设置平台18上且电连接于控制单元15，设置平台18用以支撑第二压力感测组件14，以确保第二压力感测组件14可正确且均衡地受力。两保护盖17分别覆盖于两容置槽102，且两保护盖17的表面170皆突出于片体104的侧壁100的一表面103，用以承载杯体2，藉以确保杯体2与该液体的重量可平均且有效地被两第二压力感测组件14所感测。然而本发明第一本体10与第二本体11的结构与其间的滑动连接机制并不局限于此实施例附图所绘示。此外，在其他的实施例中也可以不需要抵接件13，而可由复位件161直接抵压第一压力感测组件12，或是由连接件106或滑轨160底端作为抵接件13而直接抵压或通过复位件161间接抵压第一压力感测组件12。
此外，如图3所示，量测装置1还包含有一角度感测组件19、一传输单元20以及一存储单元22。角度感测组件19电连接于控制单元15与电源单元21，使得控制单元15可依据角度感测组件19的一感测结果判断量测装置1位于一水平位置或一非水平位置。举例来说角度感测组件19可包含重力传感器(G sensor)或陀螺仪(gyroscope)等，其用来检测量测装置1的摆设角度。当控制单元15判断量测装置1位于该非水平位置时，控制单元15可控制电源单元21仅供电于第一压力感测组件12，因此控制单元15仅依据第一压力感测组件12所传来的信号计算该液体的该体积变化量；当控制单元15判断量测装置1位于该水平位置时，控制单元15可控制电源单元21仅供电于第二压力感测组件14，因此控制单元15仅依据第二压力感测组件14所传来的信号计算该液体的该体积变化量。也就是说，当量测装置1位于不同位置时，控制单元15依据不同压力感测组件(第一压力感测组件12或第二压力感测组件14)所传来的信号计算该液体的该体积变化量，以正确地利用当时可检测杯体2与其所容置液体重量的第一压力感测组件12或第二压力感测组件14。存储单元22电连接于控制单元15与电源单元21，用以储存依据第一压力感测组件12或第二压力感测组件14的感测结果所取得的该液体的该体积变化量。传输单元20电连接于控制单元15与电源单元21且用以将依据第一压力感测组件12或第二压力感测组件14的感测结果所取得的该液体的该体积变化量藉由控制单元15控制而传输至一外部电子装置，例如一智能型手机的便携式电子装置。当该液体为水时，该便携式电子装置可将该水的该体积变化量视为饮水量记录起来，不但可供使用者浏览某一特定期间内饮水量的历史记录，甚至当使用者饮水量不足时，该便携式电子装置可通过提示功能提醒使用者喝水。在此实施例中，传输单元20可为蓝牙传输器(bluetooth transmitter)或通用串行总线连接器(universal serial bus connector)等传输接口，存储单元22可为各种形式的存储器(memory)，然而本发明并不局限于此。其中，较佳地，前述的控制单元15、电源单元21、角度感测组件19、传输单元20、存储单元22等电子组件安装在把手形状的第二本体11内，而第二压力感测组件14则可以电线配合连接器方式自第一本体10电性连接至第二本体11中的控制单元15与电源单元21。
以下说明本发明的量测装置1的作动原理，为更清楚说明本发明的量测装置1的作动，在图4中省略绘制第二本体11。由于第一本体10为可开合的杯套，故当第一本体10的两片体104相对展开时可形成一个中空空间而可用来承载杯体2。如图4所示，量测装置1以该非水平状态(即一杯套模式)承载装载有该液体的杯体2。此时，控制单元15将依据角度感测组件19的该感测结果判断量测装置1位于该非水平位置且仅依据第一压力感测组件12所传来的信号计算该液体的该体积变化量。当第一本体10套设于杯体2上且第二本体11被使用者手指握持时，第一本体10被杯体2与该液体的重量带动而藉由滑轨160相对于第二本体11向下滑动，使得抵接件13施压第一压力感测组件12，以使第一压力感测组件12依据该抵接件13的一按压力产生相对应的数值信号，藉此控制单元15依据不同时间点由第一压力感测组件12所传来的数值信号差异便可计算出杯体2与该液体的重量的变化，进而得出该液体的该体积变化量。
此外，当第一本体10的两片体104、105相对收合时可作为杯垫以向上承载杯体2，如图5所示，量测装置1以该水平状态(即一杯垫模式)承载杯体2，此时控制单元15依据角度感测组件19的该感测结果判断量测装置1位于该水平位置且依据第二压力感测组件14所传来的信号计算该液体的该体积变化量。当杯体2放置于第一本体10的片体104的侧壁100上时，由于保护盖17的表面170突出于第一本体10的片体104的侧壁100的表面103，因此杯体2的底部被两保护盖17所支撑，使得杯体2与该液体的重量可通过两保护盖17均匀地按压两第二压力感测组件14，以使两第二压力感测组件14依据杯体2与该液体的重量产生相对应的数值信号，藉此控制单元15依据不同时间点由第二压力感测组件14所传来的数值信号差异便可计算得出杯体2与该液体的重量的变化，进而得出该液体的该体积变化量。
