CN108742033A - 一种基于智能水杯的水温测量系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于智能水杯的水温测量系统及方法，其中，该系统包括：至少两个温度测量模块，用于分别测量所述智能水杯中靠近杯盖的温度和所述智能水杯中靠近水位的温度；温度计算模块，用于根据所述智能水杯中靠近杯盖的温度和所述智能水杯中靠近水位的温度计算所述智能水杯中水的实际温度。本发明为电子器件均设置于杯盖上的智能水杯提供一种基于智能水杯的水温测量系统及方法，可以在不影响水杯的影响的同时所测的水温更加准确，且成本更低。

Description

一种基于智能水杯的水温测量系统及方法

技术领域

本发明设计智能水杯领域，尤其涉及一种基于智能水杯的水温测量系统及方法

背景技术

随着人们对自身健康管理要求的提高，水杯作为用户饮水的工具，对用户的饮水起监测功能的智能水杯逐渐成为用户依赖的智能设备。

目前市场上大多数智能水杯的温度测量仪器安装水杯的杯身或者杯底，可以对水杯中的水进行精确测量，但是存在部分智能水杯为了降低生产成本和生产力，将其智能水杯中所有电子仪器都放在水杯盖子上，由于电子仪器在盖子上，如果采用直接测温法，测试温度计要浸润到水中，当水杯中的水很少时，温度计几乎要从杯盖延伸到杯底，这样的温度计严重影响水杯的使用。而市场上普遍采用红外等间接测温法来测量水杯中的水温，然而红外测温容易受到水蒸汽、杯盖结构灯影响而测不准，且通过红外测温成本也过高。

例如公开号为CN106942969A的专利公开了一种带红外测温的多功能智能新型水杯，其杯盖设有单片机和温度检测模块、水质检测模块等多个功能模块，其中温度检测模块由温度检测、红外测温和温度指示三个子模块组成。所述温度检测模块、水质检测模块、水量测量模块分别与单片机的输入端相连接，分别为单片机提供温度、水质和水量的检测数据。所述语音模块和液晶显示模块分别与单片机的输出端相连接，分别对外输出语音和文字信息。所述蓝牙模块与单片机相连接，单片机通过蓝牙模块与外部手机APP实现双向通讯。本多功能智能新型水杯可实现人体体温/水温/环境温度检测、水质检测、每天饮水量的统计和提醒等多种实用功能，可满足多种不同的需求，便于各类人群使用。但是，通过红外测温容易受到水蒸汽、杯盖结构等影响而导致测量结果不准确，且通过红外测温成本也过高。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，为电子器件均设置于杯盖上的智能水杯提供一种基于智能水杯的水温测量系统及方法，可以在不影响水杯的影响的同时所测的水温更加准确，且成本更低。

为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于智能水杯的水温测量系统，包括：

至少两个温度测量模块，用于分别测量所述智能水杯中靠近杯盖的温度和所述智能水杯中靠近水位的温度；

温度计算模块，用于根据所述智能水杯中靠近杯盖的温度和所述智能水杯中靠近水位的温度计算所述智能水杯中水的实际温度。

优选的，所述至少两个温度测量模块设于所述智能水杯的杯盖上，包括杯盖顶温度计和杯盖底温度计：

所述杯盖顶温度计的探头到所述杯盖底温度计的探头距离与所述杯盖顶温度计到所述智能水杯的底部距离成正比。

优选的，所述智能水杯中水的实际温度通过预设公式计算获得，所述预设公式为：

Twater＝Dwater*|Tbottom–Ttop|/Dtemp+Ttop；

其中，Twater表示水的实际温度，Ttop表示所述杯盖顶部温度计测得的靠近杯盖的温度，Tbottom表示所述杯盖底部温度计测得的靠近水位的温度，Dtemp表示所述杯盖顶部温度计的探头到所述杯盖底部温度计的探头距离，Dwater表示顶温度计的探头到水位的距离。