请参阅图6与图7，图6为本发明第二实施例一量测装置1'的外观示意图。图7为本发明第二实施例量测装置1'的部分组件示意图。如图6与图7所示，与第一实施例的量测装置1不同的是，第二本体不再是突出于第一本体外的把手形态而呈片状形态贴附地结合于第一本体上，具体来说，量测装置1'包含有两第二本体11'、四第一压力感测组件12'、四抵接件13'以及四滑动组件16'。在此实施例中，第一本体10'为一杯套，两第二本体11'为可滑动地设置于该杯套的两片体104'、105'的两侧壁上的相对两滑片以供使用者手指握持，四第一压力感测组件12'分别固定于两第二本体11'的两侧，四抵接件13'分别滑动地安装于两第二本体11'且对应四第一压力感测组件12'，四滑动组件16'的四滑轨160'成对地分别可滑动地连接于两第二本体11'的两侧且固接于第一本体10'。当第一本体10'套设于杯体2上且两第二本体11'被使用者手指握持时，第一本体10'被杯体2与该液体的重量带动而藉由四滑轨160'相对于两第二本体11'向下滑动，使得各抵接件13'施压相对应的第一压力感测组件12'，以使各第一压力感测组件12'依据相对应的抵接件13'的一按压力产生相对应的数值信号，藉此控制单元15依据不同时间点由各第一压力感测组件12'所传来的数值信号的差异便可计算得出杯体2与该液体的重量的变化，进而得出该液体的该体积变化量。值得一提的是，在第一实施例与第二实施例中，滑轨亦可固接于第二本体，而第一压力感测组件亦可设置于第一本体上，使得当第二本体相对于第一本体上下滑动时，滑轨可带动抵接件施压于第一压力感测组件，其作用原理相同于前所述，故于此不再赘述。其中，较佳地，前述的控制单元15、电源单元21、角度感测组件19、传输单元20、存储单元22等电子组件安装在第一本体10'内，而第一压力感测组件12'则可以电线配合连接器方式自第二本体11'电性连接至第一本体10'中的控制单元15。
简言之，在前述第一实施例中提供一个突出于杯套(亦即第一本体10)外的把手(亦即第二本体11)让使用者手指穿入握持，而在此第二实施例中则是在杯套(第一本体10')上提供滑片(第二本体11')供使用者的手指握持，而滑动组件16'的结构则与第一实施例的滑动组件16结构相仿。不论何者，其原理皆是利用盛装有液体的杯体与杯套(第一本体)套合后相对于把手或滑片(第二本体)产生的下压力藉由第一压力感测组件感测来换算得到液体量变化的数据。并且该第二实施例与前述第一实施例同样地可依使用者需要而切换于水平位置与非水平位置使用。
请参阅图8，图8为本发明第三实施例一量测装置1″的部分组件分解图。如图8所示，与前述实施例的量测装置1、1'不同的是，量测装置1″包含有一第一本体10″、一第二本体11″、一第一压力感测组件12″、一抵接件13″，但不包含有前述实施例的滑动组件。在此实施例中，第一本体10″与第二本体11″分别为彼此套接的一内杯套以及一外杯套(在本实施例中第二本体11的结构11″相仿于前述第一实施例的第一本体10与第二实施例的第一本体10')。抵接件13″突出连接于第一本体10″的一侧100″，且第一压力感测组件12″设置于第二本体11″上且与抵接件13″相对应。第一本体10″的另一侧101″并无压力感测结构而仅固定或靠接于第二本体11″上，然而第一本体10″的另一侧101″亦可以设置有相同的压力感测结构。当第一本体10″套设于杯体2上且第二本体11″被握持时，第一本体10″被杯体2与该液体的重量带动而以第一本体10″的另一侧101″作为支点相对于第二本体11″向下滑动，使得抵接件13″施压第一压力感测组件12″，以使第一压力感测组件12″依据该抵接件13″的一按压力产生相对应的数值信号，控制单元15可依据不同时间点由第一压力感测组件12″所传来的数值信号的差异计算得出杯体2与该液体的重量变化，藉以得出该液体的该体积变化量。此外，本实施例的第一压力感测组件12″亦可设置于第一本体10″上，而抵接件13″设置于第二本体11″上，使得当第二本体11″相对于第一本体10″滑动时，抵接件13″可施压于第一压力感测组件12″，其作用原理相同于前所述，故于此不再赘述。且同样地，该第三实施例与前述二实施例同样地可依使用者需要而切换于水平位置与非水平位置使用。其中，较佳地，前述的控制单元15、电源单元21、角度感测组件19、传输单元20、存储单元22、第一压力感测组件12″与第二压力感测组件14″等电子组件均安装在第二本体11″内。