优选的，还包括：

水位距离获取模块，用于获取所述智能水杯水位与所述智能水杯杯盖的底温度计探头的距离，当所述智能水杯水位与所述智能水杯杯盖的底温度计探头的距离小于设定阈值时，所述杯盖底部温度计测得的温度即为所述智能水杯中水的实际温度。

优选的，还包括：

显示模块，用于显示所述温度计算模块计算获得的水温数据。

相应的，还提供一种基于智能水杯的水温测量方法，包括步骤：

分别测量所述智能水杯中靠近杯盖的温度和所述智能水杯中靠近水位的温度；

根据所述智能水杯中靠近杯盖的温度和所述智能水杯中靠近水位的温度计算所述智能水杯中水的实际温度。

优选的，所述至少两个温度测量模块设于所述智能水杯的杯盖上，包括杯盖顶温度计和杯盖底温度计，所述杯盖顶温度计的探头到所述杯盖底温度计的探头距离与所述杯盖顶温度计到所述智能水杯的底部距离成正比，还包括步骤：

通过所述杯盖顶温度计测量所述智能水杯靠近杯盖的温度；

通过所述杯盖底温度计测量所述智能水杯中靠近水位的温度。

优选的，所述根据所述智能水杯中靠近杯盖的温度和所述智能水杯中靠近水位的温度计算所述智能水杯中水的实际温度通过预设公式计算获得，所述预设公式为：

Twater＝Dwater*|Tbottom–Ttop|/Dtemp+Ttop；

其中，Twater表示水的实际温度，Ttop表示所述杯盖顶部温度计测得的靠近杯盖的温度，Tbottom表示所述杯盖底部温度计测得的靠近水位的温度，Dtemp表示所述杯盖顶部温度计的探头到所述杯盖底部温度计的探头距离，Dwater表示顶温度计的探头到水位的距离。

优选的，还包括步骤：

获取所述智能水杯水位与所述智能水杯杯盖的底温度计探头的距离；

判断所述智能水杯水位与所述智能水杯杯盖的底温度计探头的距离是否达到设定阈值时，若是，则通过所述杯盖底部温度计测量该水位距离下水的实际温度。

优选的，还包括步骤：

显示所述计算获得的水的实际温度数据。

与现有技术相比，本发明利用水杯中水的表面温度和靠近杯盖的温度的热交换原理，通过在智能水杯的杯盖上设置至少两个温度测量模块在水杯中测量到的杯盖温度和水的表面温度来计算水的实际温度温，在不影响水杯的同时所测的水温更加准确，且成本更低。

附图说明

图1为实施例一提供的一种基于智能水杯的水温测量系统结构图；

图2为实施例一提供的一种基于智能水杯的水温测量方法流程图；

图3为实施例二提供的一种基于智能水杯的水温测量系统结构图；

图4为实施例二提供的一种基于智能水杯的水温测量方法流程图。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一

本实施例提供一种基于智能水杯的水温测量系统，如图1所示，包括：

至少两个温度测量模块11，用于分别测量所述智能水杯中靠近杯盖的温度和所述智能水杯中靠近水位的温度；

温度计算模块12，用于根据所述智能水杯中靠近杯盖的温度和所述智能水杯中靠近水位的温度计算所述智能水杯中水的实际温度。

为解决现有技术中部分为减少生产成本的智能水杯将所有电子器件设置于智能水杯的杯盖上的温度测量问题，本实施例公开了一种水温测量方案，在智能水杯的杯盖上设置至少两个温度测量模块，通过该至少两个温度测量模块在水杯中测量到的温度来推算水温，水杯中水温和靠近杯盖的温度会按照热交换的原理，从热量从热传递到冷的部分，当水杯盖热时，而水温冷时，传递方向从水杯盖到水；而反之，传递方向从水到水杯盖，当使用一个温度计时，无法知道水温的传递方向和程度，而使用多个温度计就能比较准确了解水温传递方向，从而校准水温。

当智能水杯倒入水后，智能水杯杯盖上的顶部温度计和底部温度计和水位表面形成热交换的封闭系统，通过顶温度计测量靠近杯盖的温度以及底温度计测量水位表面温度，根据热交换原理计算获得水的实际温度，测算结果更将准确，且不会影响水杯的使用。

优选的，所述至少两个温度测量模块设于所述智能水杯的杯盖上，包括杯盖顶温度计和杯盖底温度计：

所述杯盖顶温度计的探头到所述杯盖底温度计的探头距离与所述杯盖顶温度计到所述智能水杯的底部距离成正比。

本实施例中，智能水杯的定温度计探头到底温度计的距离是定温度计探头到水杯底部距离的百分之十，例如被顶温度计探头和杯盖下部平行，则底温度计的探头距离为水杯杯身高度的十分之一。

优选的，所述智能水杯中水的实际温度通过预设公式计算获得，所述预设公式为：

Twater＝Dwater*|Tbottom–Ttop|/Dtemp+Ttop；

其中，Twater表示水的实际温度，Ttop表示所述杯盖顶部温度计测得的靠近杯盖的温度，Tbottom表示所述杯盖底部温度计测得的靠近水位的温度，Dtemp表示所述杯盖顶部温度计的探头到所述杯盖底部温度计的探头距离，Dwater表示顶温度计的探头到水位的距离。

该公式由|Tbottom-Ttop|/|Twater–Ttop|＝Dtemp/Dwater换算得出，,所计算获得的水的温度更加精准。

优选的，还包括：

显示模块，用于显示所述温度计算模块计算获得的水温数据。

通过将智能水杯的实际温度显示于水杯上，通过实时显示饮水温度，用户可以直观的了解当次饮水的温度数据。

相应的，本实施例还提供一种基于智能水杯的水温测量方法，如图2所示，包括：

S11、分别测量所述智能水杯中靠近杯盖的温度和所述智能水杯中靠近水位的温度；

S12、根据所述智能水杯中靠近杯盖的温度和所述智能水杯中靠近水位的温度计算所述智能水杯中水的实际温度。

优选的，所述至少两个温度测量模块设于所述智能水杯的杯盖上，包括杯盖顶温度计和杯盖底温度计，所述杯盖顶温度计的探头到所述杯盖底温度计的探头距离与所述杯盖顶温度计到所述智能水杯的底部距离成正比，还包括步骤：

通过所述杯盖顶温度计测量所述智能水杯靠近杯盖的温度；

通过所述杯盖底温度计测量所述智能水杯中靠近水位的温度。

优选的，所述根据所述智能水杯中靠近杯盖的温度和所述智能水杯中靠近水位的温度计算所述智能水杯中水的实际温度通过预设公式计算获得，所述预设公式为：

Twater＝Dwater*|Tbottom–Ttop|/Dtemp+Ttop；

其中，Twater表示水的实际温度，Ttop表示所述杯盖顶部温度计测得的靠近杯盖的温度，Tbottom表示所述杯盖底部温度计测得的靠近水位的温度，Dtemp表示所述杯盖顶部温度计的探头到所述杯盖底部温度计的探头距离，Dwater表示顶温度计的探头到水位的距离。

优选的，还包括步骤：

显示所述计算获得的水的实际温度数据。

本实施例利用水杯中水的表面温度和靠近杯盖的温度的热交换原理，通过在智能水杯的杯盖上设置至少两个温度测量模块在水杯中测量到的杯盖温度和水的表面温度来计算水的实际温度温，在不影响水杯的影响的同时所测的水温更加准确，且成本更低。

实施例二

本实施例提供一种基于智能水杯的水温测量系统，与实施例一不同的是，本实施例还包括水位距离获取模块23，通过检测智能水杯中水位和杯盖底温度计之间的距离，当水位过高时通过底温度计测量的水温即可满足水温的精确度，无需利用热交换原理对水温进行换算，可以在满足水温的测量精度的同时降低成本，如图3所示，包括：