综合而言，本发明的量测装置是采用可相对上下移动的第一本体与第二本体组合而成，其中第一本体供承接杯体(及液体)重量而相对于被手握持的第二本体产生下压力，藉由第二本体上的压力感测组件的感测该下压力即可换算取得液体的重量。相较于先前技术，当本发明的量测装置作为杯套而于非水平状态承载杯体时利用抵接件施压第一压力感测组件，使得控制单元可依据不同时间点由第一压力感测组件所传来的数值信号计算得出杯体与液体的重量变化，进而得出液体的体积变化量。此外，第二压力感测组件在量测装置作为杯垫而以水平状态承载杯体时可直接被按压，使得控制单元可依据不同时间点由第二压力感测组件所传来的数值信号计算得出杯体与液体的重量变化，进而得出液体的体积变化量。如此一来，本发明的量测装置可承载现有市面上大多数的水杯，且配合使用者饮水习惯以杯套模式或是以杯垫模式精准地记录使用者每次的饮水量，进而提醒使用者摄取足够的饮水量。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡是根据本发明权利要求书所做的等同变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (14)

1.一种用来量测一液体的一体积变化量的量测装置，该量测装置包括：
一第一本体，该第一本体可用以承载盛装有该液体的一杯体；
至少一第二本体，该至少一第二本体可滑动地结合于该第一本体上且可被一使用者握持；
至少一第一压力感测组件，该至少一第一压力感测组件设置于该第一本体与该至少一第二本体之间而可感测该液体与该杯体的一重量以产生相对应于该重量的数值信号；以及
一控制单元，该控制单元电连接于该至少一第一压力感测组件，该控制单元依据不同时间点由该至少一第一压力感测组件所传来的不同数值信号的差异计算得出该重量的变化，藉以量测出该液体的该体积变化量。
2.如权利要求1所述的量测装置，其中该至少一第一压力感测组件设置于该第一本体与该至少一第二本体之其一，且该量测装置还包括至少一抵接件，设置于该第一本体与该至少一第二本体之另一且位于相对应该至少一第一压力感测组件的位置，该至少一抵接件受该重量作用以施压于该至少一第一压力感测组件，以使该至少一第一压力感测组件产生相对应的数值信号。
3.如权利要求2所述的量测装置，其中该至少一抵接件突出连接于该第一本体，且该至少一第一压力感测组件突出连接于该至少一第二本体。
4.如权利要求1所述的量测装置，其中该第一本体与该至少一第二本体分别为可彼此套接的一内杯套以及一外杯套。
5.如权利要求1所述的量测装置，还包括至少一滑动组件，该至少一滑动组件包括一滑轨与容纳该滑轨滑动的一容置部，该滑轨与该滑槽分别设置于该第一本体与该至少一第二本体之其一与另一，藉以允许该第一本体在该重量作用下能相对该至少一第二本体滑动，以施压该至少一第一压力感测组件。
6.如权利要求5所述的量测装置，其中该至少一滑动组件还包括一复位件，连接于该滑轨，用以使该第一本体相对于该至少一第二本体具有复位势能。
7.如权利要求5所述的量测装置，其中该至少一滑动组件还包括一限位件，用以限制该滑轨的一滑动行程。
8.如权利要求5所述的量测装置，其中该滑轨固接于该第一本体，该量测装置还包括至少一抵接件，该至少一第二本体包括一握持部，该容置部位于该握持部，该滑轨与该至少一抵接件安装于该容置部内，且该至少一第一压力感测组件固定于该容置部内且对应于该至少一抵接件。
9.如权利要求1所述的量测装置，其中该第一本体为一杯套，该杯套由可挠屈或弯折的两片体在两端相连组成，而可选择性地相对展开或相对收合。
10.如权利要求9所述的量测装置，还包括至少一第二压力感测组件，设置于该第一本体的一侧壁上且电连接于该控制单元，当该第一本体使用于一相对收合状态且放置于一水平位置以承载该杯体时，该至少一第二压力感测组件可感测该重量以产生相对应该重量的数值信号，该控制单元依据不同时间点由该至少一第二压力感测组件所传来的不同数值信号的差异计算得出该重量的变化，藉以量测出该液体的该体积变化量。
11.如权利要求10所述的量测装置，还包括至少一保护盖以及至少一设置平台，该第一本体的该侧壁上形成有至少一容置槽，该至少一设置平台设置于该至少一容置槽内，该至少一第二压力感测组件设置于该至少一设置平台上，该至少一保护盖覆盖于该容置槽，且该至少一保护盖的一表面突出于该第一本体的该侧壁的一表面，以承载该杯体。
12.如权利要求10所述的量测装置，还包括一角度感测组件，电连接于该控制单元，该控制单元可依据该角度感测组件的一感测结果判断该量测装置位于该水平位置或一非水平位置，当该控制单元判断该量测装置位于该水平位置时，该控制单元依据该至少一第二压力感测组件所传来的数值信号的差异计算该液体的该体积变化量，且当该控制单元判断该量测装置位于该非水平位置时，该控制单元依据该至少一第一压力感测组件所传来的数值信号的差异计算该液体的该体积变化量。
13.如权利要求9所述的量测装置，其中该第一本体由弹性材料所制成。
14.如权利要求1所述的量测装置，其中该第一本体为一杯套，该至少一第二本体为可滑动地设置于该杯套的对应两侧壁的两滑片。
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