至少两个温度测量模块21，用于分别测量所述智能水杯中靠近杯盖的温度和所述智能水杯中靠近水位的温度；

温度计算模块22，用于根据所述智能水杯中靠近杯盖的温度和所述智能水杯中靠近水位的温度计算所述智能水杯中水的实际温度；

水位距离获取模块23，用于获取所述智能水杯水位与所述智能水杯杯盖的底温度计探头的距离，当所述智能水杯水位与所述智能水杯杯盖的底温度计探头的距离小于设定阈值时，所述杯盖底部温度计测得的温度即为所述智能水杯中水的实际温度。

其中，本实施例的设定阈值为零，即当所述智能水杯杯盖的底温度计浸润到水中时，通过所述底温度计直接测量水的实际温度，其原理在于，底温度计浸润到水中说明此时的水位较高甚至水杯处于满水状态，水位上部分的空间也过小，因此产生的热量差也可以忽略不计，通过底温度计浸润到水中可直接测量出水的温度。

优选的，所述至少两个温度测量模块设于所述智能水杯的杯盖上，包括杯盖顶温度计和杯盖底温度计：

所述杯盖顶温度计的探头到所述杯盖底温度计的探头距离与所述杯盖顶温度计到所述智能水杯的底部距离成正比。

优选的，所述智能水杯中水的实际温度通过预设公式计算获得，所述预设公式为：

Twater＝Dwater*|Tbottom–Ttop|/Dtemp+Ttop；

其中，Twater表示水的实际温度，Ttop表示所述杯盖顶部温度计测得的靠近杯盖的温度，Tbottom表示所述杯盖底部温度计测得的靠近水位的温度，Dtemp表示所述杯盖顶部温度计的探头到所述杯盖底部温度计的探头距离，Dwater表示顶温度计的探头到水位的距离。

优选的，还包括：

显示模块，用于显示所述温度计算模块计算获得的水温数据。

相应的，本实施例还提供一种基于智能水杯的水温测量方法，如图4所示，包括步骤：

S21、分别测量所述智能水杯中靠近杯盖的温度和所述智能水杯中靠近水位的温度；

S22、根据所述智能水杯中靠近杯盖的温度和所述智能水杯中靠近水位的温度计算所述智能水杯中水的实际温度；

S23、获取所述智能水杯水位与所述智能水杯杯盖的底温度计探头的距离；

S24、判断所述智能水杯水位与所述智能水杯杯盖的底温度计探头的距离是否达到设定阈值时，若是，则通过所述杯盖底部温度计测量该水位距离下水的实际温度。

优选的，所述至少两个温度测量模块设于所述智能水杯的杯盖上，包括杯盖顶温度计和杯盖底温度计，所述杯盖顶温度计的探头到所述杯盖底温度计的探头距离与所述杯盖顶温度计到所述智能水杯的底部距离成正比，还包括步骤：

通过所述杯盖顶温度计测量所述智能水杯靠近杯盖的温度；

通过所述杯盖底温度计测量所述智能水杯中靠近水位的温度。

优选的，所述根据所述智能水杯中靠近杯盖的温度和所述智能水杯中靠近水位的温度计算所述智能水杯中水的实际温度通过预设公式计算获得，所述预设公式为：

Twater＝Dwater*|Tbottom–Ttop|/Dtemp+Ttop；

其中，Twater表示水的实际温度，Ttop表示所述杯盖顶部温度计测得的靠近杯盖的温度，Tbottom表示所述杯盖底部温度计测得的靠近水位的温度，Dtemp表示所述杯盖顶部温度计的探头到所述杯盖底部温度计的探头距离，Dwater表示顶温度计的探头到水位的距离。

优选的，还包括步骤：

显示所述计算获得的水的实际温度数据。

本实施例通过检测智能水杯中水位和杯盖底温度计之间的距离，当水位过高时通过底温度计测量的水温即可满足水温的精确度，无需利用热交换原理对水温进行换算，可以在满足水温的测量精度的同时降低成本。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种基于智能水杯的水温测量系统，其特征在于，包括：

至少两个温度测量模块，用于分别测量所述智能水杯中靠近靠近杯盖的温度和所述智能水杯中靠近水位的温度；

温度计算模块，用于根据所述智能水杯中靠近杯盖的温度和所述智能水杯中靠近水位的温度计算所述智能水杯中水的实际温度。

2.如权利要求1所述一种基于智能水杯的水温测量系统，其特征在于，所述至少两个温度测量模块设于所述智能水杯的杯盖上，包括杯盖顶温度计和杯盖底温度计：

所述杯盖顶温度计的探头到所述杯盖底温度计的探头距离与所述杯盖顶温度计到所述智能水杯的底部距离成正比。

3.如权利要求2所述一种基于智能水杯的水温测量系统，其特征在于，所述智能水杯中水的实际温度通过预设公式计算获得，所述预设公式为：

Twater＝Dwater*|Tbottom-Ttop|/Dtemp+Ttop；

其中，Twater表示水的实际温度，Ttop表示所述杯盖顶部温度计测得的靠近靠近杯盖的温度，Tbottom表示所述杯盖底部温度计测得的靠近水位的温度，Dtemp表示所述杯盖顶部温度计的探头到所述杯盖底部温度计的探头距离，Dwater表示顶温度计的探头到水位的距离。

4.如权利要求2所述一种基于智能水杯的水温测量系统，其特征在于，还包括：

水位距离获取模块，用于获取所述智能水杯水位与所述智能水杯杯盖的底温度计探头的距离，当所述智能水杯水位与所述智能水杯杯盖的底温度计探头的距离小于设定阈值时，所述杯盖底部温度计测得的温度即为所述智能水杯中水的实际温度。

5.如权利要求1所述一种基于智能水杯的水温测量系统，其特征在于，还包括：

显示模块，用于显示所述温度计算模块计算获得的水温数据。

6.一种基于智能水杯的水温测量方法，其特征在于，包括步骤：

分别测量所述智能水杯中靠近杯盖的温度和所述智能水杯中靠近水位的温度；

根据所述智能水杯中靠近杯盖的温度和所述智能水杯中靠近水位的温度计算所述智能水杯中水的实际温度。

7.如权利要求6所述一种基于智能水杯的水温测量方法，其特征在于，所述至少两个温度测量模块设于所述智能水杯的杯盖上，包括杯盖顶温度计和杯盖底温度计，所述杯盖顶温度计的探头到所述杯盖底温度计的探头距离与所述杯盖顶温度计到所述智能水杯的底部距离成正比，还包括步骤：

通过所述杯盖顶温度计测量所述智能水杯靠近杯盖的温度；

通过所述杯盖底温度计测量所述智能水杯中靠近水位的温度。

8.如权利要求7所述一种基于智能水杯的水温测量系统，其特征在于，所述根据所述智能水杯中靠近杯盖的温度和所述智能水杯中靠近水位的温度计算所述智能水杯中水的实际温度通过预设公式计算获得，所述预设公式为：

Twater＝Dwater*|Tbottom–Ttop|/Dtemp+Ttop；

其中，Twater表示水的实际温度，Ttop表示所述杯盖顶部温度计测得的靠近杯盖的温度，Tbottom表示所述杯盖底部温度计测得的靠近水位的温度，Dtemp表示所述杯盖顶部温度计的探头到所述杯盖底部温度计的探头距离，Dwater表示顶温度计的探头到水位的距离。

9.如权利要求7述一种基于智能水杯的水温测量方法，其特征在于，还包括步骤：

获取所述智能水杯水位与所述智能水杯杯盖的底温度计探头的距离；

判断所述智能水杯水位与所述智能水杯杯盖的底温度计探头的距离是否达到设定阈值时，若是，则通过所述杯盖底部温度计测量该水位距离下水的实际温度。

10.如权利要求6所述一种基于智能水杯的水温测量系统，其特征在于，还包括步骤：

显示所述计算获得的水的实际温度数据。